Rotacija perspektivnog pogleda u smjeru kazaljke na satu poboljšava prostorno prepoznavanje složenih okruženja u starenju

Dešifrovanje ljudskog sistema prostorne spoznaje uključuje razvoj jednostavnih zadataka za procjenu kako naš mozak radi s oblicima i oblicima. Prethodne studije u polju mentalne rotacije otkrile su pristrasnost rotacije u smjeru kazaljke na satu o tome kako se osnovni stimulansi percipiraju i obrađuju. Međutim, nedostaje značajna naučna pozadina za kompleksne podražaje i kako faktori poput seksa ili starenja mogu utjecati na njih. Što se tiče poslednje tačke, dobro je poznato da naše prostorne veštine imaju tendenciju da opadaju kako starimo. Stoga je hipokampalni sistem posebno osjetljiv na starenje. Ove neuralne promjene leže u osnovi poteškoća za starije osobe u orijentaciji na orijentir ili zadacima mentalne rotacije. Stoga je naša studija imala za cilj provjeriti može li se djelovanje rotacija u smjeru kazaljke na satu i suprotno od kazaljke na satu u prostornom prepoznavanju složenih okruženja modulirati starenjem. Da bi to učinili, 40 mladih i 40 starijih osoba izveli su ASMRT, virtualni test prepoznavanja prostorne memorije. Rezultati su pokazali da su mladi odrasli bolji od starijih u svim uslovima težine (tj. kodiranje jedne ili tri pozicije u kutiji). Osim toga, smjer rotacije je više utjecao na starije odrasle osobe nego na mlade, pokazujući bolje performanse u rotacijama u smjeru kazaljke na satu. Zaključno, naša studija pruža dokaze da na starenje posebno utiče smjer rotacije. Predlažemo da bi pristranost u smjeru kazaljke na satu mogla biti povezana sa kognitivnim padom povezanim sa starenjem. Buduće studije bi to mogle riješiti mjerama snimanja mozga.

Polje psihološke rotacije je terapija u nastajanju kojoj se posvećuje sve veća pažnja. Kombinira tehnike kao što su autosugestija, neurolingvistika i kognitivna bihejvioralna terapija kako bi se pomoglo ljudima da eliminiraju negativne emocije, promijene ograničavajuća uvjerenja i sublimiraju pozitivne stavove. U isto vrijeme, polje mentalne rotacije također je usko povezano s pamćenjem.

Pamćenje je sastavni dio ljudske inteligencije i igra nezamjenjivu ulogu u postizanju uspješnog života, održavanju uzlaznog napretka, poboljšanju samokultivacije i obogaćivanju unutrašnjeg značenja. Jedna od osnovnih tehnologija u polju psihološke rotacije je autosugestija. Dajući sebi dobre sugestije i smjernice, postupno se mogu formirati pozitivne navike razmišljanja i ponašanja u svakodnevnom životu i radu, čime se poboljšava pamćenje i postaje samopouzdaniji, neovisniji i neovisniji. Samousavršavanje.

Osim toga, inovativni koncepti i praktične tehnologije u području mentalne rotacije također mogu pomoći ljudima da bolje reguliraju svoja emocionalna stanja i izbjegnu negativne emocije koje utječu na pamćenje. Budući da postoji bliska veza između emocija i pamćenja, kada smo depresivni, nervozni, anksiozni, uplašeni i druge negativne emocije prekrivaju naše tijelo, naše pamćenje će biti jako pogođeno, a polje psihološke rotacije pomaže nam da eliminiramo negativne emocije i promijenimo se. naši umovi. Najbolji način da budete pozitivniji.

Na kraju, važno je naglasiti da polje mentalne rotacije nije mađioničarski trik, niti brzo rješenje koje može dati trenutne rezultate. To zahtijeva naše vrijeme, energiju i strpljenje. Ali sve dok možemo ustrajati u učenju, vježbanju i sažimanju praktičnih tehnika iz područja mentalne rotacije, vjerujem da ćemo uskoro imati bolje pamćenje, pozitivniji stav prema životu i zdraviji, uravnoteženiji i bolji život. Vidi se da moramo poboljšati svoje pamćenje. Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje jer je cistanche deserticola tradicionalni kineski ljekoviti materijal s mnogim jedinstvenim efektima, od kojih je jedno poboljšanje pamćenja. Djelotvornost mljevenog mesa proizlazi iz različitih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući kiselinu, polisaharide, flavonoide, itd. Ovi sastojci mogu promovirati zdravlje mozga na različite načine.

Kako funkcionira mentalna rotacija?
Kada se obrađuju prostorni odnosi, nije dovoljan samo jedan pogled na scenu. Poznavanje kako okruženje izgleda sa različitih lokacija ključno je za ispravno tumačenje vanjskih inputa scene. S tim u vezi, potrebna je transformacija mentalne rotacije počevši od originalne scene, koja se može postići korištenjem dvije različite strategije. Prvi je baziran na objektima, gdje se stimulansi rotiraju oko okoline. Druga strategija je transformacija perspektive, gdje se vrše mentalne rotacije individualne tačke gledišta. Ove strategije su takođe opisane kao objektno-mentalna rotacija i subjekt-mentalna rotacija, respektivno. Vještina mentalne rotacije pozitivno je povezana s učenjem rute4,5 i alocentričnom obradom karte6, te je važna vještina za stvaranje prostornog odnosa između orijentira i izgradnje kognitivne karte7. Trenutni dokazi govore da je mentalna rotacija složena sposobnost koja ovisi o integritetu blisko sinkroniziranih moždanih mreža, uključujući inferiorne temporalne, ventralne, dorzalne, prefrontalne regije8 i intraparijetalne regije9,10.

Bez obzira na strategiju, mentalna rotacija se sastoji od tri različite faze koje se ili smatraju uzastopnim11 ili se malo preklapaju12. Prvo je kodiranje stimulusa, drugo je pravilan mehanizam rotacije, i konačno je proces donošenja odluka koji ovisi o metodologiji zadatka. Posljednja komponenta se obično procjenjuje prema paradigmi prepoznavanja, gdje učesnici treba da identifikuju da li je rotirana slika ekvivalentna ili ne originalnoj.

Utjecaj uglovnog dispariteta i smjera na performanse rotacije.

Od početka studija u ovoj oblasti, različiti dokazi ukazuju na linearnu vezu između ugaone rotacije, vremena odziva i grešaka14,15. Moguće objašnjenje za ovaj proces opisano je "hipotezom usklađenosti gledišta"16. Prema ovoj hipotezi, efekat neusklađenosti mogao bi se pojaviti dok se radi proces ponovnog poravnanja kada se uspoređuju dvije perspektive. To jest, gledište koje agenti fizički čuvaju je mentalno preorijentisano u usklađivanje sa gledištem koje treba usvojiti. Kao rezultat toga, neke studije odražavaju da se linearno povećanje kutnih dispariteta između originalne i perspektive koja se treba usvojiti dovodi do više grešaka5,17. Takođe, bolje vrijeme odziva i tačnost se izvještavaju kada su novi pogledi na okruženje predstavljeni u skladu sa prethodno kodiranim18. Ovi efekti su prisutni kada su dostupni jednostavni i složeni stimulansi15, a efekat neusklađenosti može se ublažiti ako se ponude signali16.

Zanimljivo je da bi smjer rotacije mogao modulirati efekat neusklađenosti, jer su određene studije utvrdile da se greške prepoznavanja i/ili vrijeme odgovora povećavaju kada se rotacija perspektive prati u smjeru suprotnom od kazaljke na satu17,19. Efekat je takođe u korelaciji sa elektroencefalografskim podacima koji koriste potencijale vezane za događaj20. Štaviše, kao što pokazuje funkcionalna magnetna rezonanca21, čini se da je prednost u smjeru kazaljke na satu povezana sa lateralizacijom hemisfere, pri čemu je desna hemisfera superiorna sa rotacijom u smjeru kazaljke na satu, a lijeva hemisfera sa pomakom u suprotnom smjeru.

Poznavanje rotacija u smjeru kazaljke na satu u našem svakodnevnom životu (tj. satovi) također može biti odgovorno za ovaj fenomen, favorizirajući postojanje predrasuda prema pomacima u smjeru suprotnom od kazaljke na satu22. Ova pristranost je opisana kao hipoteza "percepcija-akcionalateralnost", koja se sastoji od tri koraka: percepcija okoline u smjeru kazaljke na satu, formiranje mentalne mape u smjeru kazaljke na satu, a zatim okretanje u istom smjeru23. Ovi sekvencijalni koraci bi se objasnili kao interakcija prethodno opisanih neurogenetskih i kulturoloških faktora, što dovodi do toga da većina ljudi pokazuje pristrasnost u smjeru kazaljke na satu. Efekat je dokazan zadacima koji koriste jednostavne, izolirane stimuluse, poput slova ili 2D linija.

Štaviše, ugaoni disparitet između memorisanih stimulusa i ciljeva nameće različite strategije rotacije u nekim studijama24–26. Naime, ovi radovi opisuju da se rotacija mentalnog objekta izvodi u manjim uglnim disparitetima, dok se mentalna rotacija subjekta izvodi u većim uglovnim disparitetima. Oba se takođe smatraju disocijabilnim, iako visoko koreliranim procesima, i mogu implicirati različite vrste grešaka u prosuđivanju. Dakle, mentalna rotacija subjekta zasnovana na egocentričnim transformacijama uglavnom bi uključivala greške u lateralnosti (tj. grešku lijevo i desno), a mentalna rotacija objekta uključivala bi greške vezane za uglove dispariteta. Preciznost se povećava u prisustvu istaknutih ekoloških orijentira ili vanjskih vizuelnih znakova.27,28. Oslanjanje na ove eksterne znakove je kritično za alocentričnu orijentacijsku strategiju, gde su stimulansi kodirani u vezi sa okolinom, a ne sa stanovišta posmatrača29. Studije snimanja mozga su pokazale da desni medijalni temporalni režanj podržava ovaj proces. Učešće hipokampusa u rotacionim procesima je takođe opisano u određenim studijama, gde su pacijenti sa oštećenjem ove strukture pokazali poteškoće u memoriji lokacije objekta kada su tačke gledišta rotirane za 32. Štaviše, povećanje broja lokacija objekata koje treba zapamtiti u ovoj situaciji — dakle, veća opterećenje memorije – može dodatno uticati na performanse.

Seks i starenje kao utjecajni faktori za vještine mentalne rotacije.

Kognitivne sposobnosti opadaju u zdravom starenju, uključujući prostornu memoriju34 i vještine mentalne rotacije35,36. Neke studije navode da su starije osobe sporije i manje precizni od mladih u prostornim zadacima37, potencijalno zbog smanjenja volumena hipokampalnog sistema38. Hipokampus je uključen u izgradnju tačnih alocentričnih prostornih predstava, koje su povezane s rotacijskim vještinama6. Za implementaciju optimalnih rješenja za rješavanje ovakvih zadataka, stariji ljudi se više oslanjaju na egocentrične strategije koje su bolje očuvane u ovoj starosnoj grupi – 42 godine.

Drugi faktor koji modulira mentalnu rotaciju je pol43–46. Studije pokazuju da polne razlike u mentalnoj rotaciji43,44. Određene studije odražavale su različite obrasce neuralne aktivacije i rotacijske strategije kod muškaraca i žena45, dok su druge pokazale da su muškarci bilo koje dobi općenito nadmašili žene u mjerama uzimanja iz perspektive46. Nadalje, pristrasnost rotacije u smjeru kazaljke na satu je češća kod žena i može biti povezana s hormonalnim nivoima.

Pristrasnost rotacije kod jednostavnih naspram složenih stimulansa: Postoje li razlike?

Prilikom procjenjivanja smjera rotacije (u smjeru kazaljke na satu naspram suprotnom od kazaljke na satu), mnoge studije su koristile izolirane stavke kao što su slova 20,49,50, Navonove figure, nepoznati likovi ili 2D linije. Samo nekoliko studija koristilo je složene stimuluse i uslove koji su ekvivalentni stvarnom svetu za efekat ugaonog dispariteta ili pristrasnost rotacije54, ali je potrebno više istraživanja da bi se potvrdilo da li je to tendencija. Dakle, postoji nekonzistentnost u nalazima između jednostavnih i složenih podražaja, što se može objasniti u svjetlu disocijacije između dalekog i dalekog svemira. Kako oba uključuju različite strategije56 i neuronske aktivacije57, moglo bi doći do nekih dispariteta u performansama rotacije u obradi jednostavnih stimulansa u odnosu na složena okruženja. Uzimajući u obzir ove dokaze, potrebno je osmisliti zadatak sposoban za uspješno mjerenje rotacijskih sposobnosti u dalekom svemiru – koji uključuje složenija i bogatija okruženja.

Istraživanje prostornog pamćenja značajno je napredovalo zahvaljujući tehnološkom napretku. Novi kompjuterizovani zadaci pokazali su visoku osetljivost u pronalaženju prostornih oštećenja tamo gde tradicionalni zadaci nisu uspeli. Oni također koriste ekološki prihvatljivije metode i okoliš. S tim u vezi, zadaci prostornog prepoznavanja mogu biti uporedivi sa aktivnom ili pasivnom navigacijom u pronalaženju razlika u prostornoj orijentaciji. Oni su također manje tehnički zahtjevni i metodički uporedivi sa tradicionalnim mjerama mentalne rotacije. Slijedeći ovo obrazloženje, naša istraživačka grupa razvila je Almeria Test Spatial Memory Recognition Test (ASMRT) koji je primijenjen na različite uzorke62,63. Od učesnika se traži da identifikuju da li je jedna ili više kutija promenilo svoju poziciju u virtuelnoj sobi. Postoje dva modaliteta prezentacije: predstavljen u sličnoj tački gledišta kao originalna slika, ili sa promjenjivim stupnjevima pomicanja tačke gledišta, precizno mjerenjem uglova i smjera rotacije. Prisustvo orijentira u prostoriji, plus promjena perspektiva, također daje prednost alocentričnoj strategiji u odnosu na egocentrična rješenja. ASMRT je dokazao svoju osjetljivost u identifikaciji razlika uzrokovanih spolom ili starenjem.

Ciljevi i hipoteze studije.

Glavni cilj ove studije je da se pozabavi načinom na koji starenje i seks u složenom okruženju mogu uticati na smer rotacije (u smeru kazaljke na satu ili suprotno od kazaljke na satu) između memorisane scene i naknadne slike prepoznavanja. Prateći prethodne studije20, "hipotezu poravnanja gledišta"16 i hipotezu "percepcija-akcija-lateralnost"23, predvidjeli smo da će performanse biti bolje pod rotacijama u smjeru kazaljke na satu u odnosu na eksperimente u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Rotacija u smjeru suprotnom od kazaljke na satu između kodiranih i stimulansa prepoznavanja trebala bi biti povezana sa sporijim vremenom odgovora ili manjom preciznošću19,20, posebno kod starijih osoba, zbog njihovih smanjenih prostornih vještina64. Takođe, nakon očigledno veće pristrasnosti u smeru kazaljke na satu kod žena47, mogli bismo očekivati ​​bolje performanse kod muškaraca u odnosu na žene u uslovima suprotno od kazaljke na satu.

Metoda

Učesnici

Osamdeset učesnika (n=80) je učestvovalo u istraživanju. Četrdeset učesnika (n=40) bili su studenti psihologije sa Univerziteta u Almeriji (20 muškaraca; starosna dob 18–30; M=20; SD=2.8), a još četrdeset učesnika je bilo regrutovani iz razreda starijih iz iste institucije (20 muškaraca; starosni raspon 60–79; M=69; SD=5.3). Svi sudionici su u trenutku procjene imali normalan vid korigovan do normalne (tj. korištenje naočara ili kontaktnih sočiva), a njihov rodni identitet je odgovarao njihovoj seksualnoj biologiji. Kriterijumi za isključenje su definisani kao manje od 26 bodova na Mini-ispitu mentalnog stanja, formalna dijagnoza psihičkih ili psihijatrijskih poremećaja, konzumacija štetnih supstanci poput droga i alkohola, trauma glave ili bilo koje drugo stanje koje bi moglo utjecati na rezultate. Učesnicima su date informacije o proceduri i opštem cilju studije, te su u bilo kojem trenutku mogli napustiti studiju. Studiju je odobrio Etički komitet Univerziteta u Almeriji (UALBIO2019/022) i osmišljen je u skladu sa zahtjevima Direktive Vijeća evropskih zajednica 2001/20/EC i Helsinške deklaracije za biomedicinska istraživanja na ljudima.

Post-hoc analiza snage pomoću softvera G*Power v3.1.9.265 sprovedena je da bi se odredila statistička moć i glavnih i interakcijskih efekata (unutar faktora subjekta) u našem istraživanju. Sa alfa jednakom 05, srednjom veličinom efekta (d=0.35) i ukupnom veličinom uzorka, analiza je otkrila statističku snagu veću od 0.99. Statistička snaga korelacionih rezultata bila je veća od 0,94.

Materijali

Performanse prepoznavanja prostorne memorije procijenjene su korištenjem Almeria testa za prepoznavanje prostorne memorije (ASMRT)62. Prezentacija eksperimentalne postavke odvijala se kroz virtuelno okruženje, simulirajući muzejsku sobu sa četiri zida (na kojima su prikazani nizi prostornih znakova, tj. portreta) i devet smeđih kutija simetrično poređanih u nizu 3×3. Neke od ovih kutija bile su obojene zelenom bojom, što predstavlja ciljne stimuluse za rad u svim fazama zadatka. ASMRT se sastojao od dva nivoa težine, definisanih brojem kutija za pamćenje (jedna kutija naspram tri kutije), sa po četiri pokušaja. Potpuni test se sastojao od 8 memorijskih slika. Dakle, bilo je 80 slika za prepoznavanje, po pola za svaki nivo težine.

Slijed stimulusa svakog ispitivanja sastojao se od dvije različite faze kako slijedi (vidi sliku 1):

(a) U „Fazi pamćenja“ učesnicima je prikazana slika (slika iz pamćenja) virtuelne sobe u kojoj je postavljeno ukupno devet kutija (u 3×3 dispoziciji). Memorijske slike su bile prikazane pet sekundi. Sve slike iz sjećanja su snimljene iz ugla iz prvog lica. U zavisnosti od nivoa težine, jedna ili tri kutije su bile obojene zelenom bojom. Učesnici su zamoljeni da zapamte položaj tih zelenih kutija. Drvo iz četiri zida sobe sadržavalo je nekoliko stimulansa (uključujući vrata, prozor ili slike) koji su mogli pomoći da se razdvoje prostorne lokacije. Svaka memorijska slika je snimljena sa drugačije tačke gledišta u odnosu na drugu.

(b) U "Fazi prepoznavanja", ukupno 10 slika iste sobe predstavljeno je učesnicima jedna za drugom. U ovoj fazi se manipuliralo smjerom rotacije. Dakle, slike za prepoznavanje su uzete sa različitih gledišta u odnosu na originalnu sliku. U ovoj fazi je prikazan samo jedan zeleni okvir za sve nivoe težine. Učesnici su trebali odgovoriti (da/ne) ako je zelena kutija na istoj poziciji kao i jedna od kutija na memorisanoj slici. Stoga su morali odlučiti o svakoj slici na osnovu mentalne reprezentacije koju su formirali tokom faze pamćenja iz drugog gledišta.

Zadatak je administriran na način koji nije impresivan pomoću prijenosnog računara pod operativnim sistemom Windows 10. Računar je opremljen Intel Core i5 procesorom, 4 GB RAM-a i LCD ekranom od 154- inča rezolucije 1920×1200. Kroz procjenu, spojen je na izvor napajanja u zidu kako bi se izbjeglo pražnjenje baterije. Dodatno, kako tokom postupka i/ili prikupljanja podataka nije tražena internet konekcija, to je evaluacijom onemogućeno.

Procedura.

Svi učesnici su pojedinačno testirani na instituciji Univerziteta u Almeriji i prošli su kratak intervju kako bi potvrdili kriterijume isključenja. Oni su također potpisali informirani pristanak prije početka evaluacije. Nakon toga, ASMRT instrukcije su im predstavljene na ekranu, nakon čega je uslijedio probni primjer. Zatim je eksperimentator administrirao dva nivoa težine (zapamti položaj jedne kutije ili tri kutije) uzastopno istim redoslijedom za sve sudionike (jedna slika iz pamćenja—deset slika za prepoznavanje, četiri puta po nivou težine, s različitim stimulansima u svakom pokušaju) . Učesnici su odgovarali kada je svaka slika za prepoznavanje bila predstavljena na ekranu, a eksperimentator je ručno registrovao njihov odgovor za svaki pokušaj kako bi izbjegao pritisak zbog ograničenja vremena odgovora koje bi moglo promijeniti performanse. Tačni odgovori i greške su prikupljeni i tretirani za svakog učesnika i eksperimentalno stanje u naknadnoj analizi podataka. Učesnici su prošli kompletnu eksperimentalnu proceduru — isključujući početni intervju — u tihom i izolovanom okruženju kako bi izbjegli bilo kakvu vanjsku buku ili nepredvidivu intervenciju koja bi mogla promijeniti performanse.

Proračun i raspodjela uglova u oktantima. Euklidovi su postulati korišćeni za izračunavanje ugaone razlike između tačke gledišta memorijskih slika i odgovarajuće tačke gledišta slika za prepoznavanje i njihovog smera rotacije (u smeru kazaljke na satu ili suprotno od kazaljke na satu). Ovaj proces je procijenio da li su uglovi homogeno raspoređeni prema smjeru rotacije u svakom od uvjeta (vidi sliku 2). Za ovu proceduru korišten je program otvorenog koda GeoGebra Geometry, koji je razvio Florida Atlantic University. ASMRT slike su predstavljene za proračune u konusnoj, dvodimenzionalnoj perspektivi iz prvog lica. U ovoj perspektivi, koju isto doživljavaju učesnici, linije su koso jedna prema drugoj, u poređenju sa zenitnom perspektivom, gdje bi bile paralelne. Kose linije koje idu u istom smjeru također se konvergiraju u zajedničkoj tački nestajanja. Ugao rotacije se izračunava u konusnoj perspektivi za svaku sliku, a zatim se vrši poređenje ugla između memorije i slike prepoznavanja u zenitnoj perspektivi kako bi se osigurala maksimalna konzistentnost.

Prvo, koristeći slike u konusnoj perspektivi, ucrtani su segmenti na osnovu linija poda. Ovaj metod je ocrtao dva skupa linija: kose linije koje bi bile paralelne i horizontalne u zenitnoj perspektivi, i kose linije koje bi bile paralelne i vertikalne u istoj zenitnoj perspektivi. Ovo je urađeno kako bi se izračunale dvije nezavisne tačke nestajanja, referencirane gdje se svaki skup linija konvergirao i korištene u narednim proračunima. Sljedeći korak je identifikacija medijalne točke širine slike, gdje se u središnjoj tački baze slike prati okomita linija, čime se dobija vektor položaja. Tamo su dva segmenta nastala iz ranije izračunatih tačaka nestajanja i bili su povezani sa vektorom položaja. Tačka spajanja je kalibrirana pod uglom od 90º, koji je jednak kutu koji formiraju četiri linije u zenitnoj ravni.

Kada se vektor položaja ukrsti sa uglom od 90 stepeni, možemo odrediti ugao poređenja između memorijskih i prepoznatljivih slika. To može biti ugao formiran segmentom bilo koje tačke nestajanja, koristeći linije poda kao vodič. Da bi se održala konzistentnost u mjerenju, za sve slike korišteni su vertikalni segmenti poda. Ugao koji se koristi za poređenje je onaj koji se formira između vektora položaja i prethodno navedenog segmenta. U zavisnosti od perspektive koju je usvojila odgovarajuća memorijska slika, i da bi se održala konzistentnost navedena ranije, ugao koji se koristi se razlikuje, jer GeoGebra Geometry podrazumevano predstavlja tupi ugao. Ova procedura je prvobitno urađena za memorijsku sliku, a zatim za njenih deset odgovarajućih slika za prepoznavanje. Slika 2 predstavlja konačni rezultat ovog procesa.

Nakon što su dobijeni uglovi i smjer rotacije svake tačke gledišta slike prepoznavanja, procijenjena je distribucija uglova, primjećujući da je većina njih homogeno raspoređena između prvog i osmog oktanta, u smjeru kazaljke na satu (prvi oktant: jedna kutija, 16 slike: M=34 stepen ; SD=15 stepen ; tri kutije, 16 slika: M=29 stepen ; SD=12 stepen ) i u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (osmi oktant: jedna kutija, 16 slika: M=32 stepen; SD=14; tri kutije, 16 slika: M=28 stepen; SD=11 stepen), respektivno (vidi sliku 3). Samo dvije slike prepoznavanja u svakom stanju (poteškoće u smjeru) bile su neravnomjerno locirane izvan ovih oktanata, pa su isključene iz analize. Dakle, ukupan broj analiziranih pokušaja bio je 62 (32 pokušaja u smjeru kazaljke na satu i 32 u suprotnom smjeru). Ovo je omogućilo kontrolu efekta uglova dispariteta na performanse.

Štaviše, u polovini od 16 slika za prepoznavanje za svaki smjer (u smjeru kazaljke na satu i u smjeru suprotnom od kazaljke na satu) i za svaki nivo težine (jedna kutija i tri kutije), položaj kutija se poklopio sa slikom memorije (tačan odgovor, da), a u druga polovina, nisu (tačan odgovor, ne). Registrovani su tačni prihvatanja i ispravna odbijanja.

Statistička analiza.

Postotak tačnih prihvatanja (Hits), procenat netačnih prihvatanja (100%−%tačnih odbijanja, lažni alarmi, FA) i rezultat diskriminabilnosti (d'=Z stopa pogodaka-Z stopa lažnih alarma)66,67 dobijeno za sve učesnike i eksperimentalne uslove. Oni su analizirani u 2×2×2×2 mješovitoj ANOVA s godinama (staro i mlado) i spolom (žensko i muško) kao faktorima između ispitanika, te teškoćom (jedna kutija i tri kutije) i smjerom (kazaljke na satu i suprotno od kazaljke na satu) kao faktori unutar subjekta. Kolmogorov–Smirnov testovi su sprovedeni da bi se proverila normalnost podataka, a Levenovi testovi su korišćeni da se potvrdi homogenost varijanse. Bonferronijeva korekcija je primijenjena za ispravljanje akumulacije greške tipa I u višestrukim poređenjima. Sprovedene su analize T-testa kako bi se procijenilo da li su srednja vrijednost različita između stanja, prema potrebi. Dopunske analize T-testa su pokazale da faktor ugla (distribucija oktanta) nije dostigao značaj jer su svi bili u istom kutnom području (oktant), pa je isključen za ANOVA. Analize su rađene sa IBM SPSS Statistics v.25 sa nivoom značajnosti p<0.050.

Rezultati

Hits. Te ANOVA (spol × dob × poteškoća × smjer) pokazala je glavni učinak starosti (F(1, 76)=51.4; p<0.001; ηp 2=0.41), Difculty (F(1,76)=49.8; p<0.001; ηp 2=0.40), and Direction (F(1,76)=9.3; p=0.003; ηp 2=0.11]). Young adults were more accurate in their responses than old adults, as can be seen in Table 1. Regarding difficulty, participants also performed worse when they had to memorize three boxes than one box, and when the stimuli were presented in an anticlockwise direction than when presented clockwise. No other effects were found (p>0.05).

Interakcija poteškoće × uzrasta dostigla je značaj (F(1, 76)=33.4; p<0.001; ηp 2=0.31). Further analyses of the interaction revealed significant differences due to difficulty only for old adults (F(1, 38)=46.8; p<0.001; ηp 2 = 0.55). In this group, the Hits percentage was higher in the one-box trials (M = 78%, SD = 2) than in the three-box trials (M = 61%; SD = 2). By contrast, the difficulty level did not affect performance in young adults (p > 0.05), as it was similar between the one-box trials (M=90%, SD=2) and the three-box trials (M=92%; SD=2).

Te Direction x Age interaction was also statistically signifcant (F(1, 76)=13.9; p=0.005; ηp 2=0.35). Further analyses of the interaction showed significant differences only in the old adults group (F(1, 41)=8.8; p=0.005; ηp 2=0.19). For these participants, the percentage of Hits was higher in clockwise trials (M =73%, SD=3) than in anticlockwise trials (M=66%; SD=3). However, the performance of young adults was unaffected by the direction of rotation (p>0.05; u smjeru kazaljke na satu: M=92%, SD=1; u smjeru suprotnom od kazaljke na satu: M=90%; SD=2).

No other interactions reached significance (p>0.05).

Lažni alarmi.

ANOVA je pokazala glavni efekat starosti (F(1, 76)=114.8; p<0.001; ηp 2=0.60), Sex (F(1,76)=4.4; p=0.039; ηp 2=0.06) and Difculty (F(1, 76)=90.1; p<0.001; ηp 2=0.54). As can be seen in Fig. 4, the percentage of false alarms was higher in the old adults' group (M=28%; SD=2) than in the young adults' group (M=5%; SD=2).

Regarding the difficulty level, the percentage of false alarms was lower in one-box trials (M=8%; SD=1) than in 3 box trials (M=25%; SD=3). Overall, the percentage of false alarms was lower in males (M=14%; SD=1) than in females (M=19%; SD=2). No other main effects were found (p>0.05).

Bilo je značajnih interakcija Težina x Dob (F(1, 76)=80; p<0.001; ηp 2=0.57), and Difculty × Direction (F(1, 76)=11.4; p=0.001; ηp 2=0.14).

Analize interakcije Poteškoće x Dob otkrile su značajan efekat Poteškoće samo kod starijih odraslih osoba (F(1, 42)=96.4; p < 0.001; ηp 2=0.70 ). Postotak lažnih alarma bio je veći u tri pokušaja kutije (M=44%; SD=1) nego u pokušajima s jednom kutijom M=12%, SD=2) u ovom grupa.

Finally, the Difficulty × Direction interaction showed significant differences due to Direction in the higher difficulty level (three boxes: F(1, 76) = 8.5; p = 0.005; ηp 2= 0.11). The percentage of false alarms was higher in anticlockwise trials (M=27%; SD=1) than in clockwise trials (M=22%; SD=2) (see Fig. 5). By contrast, in one box trials, there was no difference in the percentage of false alarms between both directions (p>0.05).

Complementary t-test analyses (see Table 2) revealed that sex modulated the percentage of false alarms in three boxes-anticlockwise trials, only for the young adults' group (t (38)=2.2, p=0.038). Differences in the percentage of false alarms due to sex for old adults were absent (p>0.05).

Indeks diskriminacije.

Analiza T-testa je potvrdila da je učinak u obe starosne grupe bio iznad nivoa šanse u svim uslovima (videti tabelu 3).

ANOVA je pokazala glavni efekat starosti (F(1, 76)=109.6; p<0.001; ηp 2=0.59), the discriminability index was higher in young adults (M = 0.86; SD = 0.01) than in old adults (M = 0.42: SD = 0.03); Sex (F(1,76) = 3.8;p = 0.049; ηp 2 = 0.10), where, overall, males showed higher discriminability index (M = 0.68; SD = 0.02) than females (M= 0.60; SD = 0.01); Difculty (F (1,76) = 14.6; p < 0.001; ηp 2= 0.16), the discriminability was worse in three boxes trials (M=0.61: SD=0.01) than in one box (M=0.68; SD=0.02); and Direction (F(1, 76)=7.9; p=0.006; ηp 2=0.11), clockwise trials showed higher discriminability index (X=0.67: SD=0.01) than anticlockwise trials (M=0.61; SD=0.02). No other main effects were found (p>0.05).

Interakcija težine x starosti dostigla je značaj (F(1, 76)=19.7; p<0.001; ηp 2=0.19). No other interaction effects were found (p>0.05). Postojale su značajne razlike u diskriminabilnosti zbog poteškoća samo za starije odrasle osobe (F(1, 39)=21; p<0.001; ηp 2=0.32). The discriminability index was higher in the lower difficulty level (one box: M=0.49; SD=0.02) than in the higher difficulty condition (three boxes: M=0.33; SD=0.03) for old adults. On the other hand, there were no differences in discriminability in young adults (p>0.05) sa sličnim rezultatima na nižem nivou težine (jedna kutija: M=0.88, SD=0.02) naspram višeg nivoa težine (tri polja: M{ {6}}.86; SD=0.02).

Te Direction x Difculty interaction was also statistically signifcant (F(1, 76)=6.8; p=0.016; ηp 2=0.10). Analyses of the interaction showed that Direction affected performance only in the higher difficulty level (three boxes: F(1, 76)=26; p < 0.001; ηp 2=0.21). The discriminability index was higher in clockwise trials (M =0.68; SD=0.03) than in anticlockwise trials (M=0.54; SD=0.02). Otherwise, the discriminability index was similar in lower difficulty levels (one box: p>0.05; clockwise: M=0.69, SD=0.01; anticlockwise: M=0.68; SD=0.01). No other interaction effects were found (p>0.05).

Diskusija

Naša studija je pokazala da je prostorno prepoznavanje određeno godinama i spolom učesnika, kao i težinom zadatka. Osim toga, smjer rotacije između stimulusa pamćenja i prepoznavanja modulirao je interakciju između dobi, spola i težine zadatka. Stoga su mladi odrasli imali bolji učinak od starijih, a razlike su bile maksimizirane u rotaciji u smjeru suprotnom od kazaljke na satu između memorije i slike prepoznavanja. Veličine efekata za relevantne interakcije uglavnom su bile u rasponu srednje snage.

Za provođenje studije koristili smo ASMRT, zadatak prostornog prepoznavanja. Ovaj zadatak zahtijeva pamćenje položaja određenog broja stimulusa (jedne ili tri zelene kutije) smještenih unutar virtualne sobe. Nakon toga, deset slika za prepoznavanje se predstavlja sa jednom zelenom kutijom, a od učesnika se traži da odgovore ako se pozicija zelene kutije poklapa sa pozicijom kutije predstavljene tokom memorisanja slike. Budući da je gledište modificirano u fazi prepoznavanja u odnosu na originalnu memoriranu sliku, ispravne odluke zavise od preciznog predstavljanja karakteristika prostorije i razumijevanja fleksibilnog odnosa između dostupnih stimulusa. Štaviše, rotiranje gledišta zahtijevalo je manipulaciju scenom u memoriji kako bi se nova perspektiva uskladila s prethodnom16, što je funkcija zavisna od hipokampusa, kao što je sugerirano u drugim studijama. Imajte na umu da su zahtjevi zadatka u ASMRT-u djelimično slični onima koji se nalaze u testovima uzimanja prostorne perspektive, pripisani istoj paradigmi prepoznavanja koja se široko koristi u polju mentalne rotacije69. Dakle, u fazi prepoznavanja ASMRT-a, učesnici moraju da uporede sliku na ekranu sa memorisanom slikom snimljenom iz druge tačke gledišta, a najpreciznije rešenje zahteva pamćenje i poređenje odabranih pozicija obe slike.

Kao što sugeriraju naši rezultati, a u skladu s prethodnim studijama53,54, starenje utiče na učinak u ovom zadatku. Mladi odrasli imali su veći procenat pogodaka u odnosu na starije odrasle osobe. Štaviše, ova posljednja grupa je također pokazala više lažnih alarma nego mladi odrasli bez obzira na stanje (jedna ili tri kutije za pamćenje). Više grešaka koje su stari odrasli izvršili kada se povećao broj kutija koje treba zapamtiti odražavalo je kako pamćenje dodatnih stimulansa utiče na performanse. Osim toga, smjer rotacije između slika pamćenja i prepoznavanja odredio je performanse, posebno kod starijih odraslih osoba. Za ovu grupu, slike u smjeru kazaljke na satu bile su povezane s manje pogodaka nego slike u smjeru kazaljke na satu. Međutim, u slučaju mladih odraslih, na njih ovaj efekat nije utjecao. Tendencija je bila drugačija za lažne alarme ili rezultate diskriminacije, gdje je utvrđena superiornost u smjeru kazaljke na satu bez obzira na starosnu grupu u tri nivoa težine.

Postojanje diferencijalnog obrasca između mladih i starih odraslih nije novo, jer je poznato da je prostorna orijentacija pogođena normalnim starenjem. Koristeći ASMRT zadatak, opisan je pad performansi kod starijih odraslih osoba. Konkretno, učesnici od 70–{1}} godina imali su veće greške u poređenju sa drugim grupama odraslih od 50–59 i 60–69- godina kada su pamtili i prepoznavali pozicije iz različitih perspektiva. Vrijedi naglasiti da prostorno prepoznavanje ne zahtijeva navigaciju kroz okruženje kao u drugim zadacima prostorne memorije58, već zahtijeva upravljanje alocentričnim referentnim okvirom za rješavanje zadatka. Učesnici moraju razumjeti fleksibilan odnos između znakova dostupnih u virtuelnom okruženju da bi odredili pozicije. Druge studije su upoređivale sposobnosti zauzimanja prostorne perspektive kod mladih i starijih osoba, pokazujući da je starost povezana sa propadanjem ovih vještina17,72. Prilikom testiranja prepoznavanja pozicija, pokazalo se da su mladi ljudi također nadmašili starije odrasle 73-75 godina. Stoga je naša trenutna studija usklađena s ovim nalazima.

Kao iu drugim zadacima iz perspektive19,21, smjer rotacije određuje učinak. Međutim, u našoj studiji, Hit rezultati su značajno modulirani smjerom rotacije samo kod starijih odraslih osoba, što je novo otkriće. Također, smjer rotacije je modulirao rezultate lažnih alarma u najtežem stanju (tri kutije), opet samo kod starih odraslih osoba. Dakle, performanse su bile više izmijenjene kada se slika za prepoznavanje rotirala u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Kao što se sugerira u zadacima mentalne rotacije, postoji važna linearna korelacija između orijentacije obje slike i vremena i broja grešaka13. Na prostorno prepoznavanje takođe utiče rotacija perspektive, uz prednost rotacije u smeru kazaljke na satu20. Naši nalazi impliciraju da se superiornost u smjeru kazaljke na satu koja se nalazi kod jednostavnijih podražaja također primjenjuje na složena okruženja. Prostorno prepoznavanje je također modulirano rotacijom perspektive uz prednost rotacije u smjeru kazaljke na satu20. Ova pristrasnost rotacije u smjeru kazaljke na satu identificirana je prethodnim studijama23,76,77, ali, prema našim saznanjima, ovo je prvi put da pokazuje drugačiji obrazac prema starosnoj grupi.

Ovaj diferencijalni obrazac mogao bi se objasniti na neuronskom nivou. Hipokampus i druge regije povezane s prostornim vještinama predstavljaju smanjeni volumen kod zdravih starih odraslih osoba. Hipokampalni krug izgleda od suštinskog značaja za sticanje suda nezavisnog od gledišta, neophodnog za izgradnju alocentričnih reprezentacija konteksta33. Ovi alocentrični prostorni prikazi su potrebni za tačno prepoznavanje mesta sa različitih tačaka gledišta, kao što se zahteva od ASMRT. Kao što je prethodno pokazano79, pacijenti s Alchajmerovom bolešću i blagim kognitivnim oštećenjem – kod kojih je funkcija medijalnog temporalnog režnja vjerovatno ugrožena – pokazali su izmijenjenu sposobnost shvaćanja perspektive. Osim toga, ne samo da bi prikaz konteksta bio manje precizan kod starijih osoba, već i njihove rotacijske vještine. Desna hemisfera bi bila posebno uključena u rotacijske procese. Određene studije predlažu da bi pad mozga uzrokovan starenjem bio češći u desnoj hemisferi, u kombinaciji sa manje lateralizovanim kognitivnim performansama 80. To bi rezultiralo nižim performansama rotacije, kao što je pokazano u prethodnim studijama. Važno je napomenuti da starije odrasle osobe imaju smanjenu sposobnost da brzo prilagode svoje ponašanje promjenjivim uvjetima82, što otežava prevazilaženje već postojećih kognitivnih predrasuda. Budući da se smjer rotacije slika za prepoznavanje nasumično mijenjao od pokušaja do pokušaja u našem zadatku, čini se da značajne poteškoće u ispitivanjima u smjeru suprotnom od kazaljke na satu koje su pokazali stari odrasli podržavaju teoriju pristranosti u smjeru kazaljke na satu. Međutim, kao što je prethodno opisano, druge studije su se oslanjale na jednostavnije podražaje, tako da je potrebno više istraživanja sa složenim okruženjima.

S druge strane, spolne razlike prijavljene su u različitim zadacima prostorne memorije, prilikom navigacije u stvarnom84,85 i virtuelnom okruženju35,62,65,86, ali i u zadacima koji zahtijevaju druge prostorne vještine poput mentalne rotacije44,87 ili uzimanja perspektive sposobnosti45,82,88. Naša studija je djelimično potvrdila ovaj trend. Polne razlike su se pojavile u procentu lažnih alarma, posebno u najtežem stanju, tri kutije u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, kod mladih odraslih osoba, pokazujući da se muškarci i žene razlikuju u svojim vještinama prostornog prepoznavanja, pri čemu muškarci nadmašuju žene pod većim zahtjevima. Ovo je u skladu sa prethodnim nalazima sa ASMRT62.

Uzimajući u obzir ove rezultate, čini se da je određen nivo težine neophodan za otkrivanje međugrupnih razlika, uključujući spolno dimorfne performanse u nekim zadacima prostorne orijentacije62,68. Niske poteškoće u zadatku dovode do pojave efekata plafona, dok su visoki zahtjevi za zadacima povezani s efektima na rezultate. Kao što je navedeno u drugim zadacima, izbor odgovarajućeg nivoa težine pomaže u otkrivanju spolno zasnovanih razlika u zadacima prostorne orijentacije. Tako su u zadatku ASMRT muškarci bili bolji od žena ako su morali zapamtiti tri prostorna položaja, ali ne i kada je trebalo zapamtiti samo jednu lokaciju63, što je u skladu s našim rezultatima, gdje su žene imale veći postotak lažnih alarma od muškaraca.

Imajte na umu da je prepoznavanje mjesta – kao u slučaju ASMRT zadatka – favorizovano upotrebom alocentričnih strategija, koje uključuju znanje o odnosima između različitih znakova dostupnih u kontekstu. Prethodni radovi su izvještavali o spolnim razlikama u vrsti strategija koje su muškarci i žene koristili u zadacima prostorne orijentacije. Muškarci preferiraju strategiju zasnovanu na objektima (alocentrična), dok žene češće koriste strategiju zasnovanu na egocentričnosti. Ove spolno-dimorfne preferencije uključivale su regrutaciju različitih regija mozga, koje se razlikuju po polu45,89.

Konačno, efekat ugaone rotacije16, koji se obično nalazi u polju mentalne rotacije sa jednostavnijim stimulansima, nije mogao biti uzet u obzir u analizi zbog ASMRT dizajna, jer su razlike u uglovima između memorije i slike prepoznavanja bile uglavnom raspoređene u prvom i osmom oktantu. Iako nam je ovo omogućilo da kontrolišemo uticaj pod uglom na performanse balansiranom distribucijom koja je prethodno opisana, potreban je drugačiji skup stimulansa da bismo dalje otkrili kako ova varijabla utiče na performanse u složenim okruženjima i kako je u interakciji sa smerom rotacije ili kako može da modifikuje odabrana strategija u zavisnosti od stepena rotacije24–26. Također, kako su izvijestile prethodne studije, superiornost u smjeru kazaljke na satu mogla bi biti prisutna u mjerama potencijala povezanih s događajima (ERP), a lateralizacija hemisfere također može biti relevantna, što rezultira diferencijalnim aktivacijama ovisno o tipu rotacije21. Nedavna studija također ističe diferencijalne aktivacije prema spolnom faktoru u prostornom prepoznavanju za složene stimuluse90. Stoga, da bi se ispravno otkrilo da li je superiornost u smjeru kazaljke na satu konzistentna za složene stimuluse i kako je u interakciji sa spolom i godinama, potrebno je provesti naknadne studije koje integriraju mjere elektroencefalografije (EEG) kako bi se naši nalazi proširili dalje. Štaviše, buduće studije bi takođe trebale da razmotre kako ove varijable utiču na vreme odgovora, koje nije bilo moguće registrovati u našoj studiji zbog ASMRT metodologije, koja je registrovala odgovore ručno i nije mogla da meri precizno vreme odgovora62.

Kao potencijalno ograničenje treba navesti da, iako su veličine uzorka bile velike za faktore spola i starosti odvojeno (n=40 svaki), one su bile manje kada se oba faktora razmatraju zajedno, tako da je nedostatak značaja u ovoj interakciji treba oprezno tumačiti. Sve u svemu, naša studija predstavlja novi pokušaj da se procijeni efekat smjera rotacije za složena okruženja i stimulanse, signalizira potencijalna prevalencija pristranosti u smjeru kazaljke na satu i dokaže kako je ovaj efekat posebno povezan sa opadanjem starenja.

Dostupnost podataka

Skupovi podataka generisani tokom i/ili analizirani tokom tekuće studije su dostupni i mogu se dobiti od odgovarajućeg autora na razuman zahtjev.

Reference

1. Zacks, JM, Mires, J., Tversky, B. & Hazeltine, E. Mentalna prostorna transformacija objekata i perspektive. Spat. Cogn. Račun. 2, 315–332 (2002).

2. Jola, C. & Mast, FW Rotacija mentalnog objekta i egocentrična rotacija tijela: dva odvojiva procesa?. Spat. Cogn. Račun. 5, 217–237 (2005).

3. Inagaki, H. et al. Nesklad između mentalne rotacije i sposobnosti shvaćanja perspektive u normalnom starenju procijenjen je Piagetovim zadatkom od tri planine. J. Clin. Exp. Neuropsychol. 24, 18–25 (2002).

4. Galea, LAM & Kimura, D. Spolne razlike u učenju ruta. Pers. Indiv. Dif. 14, 53–65 (1993).

5. Lokka, IE & Çöltekin, A. Prebacivanje perspektive i stjecanje prostornog znanja: Efekti starosti, sposobnosti mentalne rotacije i kapaciteta vizualno-prostorne memorije na učenje rute u virtualnim okruženjima s različitim razinama realizma. Cartogr. Geogr. Inf. Sci. 47(1), 14–27 (2020).

6. Crundall, D., Crandall, E., Burnett, G., Shalloe, S. & Sharples, S. Uticaj orijentacije karte i generalizacije na odluke o zagušenju: poređenje shematski-egocentričnih i topografsko-alocentričnih karata. Ergonomija 54(8), 700–715. https://doi.org/ 10.1080/00140139.2011.592608 (2011).

7. Palermo, L., Iaria, G. & Guariglia, C. Vještine mentalnih slika i topografska orijentacija kod ljudi: studija korelacije. Behav. Brain Res. 192, 248–253 (2008).

8. Koshino, H., Carpenter, PA, Keller, TA & Just, MA Interakcije između dorzalnih i ventralnih puteva u mentalnoj rotaciji: fMRI studija. Cogn. Afect. Behav. Neurosci. 5(5), 54–66 (2005).

9. Hawes, Z., Sokolowski, HM, Ononye, ​​CB & Ansari, D. Neuralne osnove numeričke i prostorne kognicije: FMRI meta-analiza regija mozga povezanih sa simboličkim brojem, aritmetikom i mentalnom rotacijom. Neurosci. Biobehav. Rev. https:// doi.org/10.1016/j.neubiorev.2019.05.007 (2019).

10. Podzebenko, K., Egan, GF & Watson, JDG Široko rasprostranjena aktivacija dorzalnog toka tokom parametarskog zadatka mentalne rotacije, otkrivena funkcionalnom magnetnom rezonancom. Neuroimage 15, 547–558 (2002).

11. Stofels, EJ Inhibicija istovremenih procesa u diskriminaciji slova i orijentacije. Acta Psychol. 91, 153–173 (1996).

12. Heil, M. Funkcionalni značaj ERP efekata tokom mentalne rotacije. Psychophysiology 39, 535–545 (2002).

13. Shepard, RN & Metzler, J. Mentalna rotacija trodimenzionalnih objekata. Science 171(3972), 701–703. https://doi.org/10.1126/ science.171.3972.701 (1971).

14. Jeannerod, M. & Decety, J. Mentalne motoričke slike: Prozor u reprezentativne faze akcije. Curr. Opin. Neurobiol. 5, 727–732 (1995).

15. Dalecki, M., Hofmann, U. & Bock, O. Mentalna rotacija slova, dijelova tijela i složenih scena: odvojeni ili zajednički mehanizmi? Hum. pon. Sci. 31(5), 1151–1160 (2012).

For more information:1950477648nn@gmail.com