Alaina L Pearce

психология, Джорджтаунски университет, Вашингтон, окръг Колумбия, 20007, САЩ

Елинор Маки

b Детска национална здравна система, Вашингтон, окръг Колумбия, 20007, САЩ

c Детски изследователски институт, Вашингтон, DC, 20010, САЩ

J. Bradley C. Cherry

психология, Джорджтаунски университет, Вашингтон, окръг Колумбия, 20007, САЩ

Александра Олсън

b Детска национална здравна система, Вашингтон, окръг Колумбия, 20007, САЩ

Xiaozhen You

психология, Джорджтаунски университет, Вашингтон, окръг Колумбия, 20007, САЩ

c Детски изследователски институт, Вашингтон, DC, 20010, САЩ

Евън П Надлър

b Детска национална здравна система, Вашингтон, окръг Колумбия, 20007, САЩ

c Детски изследователски институт, Вашингтон, DC, 20010, САЩ

Chandan J Vaidya

психология, Джорджтаунски университет, Вашингтон, окръг Колумбия, 20007, САЩ

c Детски изследователски институт, Вашингтон, DC, 20010, САЩ

Резюме

Отрицателните ефекти на затлъстяването върху паметта и свързаните с тях медиални времеви схеми са отбелязани при животински модели, но състоянието при хората, особено при децата, не е добре установено. Нашето изследване е първото, което изследва невронни корелати на успешното кодиране на паметта на визуалните сцени и свързания с тях контекст при юноши с тежко затлъстяване (на възраст 14–18 години, 43% мъже). Въпреки подобна последваща памет като юноши без затлъстяване (ИТМ за възраст и пол Ключови думи: fMRI, WRAML, Декларативна памет, Визуална памет

1. Въведение

Подобно на литературата за животни, има последователни доказателства за нарушена епизодична функция на паметта при възрастни със затлъстяване (Loprinzi and Frith, 2018), но не могат да се правят твърди заключения относно детското затлъстяване, тъй като само две проучвания включват деца. Тези две изследвания се различават по материали (напр. Визуална или словесна), тип памет (напр. Памет на артикули или асоциативна памет) и режим на извличане (например разпознаване или извикване) на тестване. Въпреки че не са наблюдавани дефицити при вербално припомняне (Gunstad et al., 2008), по-големият общ абдоминален мастна тъкан е свързан с по-лоша памет както за артикула, така и за асоциативния визуален материал (Khan et al., 2015). Изглежда, че тази връзка се ръководи от деца с по-тежко затлъстяване, тъй като представянето не се различава при сравняване на деца с наднормено тегло или затлъстяване с тези със здравословно тегло. Заедно тази ограничена минала работа предполага, че децата с тежко затлъстяване могат да бъдат изложени на по-висок риск от дефицити в епизодичната памет за визуален материал. По този начин, като първото проучване за изследване на невронните корелати на епизодичната памет при детското затлъстяване, ние се съсредоточихме върху елементите и асоциативната памет за визуални материали при деца с тежко затлъстяване.

2. Материали и методи

2.1. Участници

маса 1

Затлъстяване
Проба (мъжки), N18 (6)17 (7)
Дясна ръка (ляво), N15 (3)15 (2)
Възраст, години, средна стойност (SD)16,57 (1,23)16,34 (1,26)
ИТМ, среден (SD)42,08 (5,78) ***21,53 (2,65) ***
IQ, средно (SD)98,24 (13,17)104,53 (12,76)
Майка Ed, yrs, средна стойност (SD14.00 (4.43)15,65 (2,57)
Етническа принадлежност, N
Испано/латино42
Не испано/латино1315
Не се отчита10
Раса, N
Черно/афроамериканец96
Бял/кавказки59
Други/Множествени42
Не се отчита00
SES, N
> 80 000 долара88
$ 50 000 - $ 80 00044
2/kg). Участниците бяха облечени в леки дрехи, които биха били удобни в скенера (т.е. без бутони, закопчалки, ципове) и без обувки, докато бяха събрани тегло и височина. Състоянието на теглото на участниците се характеризира въз основа на техните ИТМ проценти за възраст и пол. Смята се, че участниците с ИТМ под 95-ия персентил нямат затлъстяване (Flegal and Ogden, 2010; Kuczmarski et al., 2002), докато тези с ИТМ 120% или повече над 95-ия персентил имат затлъстяване (Flegal et al ., 2009; Kelly et al., 2013). ИТМ, а не ИТМ перцентил, се отчита в Таблица 1, тъй като всички участници с тежко затлъстяване са имали ИТМ> 99-и персентил. Участниците с тежко затлъстяване са кандидати за бариатрична хирургия при CNHS и следователно всички имат ИТМ> 32, което е минималният ИТМ за разглеждане на операция за отслабване при деца в CNHS.

2.2.2. Широка гама оценка на паметта и обучението-II

Подтестовете за дизайн и картина WRAML-II (Адамс и Рейнолдс, 2008) се състоят както от тестове за безплатна памет, така и от разпознаване. Участниците в Design Memory разгледаха пет абстрактни линейни рисунки в продължение на 5 s и след това бяха помолени да нарисуват това, което могат да си спомнят. По същия начин, за Picture Memory участниците разглеждаха четири сложни сцени в продължение на 10 s и след това бяха насочени да маркират части от сцената, които бяха преместени, променени или добавени в нова подобна картина. За подтестовете за дизайн и разпознаване на картини участниците посочиха дали поредица от линейни рисунки или съответно участъци от сцената са били виждани по-рано по време на оценката или са нови (т.е. не са виждани преди). WRAML-II осигурява мащабирани индекси на паметта и разпознаването, състоящи се съответно от комбинираните мащабирани оценки на паметта за дизайн и разпознаване на картината, съответно.

2.2.3. Последваща парадигма на паметта

2.3. Параметри на придобиване и предварителна обработка

Изображенията бяха извършени на 3 T Trio Siemens скенер (Erlangen, Германия). Получено е T1-претеглено структурно сканиране с висока разделителна способност (MPRAGE) с продължителност 7,23 минути с параметрите: TR/TE = 2300/2,94 ms, TI = 900 ms, 90-градусов ъгъл на обръщане, 1 плоча, 160 сагитални среза с 1,0 mm дебелина, FOV = 256 × 256 mm 2, което води до ефективна резолюция от 1,03 mm изотропни воксели. Последващият функционален цикъл на парадигмата на паметта е придобит, като се използва T2 * -чувствителна градиентна ехо импулсна последователност с параметри: TR/TE = 2000/30 ms, ъгъл на обръщане на 90 градуса, 43 режещи се резена (ширина = 2,5 mm, широчина на пролуката = 0,5 mm, ефективна ширина = 3 mm) възходящ в напречната равнина, FOV = 192 × 192 mm 2. Прибирането на срезове беше под ъгъл в равнината на хипокампуса, за да се оптимизира медиалният сигнал за темпорален лоб. Движението на главата беше сведено до минимум с подплата между главата и намотката.

2.4. Аналитичен подход

Всички поведенчески анализи бяха завършени в R (R Core Team, 2014) и всички групови анализи на изображения бяха проведени с помощта на GLM Flex Fast2 (http://mrtools.mgh.harvard.edu/). Поведенческите анализи първо оцениха груповите разлики в работата на паметта. След това анализите на изображенията оценяват груповите разлики в активирането, като се използват общи линейни модели, контролиращи средното STS на движението и възрастта. Множествените сравнения бяха контролирани за в p Таблица 2). Както е видно от Таблица 2, размерът на ефекта за разликата в групата е по-голям по размер за Паметта (d = 0,81) от индекса за разпознаване (d = 0,18), което предполага, че юношите със затлъстяване са имали по-големи затруднения при визуално припомняне, което се основава на въз основа на спомен. мнемонични процеси от паметта на елементите, която разчита на познаването. Всъщност това беше потвърдено с отделни t-тестове за всеки индекс, които показаха значително по-ниски резултати при юноши с тежко затлъстяване, отколкото без затлъстяване по индекса на паметта, но не и индекса за разпознаване; Таблица 2).

Таблица 2

Изпълнение на последващата задача за паметта и широкообхватна оценка на паметта и обучението-II.

а: Cohen’s d. b: Отчетена е коригирана точност за разпознаване на сцена:% правилно разпозната -% грешни аларми за сцени, показани в скенера. c: d ’е мярка за чувствителност към разликата между„ стари “(целеви) и„ нови “(разсейващи) изображения. d: Точност на извикване на контекста:% от разпознатите сцени, където местоположението също е разпознато правилно. WRAML-II: Широка гама оценка на паметта и обучението-II; † p Таблица 2). Въпреки това, съществени групови разлики в невронната ангажираност бяха наблюдавани по време на кодиране на разпознати впоследствие сцени и свързания с тях контекст. По време на кодиране на успешно разпознати спрямо забравени сцени, юноши с тежко затлъстяване показват намалено активиране във фронтални, MTL и теменни региони спрямо юноши без затлъстяване (Таблица 3; Фиг. 1 А). Клъстерите включваха дясна орбитална фронтална извивка, простираща се в ректуса, дясна хипокампална и парахипокампална извивка и дясна долна теменна лобула. Най-големият клъстер се състои от двустранна горна теменна извивка, простираща се в десния предконус. Важно е да се отбележи, че последващото представяне на паметта за разпознаване не се различава при юноши с тежко затлъстяване и без затлъстяване, което предполага, че наблюдаваната нервна ангажираност, макар и намалена, е била достатъчна, за да подпомогне разпознаването на сцената впоследствие.

Таблица 3

Местоположение разпознато> Забравено Регион (BA) HОбем a t b xyz
Затлъстяване> Затлъстяване
Висша и средна темпорална извивка (21/22)L1345.00-58-304

a: обем, измерен в mm 3; b: пикова t-стойност, получена от общия линеен модел. BA: Районът на Brodmann; З: полукълбо.

памет

Различия в активирането по време на кодиране на запомнени впоследствие сцени и контекст на тяхното местоположение между юноши с тежко затлъстяване и без затлъстяване при p Затлъстяване за запомнени от забравени сцени; Б) Затлъстели> Не-затлъстели за запомнени сцени и местоположение, отколкото забравено местоположение.