年龄和情景记忆任务表现是否与特定白质束的微结构存在差异性关联?基于健康成人样本的横断面和纵向分析

《Neuropsychologia》:Do Age and Episodic Memory Task Performance Differentially Relate to Tract-specific White Matter Microstructure? Cross-sectional and Longitudinal Analyses in a Healthy Adult Sample

【字体: 时间:2026年02月08日 来源:Neuropsychologia 2

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  年龄、白质微结构与延迟自由回忆的关联性研究显示,在跨-sectional分析中,年龄与延迟回忆呈负相关,而白质微结构仅在胼胝体海马旁束(fornix)对回忆成绩有显著调节作用。纵向分析表明,年龄和WMM变化均未显著预测回忆能力的动态变化。该研究为理解记忆衰退与白质微结构的复杂关系提供了新证据。

  
阿里亚娜·波波维奇(Ariana Popoviciu)|苏帕尔娜·拉贾拉姆(Suparna Rajaram)|蒂莫西·布拉金斯(Timothy Brackins)|劳伦·L·里士满(Lauren L. Richmond)
石溪大学心理学系

摘要

随着年龄的增长,通常会伴随情景记忆功能(episodic memory function)和白质微结构(white matter microstructure,简称WMM)的下降,尽管这些变化存在很大的个体差异。目前关于年龄、情景记忆功能以及与情景记忆相关的白质纤维(如穹窿(fornix)、上纵束(superior longitudinal fasciculus)、钩状束(uncinate fasciculus)和扣带回束(cingulum bundle)之间关联的研究相对较少。鉴于针对这些变量进行综合建模的研究有限,我们通过横断面研究(n = 301;平均年龄 = 52.4岁;年龄范围 = 19-85岁)和纵向研究(n = 147;基线平均年龄 = 56.36岁;年龄范围 = 38-71岁),探讨了认知正常的成年人中这些因素的相互关系,特别是WMM的个体差异是否会影响情景记忆随年龄下降的典型趋势(以延迟自由回忆任务的表现为指标)。横断面结果显示,延迟自由回忆能力和WMM都随年龄显著下降。然而,当将年龄和WMM一起纳入模型时,年龄能够预测延迟自由回忆能力;而WMM仅在超出年龄所能解释的变异范围后,才与延迟回忆表现相关。纵向分析表明,WMM的变化并不能显著预测延迟自由回忆能力随时间的变化,年龄的增长也不是WMM变化的强预测因子。总体而言,我们的研究结果表明,通过延迟自由回忆测量的情景记忆与WMM的维持机制可能存在比与实际年龄更微妙的关联。

章节摘录

年龄、情景记忆与白质之间的双变量关系

关于年龄与情景记忆之间的双变量关系已有大量研究,并且其规律较为明确。在统计控制了教育水平和练习对任务表现的影响后,横断面研究和纵向研究均表明,大约在55岁时情景记忆开始出现下降(Glisky等人,2022年;Liampas等人,2023年;Nyberg等人,2012年;Ronnlund等人,2005年)。尽管年龄相关的情景记忆下降现象普遍存在……

当前的研究

尽管已有部分研究探讨了WMM、年龄和情景记忆在成年样本中的双变量关系,但这些因素很少被同时纳入单一研究中进行分析(参见Alm等人,2020年;Kennedy & Raz,2009年;Metzler-Baddeley等人,2021年)。纵向研究更是寥寥无几(参见Bender等人,2016年;Fjell等人,2016年)。因此,需要更多关注WMM和情景记忆任务的纵向研究。

数据收集

本研究使用了内森·克莱因研究所-罗克兰样本(Nathan Kline Institute – Rockland Sample,简称NKI-RS)提供的数据。NKI-RS是一个大规模的生命周期数据集,包含多种生理和行为测量指标(Nooner等人,2012年),我们从中选取了与本研究最相关的变量。本研究样本仅包括完成所有测量项目的健康成年人。

雷氏听觉言语学习测试(Rey Auditory Verbal Learning Test,RAVLT)

雷氏听觉言语学习测试(RAVLT)是一种常用的……

数据收集与测量方法

研究2使用了NKI-RS数据库中的独立纵向样本数据。我们收集了与横断面研究相同的测量指标:年龄、RAVLT 20分钟延迟回忆成绩、T1加权图像和DTI图像。神经影像数据的采集参数与研究1相同(T1加权图像的参数为:TR = 1900毫秒,TE = 2.52毫秒,体素大小 = 1毫米;DTI的参数为:128个非共线方向,9个体积,b值 = 0秒/平方毫米,TR = 2400毫秒,TE = 85毫秒)。
一般讨论
本研究旨在探讨年龄增长和特定情景记忆相关白质纤维的变化是否能够解释健康成年样本中情景记忆的显著变化。虽然之前的研究已经探讨了这些变量之间的双变量关系,但本研究将年龄、支持记忆功能的白质纤维以及情景记忆功能(通过延迟自由回忆表现来衡量)综合在一起进行了分析。
结论
当前的研究从个体间和个体内的角度提供了关于年龄、WMM与延迟自由回忆之间相互关系的新见解。重要的是,我们验证了延迟自由回忆表现与年龄、特定白质纤维中的WMM以及情景记忆任务得分与WMM之间的已知双变量关联,且结果均符合预期。在重复实验的背景下,横断面样本的线性混合效应模型也证实了这些关联。
CRediT作者贡献声明苏帕尔娜·拉贾拉姆(Suparna Rajaram):负责写作、审稿与编辑、数据可视化、结果验证、项目监督、方法论设计、资金申请及概念框架的构建。阿里亚娜·波波维奇(Ariana Popoviciu):负责写作、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、结果验证、方法论设计、数据整理及概念框架的构建。劳伦·L·里士满(Lauren L. Richmond):负责写作、审稿与编辑、数据可视化、结果验证、项目监督、方法论设计、资金申请及正式数据分析。
未引用的参考文献
Alm等人,2016年;Amaral等人,2018年;Bender等人,2016年;《神经科学研究中的样本量考量》,2020年;Diedenhofen和Musch,2015年;Diehl等人,2008年;Fields,2010年;Fujie等人,2008年;Gong等人,2005年;Hasan等人,2009年;Highley等人,2002年;Huster等人,2009年;Janelle等人,2022年;Kamali等人,2014年;Krueger等人,2009年;L?vdén等人,2013年;Lüdecke等人,2021年;Nakajima等人,2020年;O’Sullivan等人,2001年;Papagno等人,2011年;Rizvi等人,2020年;R?nnlund等人,……
资助与利益冲突
本研究得到了石溪大学副校长办公室的研究种子基金(Research Seed Grant)的支持,LLR和SR为此项目提供了资金。作者们没有需要声明的利益冲突。
数据声明
由于数据来源于内森·克莱因研究所-罗克兰样本(NKI-RS),我们无法直接提供原始数据。数据请求请通过NKI官网进行:https://fcon_1000.projects.nitrc.org/indi/enhanced/access.html。我们的数据分析脚本和输出文件可在此链接查看:https://osf.io/fu6hd/?view_only=48947d191d2248a0875e5b40fe425708 [注:此链接将在论文接受后替换为公开可访问的链接]。需要注意的是,这两项研究的数据均不可直接共享。
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