Neuroanatomske razlike u sistemima pamćenja intelektualne darovitosti i tipičnog razvoja

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Abstract

Uvod: Proučavanje neuro-strukturnih markera intelektualne darovitosti (IG) pružit će informacije o naučnom razumijevanju procesa koji pomažu djeci u akademskom uspjehu. Metode: Strukturna i difuziono ponderisana MRI korištena je za poređenje regionalnog oblika mozga i povezanosti 12 djece sa prosječnim do visokim prosječnim IQ-om i 18 djece sa IQ-om, definiranih kao IQ veći od 145. Rezultati: IG je imao veće subkortikalne strukture i robusniji bijeli mikrostrukturna organizacija materije između tih struktura u regionima povezanim sa eksplicitnim pamćenjem. TD je imao više povezanih, veće subkortikalne strukture u regijama povezanim sa implicitnim pamćenjem. Zaključci: Utvrđeno je da su memorijski sistemi u mozgu djece sa izuzetnim intelektualnim sposobnostima drugačije veličine i povezani u odnosu na mozak djece tipičnog razvoja. Ove različite neurorazvojne putanje sugeriraju različite strategije učenja. Predviđen je spektar tipova inteligencije, olakšan različitim omjerima implicitnih i eksplicitnih sistema, što je potvrđeno korištenjem velikog vanjskog skupa podataka.

KLJUČNE REČI povezanost, intelektualna darovitost, strategije učenja, memorijski sistemi, neuroanatomija

Cistanchemogutretirati Alchajmerova bolest

Taylor Kuhn

Robin Blades

Lev Gottlieb

Kendra Knudsen

Christopher Ashdown

Laurel Martin-Harris

Dara Ghahremani

Bianca H. Dang

Robert M. Bilder

Susan Y. Bookheimer

Odsjek za psihijatriju i biobihevioralne nauke, UCLA, 635 Charles E Young Dr, South, Los Angeles, CA 90025, SAD

UVOD

Uprkos njihovoj izuzetnoj sposobnosti učenja i testiranja, znamo iznenađujuće malo o tome kako se razvijaju i funkcionišu sistemi učenja i pamćenja u intelektualno "nadarenim" mozgovima. Djeca s izuzetnim intelektom obično imaju efikasnije memorijske funkcije, veće i složenije organizirane baze znanja i sposobna su koristiti složenije kognitivne strategije koje se oslanjaju na ove memorijske i semantičke strukture za rješavanje problema brže ili u ranijoj dobi nego što se tipično razvija ( TD) djeca (Ali et al., 2003., Athanasakis et al., 2014., Colom et al., 2004., Davidson, 1986.). Dakle, oni su u stanju da generalizuju znanje preko domena, prave intuitivne skokove (Desco et al., 2011) i spontano koriste selektivno učenje, kao i da upoređuju i integrišu informacije tokom rešavanja problema (Duncan et al., 2000). "Nadarena" djeca koriste složenije kognitivne strategije za rješavanje problema brže ili u ranijoj dobi od djece s TD (Ali et al., 2003., Athanasakis et al., 2014., Colom et al., 2004., Davidson, 1986.) i čini se da je temelj za mnoge od ovih naprednih kognitivnih vještina njihov sistem pamćenja. Prethodne studije su pokazale globalno povećanje debljine korteksa povezano sa uzrastom, prvenstveno u izvršnom integritetu bijele tvari koja povezuje frontalne i parijetalne regije kod darovite djece (Geake & Hansen, 2005, Gerig et al., 2001).

Dodatno, dokazi za poboljšanu ili divergentnu putanju neurorazvojnog razvoja pronađeni su kod matematički nadarene djece, čiji mozak ima tendenciju da koristi frontotemporalne sisteme desne hemisfere na selektivan i uspješan način što im omogućava da rade izuzetno dobro (O'Boyle et al., 1990, O'Boyle et al., 1995, O'Boyle et al., 2005, Packard & Knowlton, 2002, Pesenti et al., 2001). Ipak, od nekoliko postojećih studija, nijedna se nije fokusirala na memorijske sisteme. Još uvijek nam nedostaju kritične informacije koje bi mogle biti fundamentalne za razumijevanje mehanike njihovih sistema integracije informacija, kao što su regionalni oblik i konektomika neuronskih mreža za učenje. Dva paralelna memorijska sistema su od posebnog interesa kada se proučava neurorazvoj. Implicitno učenje opisuje automatsko učenje društvenih, lingvističkih i proceduralnih zadataka koji se usvajaju i koriste bez svjesnog napora. Ovaj mehanizam omogućava djeci da kreiraju gramatički ispravne rečenice i razumiju društvene norme, kao što je kontakt očima bez eksplicitnih instrukcija (Gonring et al., 2017).

Explicit learning involves an intentional, conscious effort to retain or access information, for example, reminiscing on old memories or reciting memorized facts. Implicit learning is essential in the early stages of neurodevelopment, whereas adults depend more on explicit memory, likely because a rule-based approach is faster, easier to communicate, and leads to all-or-none mastery (Gray et al., 2003). In typical development, the subcortical structures that enable implicit learning (e.g., striatum) are developed in the first year of life, while explicit memory structures (e.g., hippocampus) take longer to mature. Here, we investigated the neuroanatomy underlying these two parallel memory systems, explicit and implicit memory, in two samples. First, we examined subjects specifically recruited for being highly intellectually gifted (IQ >145) zajedno sa decom TD. Koristili smo strukturalne i difuziono ponderisane MRI i neuropsihološke metode da uporedimo regionalni oblik mozga i povezanost 12 djece s prosječnim do visokim prosječnim IQ (90–130, srednja vrijednost=124 ± 10,9; starost=10,7 ± 1.86; 58 procenata žena) i 18 sa visokim IQ (145–170, srednja vrednost=153 ± 11,4; starost=10,2 ± 2,02; 56 procenata žena). Zatim smo testirali heuristiku razvijenu u ovom uzorku na velikoj vanjskoj bazi podataka kako bismo pokušali potvrditi i proširiti nalaze.

cistanche bodybuilding

2 METODE

2.1 Učesnici

Učesnici su uključivali 18 intelektualno nadarene djece (potvrđeno neurokognitivnim testiranjem), od kojih su svi pokazali dobro izbalansirane intelektualne (matematičke, verbalne, vizuomotoričke, pamćenje/koncentracija i rasuđivanje/rasuđivanje) profile i 12 djece u tipičnom razvoju. Sve procedure su bile u skladu sa Helsinškom deklaracijom, pregledane i odobrene od strane Odbora za institucionalnu reviziju Univerziteta Kalifornije u Los Anđelesu (UCLA) prije upisa i svi učesnici su dali pismeni informirani pristanak. Učesnici su regrutovani iz lokalnih škola u Los Angelesu i vanškolskih programa, uključujući škole i programe za izuzetno nadarene učenike. Svi učesnici su popunili pismeni informirani pristanak/pristanak. Podobnost za ovu studiju određena je prilikom prve posjete nakon primjene standardiziranog IQ testa (Stanford Binet 5 (Huang-Pollock et al., 2011)). Izuzetna darovitost definirana je kao IQ veći od ili jednak 145. Uzrast, rasa i spol, tipično zdrava djeca u razvoju s IQ-om većim ili jednakim 90 i manjim ili jednakim 145 bez povijesti pažnje, jezika ili učenja regrutovani su i poremećaji. Potencijalni učesnici studije isključeni su iz studije ako je bilo koji od ovih kriterijuma isključenja ispunjen: anamneza povrede glave, poremećaj napadaja ili drugi neurološki ili psihijatrijski poremećaji; prošli ili sadašnji jezični poremećaj, poremećaj pažnje i hiperaktivnosti, poremećaj ponašanja, opsesivno-kompulzivni poremećaj, poremećaj autističnog spektra ili ovisnost o drogama; trenutni/prethodni položaj u razredu specijalnog obrazovanja ili IQ manji ili jednak 84; kontraindikacije za MRI (npr. metalni implantati, pejsmejker, proteze ili drugi metali pričvršćeni za glavu i trudnoća).

2.2 Grupno demografsko poređenje

Demografski faktori (npr. starost, obrazovanje) između IG i TD grupa su upoređeni korišćenjem jednosmerne analize varijanse (ANOVA). Grupne razlike u dihotomnim faktorima (npr. spol, etnička pripadnost) procijenjene su pomoću hi-kvadrat analize. Koristili smo p < .05="" kao="" granicu="" za="" statističku="" značajnost="" za="" ove="" demografske="">

2.3 Neuropsihološko testiranje

Svi učesnici su završili standardizovanu neuropsihološku mjeru (Stanford-Binet 5; Huang-Pollock et al., 2011) dizajniranu da testiraju IQ sa visokim plafonom (IQ=170) koji omogućava kvantifikaciju IQ-a kod izuzetno intelektualno nadarenih učesnika. 2.4 MRI akvizicija Svi podaci neuroimadžinga prikupljeni su pomoću 12- zavojnice za glavu kanala na 3T Siemens Tim Trio (Siemens Medical Solution, Erlangen, Njemačka) MRI skeneru koji se nalazi u UCLA Staglin IMHRO centru za kognitivnu neuronauku. Strukturni MP-RAGE T{{1{{20}}}}ponderisani skenovi su dobijeni sa 120–1.0 mm sagitalnim rezovima, FOV=256 mm (AP) × 192 mm (FH), matrica=256–192, TR=450.0 ms, TE=10.0 ms, ugao preokreta { {23}}, veličina voksela=1,0 mm × 0,94 mm × 0,94 mm. DTI podaci su dobijeni korišćenjem planarnog snimanja sa spin-eho (EPI) i korišćenjem sledećih parametara: TR=8400 ms; TE=91 ms; 1282 matrica, FOV=256 mm, b=1000 s/mm2, NEX=1, 64 kriške, 2 mm debljina kriške, 0 mm preskakanje, PAT=2. Difuzija je prikupljena u 64 smjera (b=1000 s/mm2) sa 4 slike sa b=0 s/mm2. Sve slike su kontrolirane kvalitete i vizualno pregledane prije obrade i analize.

2.5 Subkortikalna obrada oblika i analiza 3D morfometrijski T1-ponderisani anatomski skenovi su prikupljeni za sve učesnike. Koristeći FMRIB softversku biblioteku verzije 6.0 (Kalbfleisch, 2004) (FSL) podaci T1 su vođeni kroz automatizirani protokol subkortikalne segmentacije baziran na modelu (FSL FIRST (Kuhn et al., 2017)) korištenjem granice metoda korekcije. Vrh i trake automatski segmentiranih subkortikalnih regija od interesa (ROI; koji su uključivali amigdalu, nucleus accumbens, kaudat, hipokampus, pallidum, putamen i talamus) u lijevoj i desnoj hemisferi su zatim vizualno pregledani na kvalitet. Konačne datoteke vrhova za segmentirane subkortikalne strukture su spojene i između grupe i unutar grupe. Svi automatski segmentirani ROI za svakog učesnika bili su usklađeni sa istim standardnim prostorom.

Svaki vrh daje podatke o lokaciji površine ROI u istoj tački u prostoru za svakog učesnika. Da bi se izvršile grupne analize, podaci svakog učesnika su registrovani u standardni prostor tako da je svaki vrh bio poravnat sa istom tačkom u prostoru za grupna poređenja. Srednja površina uzorka korištena je kao cilj za ovo poravnanje. Ove vrijednosti skalarnog vrha su zatim analizirane korištenjem parametarskih statističkih analiza kako bi se istražio odnos između grupe (IQ vs. TD) i oblika svake subkortikalne strukture. Ove analize su izvedene na svakom vrhu koristeći Monte Carlo simulaciju u FSL-ovom randomiziranom skriptu (Kyllonen & Christal, 1990, Mills & Tissot, 1995). Regresije su procijenile odnos radijalne udaljenosti na svakom tjemenu prema varijablama od interesa (tj. oznaka grupe, IQ). Višestepeni, kvalitetno kontrolisan procesni cevovod korišten je za ispravljanje više izvora artefakata i svi rezultati su korigovani za višestruka poređenja (q > .05) koristeći stopu lažnog otkrivanja (FDR) (Na et al., 2007).

2.6 Obrada i analiza mikrostrukture bijele tvari

Rutinska DWI procesna linija je provedena korištenjem FSL v 6.0 (Kalbfleisch, 2004), uključujući ekstrakciju mozga, korekciju za izobličenje vrtložne struje, te prilagođavanje kretanja i tenzora. DWI metrika mikrostrukture bijele tvari, frakciona anizotropija (FA) i srednja difuzivnost (MD) su izračunati za svakog učesnika. Analize su sprovedene korišćenjem prostorne statistike zasnovane na traktama (TBSS) (Navas-Sánchez et al., 2014), metode koja omogućava statističko ispitivanje DWI metrika duž WM trakta od interesa (TOI). TOI su izvedeni iz atlasa bijele materije Univerziteta John Hopkins (Neihart et al., 2002.) i uključivali su bilateralno: prednje talamičko zračenje (ATR), inferiorni prednji okcipitalni fascikulus (IFO), donji longitudinalni fascikulus (ILF), gornji uzdužni fascikulus (SLF ), uncinatni fascikulus (UNC), cingularni snop (CGC), hipokampalna (HC) bijela tvar, kao i pinceta major i forceps minor. Parametarske statističke analize istraživale su razlike između grupa u mikrostrukturi WM (FA i MD). Korelaciona analiza je istraživala odnos između IQ i FA/MD. TBSS rezultati su korigovani za višestruka poređenja sa poboljšanjem klastera bez praga—TFCE (O'Boyle, 2008)).

2.7 Volumetrijska potvrda eksplicitne/implicitne heuristike korištenjem vanjskog skupa podataka

Trenutni uzorak nije uključivao djecu sa ispodprosječnim ili oštećenim IQ rezultatima ili bilo kojim atipičnim neurorazvojnim stanjima, kao što su poremećaj pažnje i hiperaktivnost (ADHD) ili autizam. Stoga smo nastojali da testiramo eksplicitnu/implicitnu heuristiku omjera u eksternom, velikom skupu podataka koji uključuje ovaj širi raspon razvojnih putanja. Stoga je projekat adolescentnog mozga i kognitivnog razvoja (ABCD) (UCLA PI: Bookheimer) korišten kao eksterni skup podataka u pokušaju da se potvrdi eksplicitna i implicitna heuristika omjera izvedena iz analize darovitih adolescenata (opisana u Odjeljku 3). Dob, pol, globalni rezultat kognitivnih funkcija iz alata Nacionalnog instituta za zdravlje (NIH), kao i volumen subkortikalne strukture prikupljeni su od svih dostupnih ABCD učesnika. Volumen (eksplicitne memorije) moždanih regija za koje je utvrđeno da je značajno veći u IG grupi je sabran kako bi se stvorila moždana komponenta eksplicitne memorije. Volumen (implicitne memorije) moždanih regija za koje je utvrđeno da je veći u TD grupi je sabran kako bi se stvorila moždana komponenta implicitne memorije. Zatim je varijabla eksplicitnog/implicitnog omjera izračunata dijeljenjem moždane komponente eksplicitne memorije sa komponentom mozga implicitne memorije. Zatim je izračunata korelaciona analiza koja procjenjuje odnos između ovog eksplicitnog/implicitnog omjera mozga u pamćenju i globalnog kognitivnog učinka mjerenog pomoću NIH Toolbox-a. S obzirom na format u kojem su ABCD podaci stavljeni na raspolaganje (tj. ekstrahovane vrijednosti u proračunskoj tabeli umjesto sirovih MRI podataka), nismo bili u mogućnosti da izvršimo analizu oblika. Međutim, uspjeli smo izvršiti analize obima. Važno je da su analize oblika regionalno specifičnije i osjetljivije od analize volumena (Rogers, 1986). Kao takvi, efekti pronađeni u analizama volumena bit će prisutni u analizama oblika, međutim, rezultati analize oblika mogu biti prisutni kada analiza volumena nije dovoljno osjetljiva da otkrije promjenu (Rota et al., 2009). Stoga bi uspješna replikacija heuristike korištenjem ABCD volumetrijskih podataka trebala djelotvorno replicirati nalaze oblika iz početnog uzorka ovdje.

3 REZULTATA

3.1 Poređenje demografskih grupa

Grupe IG i TD nisu se značajno razlikovale po godinama, godinama obrazovanja, etničkoj pripadnosti ili polu (sve p > 0,05). IG grupa (153 ± 11,4) imala je značajno veći IQ od TD grupe (128 ± 10,9, p < 0,01;="" tabela="" 1).="" grupu="" ig="" činili="" su="" "dobro="" izbalansirani"="" intelektualni="" profili.="" svi="" nadareni="" učesnici="" su="" bili="" na="" nivou="" superior="" adult="" 1="" ili="" više="" za="" matematičke="" i="" verbalne="" vještine,="" sa="" jednim="" izuzetkom.="" jedan="" nadareni="" učesnik="" bio="" je="" na="" nivou="" iznad="" proseka="" za="" "vokabular="" i="" verbalnu="" tečnost"="" i="" superior="" adult="" 1="" za="" "aritmetičko="" zaključivanje".="" isti="" učesnik="" je="" takođe="" testirao="" na="" nivou="" superior="" adult="" 3="" za="" prosuđivanje="" i="" rasuđivanje.="" stoga="" se="" činilo="" da="" su="" svi="" učesnici="" ig-a="" dobro="" izbalansirani="" u="" matematičkim="" i="" verbalnim="">

3.2 Subkortikalni oblik

Značajno veći vrhovi pronađeni su u bilateralnom hipokampusu i desnom putamenu IG, dok su veći vrhovi pronađeni u lijevoj amigdali, desnom kaudatu i bilateralnom nucleus accumbensu u TD. Konkretno, IG je pokazao veće vrhove u glavi lijevog HC, tijelu desnog HC i bilateralnom HC repu, kao i stražnjim regijama desnog putamena. TD je pokazao veće vrhove širom bilateralnih akumbensa, prvenstveno u tijelu desnog kaudata i u centromedijskim jezgrama lijeve amigdale. U cijelom uzorku, IQ je bio u korelaciji sa većim vrhovima u bilateralnom HC repu (Slika 2).

3.3 Mikrostruktura bijele tvari

FA u bijeloj tvari desnog ATR i desnog HC repa (tj. forniks) je bio značajno veći (.001 < p="">< .05)="" u="" ig="" grupi="" u="" poređenju="" sa="" kontrolom.="" md="" je="" bio="" značajno="" niži="" kod="" bilateralnih="" atr,="" hc="" i="" unc="" u="" ig="" grupi="" u="" poređenju="" sa="" kontrolom.="" konkretno,="" md="" rezultati="" su="" pronađeni="" u="" većem="" procentu="" desne="" u="" odnosu="" na="" lijevu="" hemisferu.="" md="" rezultati="" su="" također="" pronađeni="" u="" različitim="" regijama="" ovisno="" o="" hemisferi.="" u="" hc,="" rezultati="" desne="" hemisfere="" su="" pronađeni="" u="" blizini="" hc="" repa="" (tj.="" forniks),="" a="" rezultati="" s="" lijeve="" strane="" su="" pronađeni="" u="" tijelu="" hc="" (tj.="" ca="" regije).="" u="" unc,="" nalazi="" su="" bili="" inferiorniji="" u="" lijevoj="" hemisferi.="" u="" cijelom="" uzorku,="" fa="" je="" značajno="" pozitivno="" korelirao="" sa="" iq="" u="" bilateralnom="" (desno="" više="" od="" lijeve="" hemisfere)="" atr="" i="" desnoj="" hc.="" nadalje,="" md="" je="" bio="" u="" negativnoj="" korelaciji="" sa="" iq="" u="" bilateralnom="" (desno="" veće="" od="" lijevog)="" atr,="" lijevom="" hc,="" lijevom="" unc,="" lijevom="" cingularnom="" snopu="" i="" lijevom="" ilf="" (slike="" 1="" i="">

3.4 Potvrda eksplicitne/implicitne heuristike korištenjem vanjskog skupa podataka

ABCD skup podataka sastojao se od 7652 učesnika (srednja starost=119 ± 7,5 mjeseci; 62,9 posto žena) sa svim potrebnim podacima za ovu studiju. Odnos eksplicitne/implicitne memorije bio je značajno pozitivan u odnosu na globalne kognitivne performanse (r=0.23, p < 0.05)="" kao="" i="" na="" kvadratne="" globalne="" kognitivne="" performanse="" (r="." 022,="" p="">< .05)="" (slika="" 4).="" postepena="" hijerarhijska="" regresija="" koristeći="" linearne="" i="" kvadratne="" globalne="" kognitivne="" performanse="" donijela="" je="" konačni="" model="" [f="" (2,="" 7652)="4.50," p=".011)" uključujući="" kvadratni="" globalni="" kognitivni="" učinak="" (="" {{20}="" }.24,="" p=".04)" kao="" značajan="" prediktor="" eksplicitnog/implicitnog="" omjera.="" s="" obzirom="" na="" to="" da="" je="" analiza="" oblika="" osjetljivija="" od="" analize="" volumena,="" ovaj="" nalaz="" korištenjem="" volumetrije="" u="" abcd="" skupu="" podataka="" bi="" se="" također="" trebao="" prevesti="" u="" analizu="" oblika="" (što="" nije="" bilo="" moguće="" s="" obzirom="" na="" format="" abcd="">

Slična regresija je provedena korištenjem globalnih kognitivnih mjera za predviđanje kompozitne varijable koja se sastoji od FA bijele tvari ATR i HC. Postojao je značajan kvadratni odnos [F (2, 7562)=13.17, p < .0001]="" između="" globalne="" spoznaje="" (="-0.034," p="">< .001)="" i="" kompozitna="" varijabla="" koja="" se="" sastoji="" od="" fa="" desnog="" atr="" i="" hc="" bijele="" tvari.="" konačno,="" postupna="" regresija="" je="" predvidjela="" kompozitnu="" varijablu="" koju="" čine="" md="" unc,="" hc="" bijele="" tvari="" i="" atr.="" kvadratični="" globalni="" kognitivni="" rezultat="" (="0.12," p="">< .001)="" značajno="" je="" predvidio="" ovu="" kompozitnu="" md="" varijablu="" [f="" (2,="" 7562)="15.31," p=""><>

cistanche bodybuilding

4 DISKUSIJA

Ovo istraživanje je otkrilo da postoji dvostruka disocijacija između veličine i povezanosti dva odvojena memorijska sistema kada se upoređuju intelektualno nadarena djeca i njihove TD kolege. U odnosu na TD grupu, darovita djeca su imala veće subkortikalne strukture i više povezane mikrostrukturne organizacije bijele tvari između tih struktura u regijama povezanim s eksplicitnim pamćenjem i IQ: bilateralni hipokampus i desni putamen. Konkretno, putamen, vjerovatno kroz integraciju veza s prefrontalnim korteksom, i podregije hipokampusa povezane s novim učenjem i integracijom informacija (dentatni girus i CA3) bili su veći kod intelektualno nadarene djece (Slike 1 i 2). Izraženi integritet veza bijele tvari između ovih regija u skladu je s anatomskom osnovom za inherentnu sklonost intelektualno nadarene djece da uče, integriraju i koriste eksplicitne informacije brzo i efikasno. Nadalje, ovi nalazi se mogu odnositi na sklonost darovite djece da pokažu viši nivo unutrašnje motivacije da čitaju, razmišljaju i provode vrijeme sami. Zanimljivo je da su djeca u tipičnom razvoju imala više povezanih, veće subkortikalne strukture u regijama povezanim sa implicitnim pamćenjem: striatum (tj. kaudat, nucleus accumbens) i amigdala (Slika 2; Haier et al., 1988).

Ova dvostruka disocijacija sugerira da intelektualno nadarena i tipično u razvoju djeca mogu imati urođeno različite putanje neurorazvojnog razvoja posredovane različitim strategijama učenja. Ovaj nalaz nas je naveo da zamislimo širok spektar tipova inteligencije, dijelom olakšanih različitim omjerima implicitnog i eksplicitnog razvoja sistema. Eksplicitno i implicitno pamćenje zauzimaju različite regije mozga i stvaraju nezavisne, iako međusobno povezane mreže učenja. Zbog ograničenih resursa i ograničenog prostora u mozgu, može doći do kompromisa između razvoja eksplicitnih i implicitnih memorijskih sistema.

Razlike koje smo otkrili mogu odražavati veliku distribuciju varijacija memorijskog sistema, pri čemu TD i nadarena djeca predstavljaju najfunkcionalnije niše (Slika 3). Prethodno je pretpostavljeno da su nalazi iz mozga matematičkog čuda vođeni visoko efikasnim epizodnim kodiranjem i pronalaženjem memorije (Scharnowski et al., 2015). Da bi to bilo tačno, bile bi potrebne epizodne memorijske strukture, kao i sistemi prednjeg režnja uključeni u pažnju i pronalaženje. Ova studija izvještava upravo o tome: velike i robusno povezane epizodne memorijske strukture i frontalni trakt bijele tvari (npr. ATR).

ATR nalaz je također u skladu s mnoštvom prethodnih radova koji su otkrili da je visoka inteligencija povezana s uključenjem prefrontalnih i cingularnih moždanih mreža (Kuhn et al., 2017., Schmithorst et al., 2005.), kao i prethodni rad koji je otkrio da matematički nadareni mozgovi imaju veći FA u corpus callosum i asociacijskim traktovima koji povezuju frontalni režanj sa strukturama bazalnih ganglija, uključujući ATR, i frontotemporalne/parijetalne trakte, uključujući UNC (Shaw et al., 2006).

Poboljšani bilateralni regioni mozga koji su ovdje pronađeni su u skladu s prethodnim nalazima koji ukazuju na to da su jedinstvene, bilateralne regije mozga aktivirana od strane matematički prerane djece tokom zadataka mentalne rotacije (Squire et al., 1993, Weiskopf, 2012). Uz to, tendencija da se nalazi budu lateralizovani u skladu je s prethodnim nalazima koji sugeriraju da je lateralnost hemisfere, posebno desna hemisfera, kao i poboljšana koordinacija unutar i između regija mozga, važan neuronski temelj intelektualne darovitosti (O'Boyle et al. al., 1995).

Konačno, rezultati u cijelom uzorku koji sugeriraju da je IQ u korelaciji s DTI metrikom u ATR, HC i UNC u skladu su s prethodnim nalazima u studiji matematičke darovitosti (Shaw et al., 2006.), koja je prijavila corpus callosum, fornix , i metričke korelacije DTI trakta asocijacije s inteligencijom. Ova veza između bijele tvari i IQ potencijalno je vođena, barem djelomično, pleksinom porodice gena, koji je nedavno pronađen u studiji o povezanosti genoma za predviđanje IQ (Winberg et al., 1998). Poznato je da su pleksini povezani sa vođenjem razvoja aksona (Worzfeld & Offermanns, 2014), neuralnom vezom (Zabaneh et al., 2018) i regeneracijom (Zhang et al., 2017), te stoga mogu biti povezani sa bijelim stvarne nalaze u našoj IG grupi.

SLIKA 1 Prostorna statistika zasnovana na traktu otkriva povećanu mikrostrukturnu prohodnost bijele tvari kod intelektualno nadarenih u poređenju s djecom koja se tipično razvijaju u eksplicitnim područjima pamćenja

SLIKA 2 Analiza oblika otkriva veći oblik u eksplicitnim memorijskim regijama u intelektualno nadarenim i implicitnim memorijskim regijama kod djece tipično u razvoju

Ovaj prvi uzorak nije uključivao djecu sa ispodprosječnim do narušenim IQ rezultatima ili bilo kojim atipičnim neurorazvojnim stanjima, kao što su ADHD ili autizam. Ove grupe mogu se nalaziti na daljim krajevima spektra, gdje eksplicitno ili implicitno pamćenje može biti nerazvijeno ili prerazvijeno do štetne mjere. Stoga smo zatim ponovili ovu analizu na mnogo većem uzorku koji je uključivao djecu sa ispodprosječnim do narušenim IQ rezultatima i nekim razvojnim razlikama (npr. ADHD). Testirali smo ovu eksplicitnu/implicitnu heuristiku koristeći veliki, eksterni skup podataka: ABCD projekat (N=7652). U skladu s našom hipotezom, pronašli smo značajan kvadratni odnos između eksplicitne/implicitne heuristike i IQ-a. Ova replikacija naših početnih nalaza sugerira da zapravo može postojati razvojna ravnoteža implicitnih i eksplicitnih memorijskih sistema koji se fenotipski mogu izraziti različitim kognitivnim profilima.

Buduća istraživanja će možda htjeti istražiti relativni razvoj implicitnih i eksplicitnih struktura u drugim populacijama, kao što je temeljito istraženo u neurodegenerativnim poremećajima kao što su Alchajmerova bolest (degenerirajuća eksplicitna anatomija pamćenja i vještine sa očuvanim implicitnim pamćenjem) i Parkinsonova bolest (degenerirajuća implicitna memorija anatomija i vještine sa očuvanim eksplicitnim pamćenjem). Identifikacija strukturnih i funkcionalnih markera darovitosti pomoći će nam da razumijemo dublje sisteme koji omogućavaju djeci da uče unutar i izvan školskog okruženja. I implicitno i eksplicitno učenje je neophodno, a nedostaci u oba mogu dovesti do društvenih, akademskih i profesionalnih poteškoća. Iako "nadarena" djeca imaju dobre rezultate na testovima inteligencije, mnoga također pate od poteškoća u učenju koje ih ometaju u neeksplicitnim zadacima zasnovanim na učenju, a većina djece sa TD-om mogla bi imati koristi od daljeg eksplicitnog razvoja učenja (Hayden et al., 2020). Ova studija pruža uvid u to kako buduće intervencije mogu biti usmjerene na eksplicitne ili implicitne sisteme kako bi se maksimalno povećalo učenje kroz razvojni spektar. Možda ćemo otkriti da će nam snimanje mozga na kraju omogućiti da osmislimo obrazovne intervencije na osnovu strukture mozga pojedinca, kako bismo podržali zdrav intelektualni i bihevioralni razvoj.

Cistanche može liječiti Alchajmerovu bolest

Empirijski utemeljene kognitivne procedure obuke, kao što je Program za obrazovanje i obogaćivanje relacijskih vještina (PEERS; Laugeson et al., 2012), mogle bi pomoći u jačanju TD djece, darovite djece i rizičnih kliničkih populacija (npr. autističnog spektra poremećaja, poremećaja učenja, poremećaja pažnje i hiperaktivnosti i intelektualnog invaliditeta), čime se omogućava obrazovnim institucijama da podrže djecu svih vrsta i sposobnosti učenja. Nadamo se da će ova studija inspirisati dalje istraživanje struktura koje olakšavaju implicitno i eksplicitno učenje, njihovu ulogu u razvojnim razlikama i moguće buduće terapije učenja.