Diferențele neuroanatomice în sistemele de memorie ale talentului intelectual și dezvoltării tipice

A lua legatura:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Abstract

Introducere: Studierea markerilor neuro-structurali ai supradotației intelectuale (IG) va informa înțelegerea științifică a proceselor care îi ajută pe copii să exceleze din punct de vedere academic. Metode: RMN structural și ponderat prin difuzie a fost utilizat pentru a compara forma regională a creierului și conectivitatea a 12 copii cu IQ mediu până la mediu mediu și 18 copii IG, definiți ca având IQ mai mare de 145. Rezultate: IG avea structuri subcorticale mai mari și alb mai robust. organizarea microstructurală a materiei între acele structuri în regiuni asociate cu memoria explicită. TD avea structuri subcorticale mai mari și mai conectate în regiuni asociate cu memoria implicită. Concluzii: S-a descoperit că sistemele de memorie din creierul copiilor cu abilități intelectuale excepționale au dimensiuni și sunt conectate diferit în comparație cu creierul copiilor cu dezvoltare tipică. Aceste traiectorii diferite de neurodezvoltare sugerează strategii diferite de învățare. Este prevăzut un spectru de tipuri de inteligență, facilitate de diferite rapoarte de sisteme implicite și explicite, care au fost validate folosind un set de date extern mare.

CUVINTE CHEIE conectivitate, talent intelectual, strategii de învățare, sisteme de memorie, neuroanatomie

Cistanchepoate satrata Alzheimer

Taylor Kuhn

Robin Blades

Lev Gottlieb

Kendra Knudsen

Christopher Ashdown

Laurel Martin-Harris

Dara Ghahremani

Bianca H. Dang

Robert M. Bilder

Susan Y. Bookheimer

Departamentul de Psihiatrie și Științe Biocomportamentale, UCLA, 635 Charles E Young Dr, South, Los Angeles, CA 90025, SUA

INTRODUCERE

În ciuda aptitudinilor lor excepționale de învățare și testare, știm surprinzător de puține despre modul în care se dezvoltă și funcționează sistemele de învățare și memorie din creierele „dotate” intelectual. Copiii cu un intelect excepțional au, de obicei, funcții de memorie mai eficiente, baze de cunoștințe mai mari și mai complicat organizate și sunt capabili să folosească strategii cognitive mai complexe care se bazează pe aceste structuri de memorie și semantice pentru a rezolva probleme mai rapid sau la o vârstă mai fragedă decât în ​​curs de dezvoltare obișnuită. TD) copii (Ali et al., 2003, Athanasakis et al., 2014, Colom et al., 2004, Davidson, 1986). Astfel, ei sunt capabili să generalizeze cunoștințele în diferite domenii, să facă salturi intuitive (Desco și colab., 2011) și să utilizeze în mod spontan învățarea selectivă, precum și să compare și să integreze informații în timpul rezolvării problemelor (Duncan și colab., 2000). Copiii „dotați” folosesc strategii cognitive mai complexe pentru a rezolva problemele mai repede sau la o vârstă mai fragedă decât copiii TD (Ali și colab., 2003, Athanasakis și colab., 2014, Colom și colab., 2004, Davidson, 1986) și fundamentul pentru multe dintre aceste abilități cognitive avansate pare să fie sistemul lor de memorie. Studiile anterioare au arătat o creștere globală legată de vârstă a grosimii corticale, în primul rând în integritatea executivă a materiei albe care conectează regiunile frontale și parietale la copiii supradotați (Geake & Hansen, 2005, Gerig și colab., 2001).

În plus, au fost găsite dovezi pentru o traiectorie de neurodezvoltare îmbunătățită sau divergentă la copiii supradotați din punct de vedere matematic, al căror creier are tendința de a utiliza sistemele frontotemporale ale emisferei drepte într-o manieră selectivă și de succes, ceea ce le permite să performeze excepțional de bine (O'Boyle și colab., 1990, O'Boyle şi colab., 1995, O'Boyle şi colab., 2005, Packard & Knowlton, 2002, Pesenti şi colab., 2001). Cu toate acestea, dintre puținele studii existente, niciunul nu s-a concentrat asupra sistemelor de memorie. Încă ne lipsesc informații critice care pot fi fundamentale pentru înțelegerea mecanicii sistemelor lor de integrare a informațiilor, cum ar fi forma regională și conectomica rețelelor de învățare neuronală. Două sisteme de memorie paralele prezintă un interes deosebit atunci când se studiază neurodezvoltarea. Învățarea implicită descrie învățarea automată a sarcinilor sociale, lingvistice și procedurale care sunt dobândite și utilizate fără efort conștient. Acest mecanism le permite copiilor să creeze propoziții corecte din punct de vedere gramatical și să înțeleagă normele sociale, cum ar fi contactul vizual, fără instrucțiuni explicite (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) împreună cu copiii TD. Am folosit RMN structural și ponderat prin difuzie și metode neuropsihologice pentru a compara forma regională a creierului și conectivitatea a 12 copii cu IQ mediu până la mediu ridicat (90–130, medie=124 ± 10,9; vârsta=10,7 ± 1.86; 58 la sută femei) și 18 cu IQ ridicat (145–170, medie=153 ± 11,4; vârsta {= 10,2 ± 2,02; 56 la sută femei). Apoi, am testat euristica dezvoltată în acest eșantion pe o bază de date mare, externă, pentru a încerca să confirmăm și să extindem rezultatele.

culturism cistanche

2 METODE

2.1 Participanți

Participanții au inclus 18 copii supradotați din punct de vedere intelectual (confirmați prin teste neurocognitive), toți aceștia având profiluri intelectuale bine echilibrate (matematice, verbale, visuomotoare, memorie/concentrare și judecată/raționament) și 12 copii cu dezvoltare tipică. Toate procedurile au fost în conformitate cu Declarația de la Helsinki, revizuită și aprobată de Consiliul de examinare instituțional al Universității din California, Los Angeles (UCLA) înainte de înscriere și toți participanții au furnizat consimțământul informat în scris. Participanții au fost recrutați din școlile locale din Los Angeles și din programele după școală, inclusiv din școli și programe pentru elevi cu dotări excepționale. Toți participanții au completat consimțământul/consimțământul informat în scris. Eligibilitatea pentru acest studiu a fost determinată la prima vizită după administrarea unui test IQ standardizat (Stanford Binet 5 (Huang-Pollock et al., 2011)). Supradotarea excepțională a fost definită ca IQ mai mare sau egal cu 145. Vârsta, rasa și sexul, în curs de dezvoltare, copii sănătoși, cu IQ mai mare sau egal cu 90 și mai mic sau egal cu 145, fără antecedente de atenție, limbaj sau învățare au fost recrutaţi şi dezordine. Participanții potențiali la studiu au fost excluși din studiu dacă oricare dintre aceste criterii de excludere a fost îndeplinit: istoric de leziuni la cap, o tulburare convulsivă sau alte tulburări neurologice sau psihiatrice; tulburare de limbaj trecută sau actuală, tulburare de deficit de atenție și hiperactivitate, tulburare de conduită, tulburare obsesiv-compulsivă, tulburare de spectru autist sau dependență de droguri; plasament curent/anterior la clasa de educație specială sau un IQ mai mic sau egal cu 84; contraindicații pentru RMN (de exemplu, implanturi metalice, stimulator cardiac, aparat dentar sau alte metale fixate pe cap și sarcină).

2.2 Comparație demografică de grup

Factorii demografici (de exemplu, vârsta, educația) dintre grupurile IG și TD au fost comparați folosind o analiză unidirecțională a varianței (ANOVA). Diferențele de grup în ceea ce privește factorii dihotomici (de exemplu, sexul, etnia) au fost evaluate folosind analize chi-pătrat. Am folosit p < .05="" ca="" limită="" pentru="" semnificația="" statistică="" pentru="" aceste="" analize="">

2.3 Testare neuropsihologică

Toți participanții au finalizat o măsură neuropsihologică standardizată (Stanford-Binet 5; Huang-Pollock și colab., 2011) concepută pentru a testa IQ-ul cu un plafon înalt (IQ=170), permițând cuantificarea IQ-ului la participanți excepțional de dotați din punct de vedere intelectual. 2.4 Achiziția RMN Toate datele neuroimagistice au fost colectate utilizând o bobină cu cap de canal 12-pe un scaner RMN 3T Siemens Tim Trio (Siemens Medical Solution, Erlangen, Germania) găzduit la Centrul UCLA Staglin IMHRO pentru neuroștiință cognitivă. Scanările structurale MP-RAGE T{{1{{20}}}}ponderate au fost obținute cu secțiuni sagitale de 12{0–1,{0 mm, FOV=256 mm (AP) × 192 mm (FH), matrice=256–192, TR=450.0 ms, TE=10.{0 ms, unghi de întoarcere { {23}}, dimensiunea voxelului=1,0 mm × 0,94 mm × 0,94 mm. Datele DTI au fost achiziționate utilizând imagistica plană cu eco spin-unic (EPI) și utilizând următorii parametri: TR=8400 ms; TE=91 ms; 1282 matrice, FOV=256 mm, b=1000 s/mm2, NEX=1, 64 felii, 2 mm grosime felie, 0 mm skip, PAT=2. Difuzia a fost colectată în 64 de direcții (b=1000 s/mm2) cu 4 imagini cu b=0 s/mm2. Toate imaginile au fost controlate de calitate și inspectate vizual înainte de a fi preprocesate și analizate.

2.5 Procesarea și analiza formei subcorticale Scanările anatomice morfometrice 3D ponderate T1-au fost colectate pentru toți participanții. Folosind FMRIB Software Library versiunea 6.0 (Kalbfleisch, 2004) (FSL), datele T1 au fost rulate printr-un protocol de segmentare subcorticală automatizat, bazat pe model (FSL FIRST (Kuhn et al., 2017)) folosind o limită metoda de corectare. Fișierele de vârf și bare ale regiunilor subcorticale de interes segmentate automat (ROI; care includeau amigdala, nucleul accumbens, caudat, hipocampus, pallidum, putamen și talamus) din emisfera stângă și dreaptă au fost apoi inspectate vizual pentru calitate. Fișierele finale de vârf pentru structurile subcorticale segmentate au fost concatenate atât între grupuri, cât și în interiorul grupului. Toate ROI-urile segmentate automat pentru fiecare participant au fost aliniate la același spațiu standard.

Fiecare vârf oferă date despre locația suprafeței ROI în același punct din spațiu pentru fiecare participant. Pentru a efectua analize de grup, datele fiecărui participant au fost înregistrate într-un spațiu standard, astfel încât fiecare vârf să fie aliniat la același punct din spațiu pentru comparații de grup. Suprafața medie a probei a fost utilizată ca țintă pentru această aliniere. Aceste valori scalare de vârf au fost apoi analizate folosind analize statistice parametrice pentru a investiga relația dintre grupuri (IQ vs. TD) și forma fiecărei structuri subcorticale. Aceste analize au fost efectuate la fiecare vârf folosind o simulare Monte Carlo în scriptul randomizat FSL (Kyllonen & Christal, 1990, Mills & Tissot, 1995). Regresiile au evaluat relația dintre distanța radială la fiecare vârf și variabilele de interes (de exemplu, desemnarea grupului, IQ). O conductă de procesare în mai multe etape, controlată de calitate a fost utilizată pentru a corecta mai multe surse de artefact și toate rezultatele au fost corectate pentru comparații multiple (q > .05) utilizând rata de descoperire falsă (FDR) (Na et al., 2007).

2.6 Procesarea și analiza microstructurii substanței albe

A fost efectuată o conductă de procesare DWI de rutină folosind FSL v 6.0 (Kalbfleisch, 2004), care implică extracția creierului, corecția pentru distorsiunea curenților turbionari și adaptarea mișcării și a tensoarelor. Pentru fiecare participant au fost calculate valorile DWI ale microstructurii materiei albe, anizotropiei fracționale (FA) și difuzivității medii (MD). Analizele au fost efectuate utilizând Statistica spațială bazată pe tract (TBSS) (Navas-Sánchez et al., 2014), o metodă care permite interogarea statistică în funcție de voxel a metricilor DWI de-a lungul zonelor de interes WM (TOI). TOI au fost derivate din atlasul Materiei Albe ale Universității John Hopkins (Neihart și colab., 2002) și au inclus bilaterale: radiații talamice anterioare (ATR), fasciculi occipitali anteriori inferioare (IFO), fascicul longitudinal inferior (ILF), fascicul longitudinal superior (SLF). ), fascicul uncinat (UNC), fascicul cingulat (CGC), substanța albă hipocampală (HC), precum și forcepsul major și forcepsul minor. Analizele statistice parametrice au investigat diferențele între grupuri în microstructura WM (FA și MD). Analizele de corelație au investigat relația dintre IQ și FA/MD. Rezultatele TBSS au fost corectate pentru comparații multiple cu îmbunătățirea cluster-ului fără prag - TFCE (O'Boyle, 2008)).

2.7 Confirmarea volumetrică a euristicii explicite/implicite utilizând un set de date extern

Eșantionul actual nu a inclus copii cu scoruri IQ sub medie până la afectate sau orice condiții atipice de neurodezvoltare, cum ar fi tulburarea de hiperactivitate cu deficit de atenție (ADHD) sau autismul. Prin urmare, am căutat să testăm euristica rației explicite/implicite într-un set de date extern, mare, care include această gamă mai largă de traiectorii de dezvoltare. Astfel, proiectul Adolescent Brain and Cognitive Development (ABCD) (UCLA PI: Bookheimer) a fost folosit ca un set de date extern pentru a încerca să valideze euristica explicită până la implicită a rațiunii derivate din analiza adolescenților supradotați (descrisă în Secțiunea 3). Vârsta, sexul, scorul global al funcției cognitive de la Institutul Național de Sănătate (NIH) Toolbox, precum și volumul structurii subcorticale au fost compilate de la toți participanții ABCD disponibili. Volumul regiunilor creierului (de memorie explicită) găsit a fi semnificativ mai mare în grupul IG a fost însumat pentru a crea componenta creierului de memorie explicită. Volumul regiunilor cerebrale (memorie implicită) găsită a fi mai mare în grupul TD a fost însumat pentru a crea componenta creierului cu memorie implicită. Apoi, variabila raport explicit/implicit a fost calculată împărțind componenta creierului de memorie explicită la componenta creierului de memorie implicită. Apoi a fost calculată o analiză a corelației, evaluând relația dintre acest raport explicit/implicit al creierului de memorie și performanța cognitivă globală, măsurată de NIH Toolbox. Având în vedere formatul în care datele ABCD sunt disponibile (adică, valorile extrase într-o foaie de calcul, mai degrabă decât datele RMN brute), nu am putut rula analiza formei. Cu toate acestea, am putut efectua analize de volum. Important este că analizele de formă sunt mai specifice regionale și mai sensibile decât analiza volumului (Rogers, 1986). Ca atare, efectele găsite în analizele de volum vor fi prezente în analizele de formă, totuși, rezultatele analizei de formă pot fi prezente atunci când analiza de volum nu este suficient de sensibilă pentru a detecta schimbarea (Rota și colab., 2009). Prin urmare, replicarea cu succes a euristicii folosind datele volumetrice ABCD ar trebui să reproducă în mod eficient constatările formei din proba inițială de aici.

3. REZULTATE

3.1 Compararea grupurilor demografice

Grupurile IG și TD nu au diferit semnificativ în funcție de vârstă, ani de educație, etnie sau gen (toate p > 0,05). Grupul IG (153 ± 11,4) a avut un IQ semnificativ mai mare decât grupul TD (128 ± 10,9, p < 0,01;="" tabelul="" 1).="" grupul="" ig="" a="" fost="" format="" din="" profiluri="" intelectuale="" „bine="" echilibrate”.="" toți="" participanții="" supradotați="" au="" fost="" la="" un="" nivel="" superior="" pentru="" adulți="" 1="" sau="" mai="" mare="" pentru="" matematică="" și="" abilități="" verbale,="" cu="" o="" singură="" excepție.="" un="" participant="" talentat="" a="" fost="" la="" nivel="" peste="" medie="" pentru="" „vocabular="" și="" fluență="" verbală”="" și="" adult="" superior="" 1="" pentru="" „raționament="" aritmetic”.="" același="" participant="" a="" testat="" și="" la="" nivelul="" superior="" adult="" 3="" pentru="" judecata="" și="" raționament.="" prin="" urmare,="" toți="" participanții="" la="" ig="" păreau="" a="" fi="" bine="" echilibrați="" în="" ceea="" ce="" privește="" competența="" matematică="" și="">

3.2 Forma subcorticală

Au fost găsite vârfuri semnificativ mai mari în hipocampii bilaterali și putamenul drept al IG, în timp ce vârfuri mai mari au fost găsite în amigdala stângă, caudat drept și nucleul accumbens bilateral în TD. Mai exact, IG a evidențiat vârfuri mai mari în capul HC stâng, corpul HC drept și coada HC bilaterală, precum și regiunile posterioare ale putamenului drept. TD a evidențiat vârfuri mai mari în general în accumbens bilateral, în primul rând în corpul caudatului drept și în nucleii centromediani ai amigdalei stângi. Pe întregul eșantion, IQ a fost corelat cu vârfuri mai mari în coada HC bilaterală (Figura 2).

3.3 Microstructura substanței albe

FA din substanța albă a ATR-ului drept și a cozii drepte HC (adică, fornix) a fost semnificativ mai mare (0,001 < p="">< 0,05)="" în="" grupul="" ig="" comparativ="" cu="" martorii.="" md="" a="" fost="" semnificativ="" mai="" scăzută="" în="" atr="" bilateral,="" hc="" și="" unc="" în="" grupul="" ig="" comparativ="" cu="" martorii.="" mai="" exact,="" rezultatele="" md="" au="" fost="" găsite="" într-un="" procent="" mai="" mare="" a="" emisferei="" drepte="" comparativ="" cu="" emisfera="" stângă.="" rezultatele="" md="" au="" fost="" găsite="" și="" în="" diferite="" regiuni="" în="" funcție="" de="" emisferă.="" în="" hc,="" rezultatele="" emisferei="" drepte="" au="" fost="" găsite="" lângă="" coada="" hc="" (adică,="" fornix),="" iar="" rezultatele="" din="" stânga="" au="" fost="" găsite="" în="" corpul="" hc="" (adică,="" regiunile="" ca).="" în="" unc,="" constatările="" au="" fost="" mai="" inferioare="" în="" emisfera="" stângă.="" pe="" întregul="" eșantion,="" fa="" a="" fost="" semnificativ="" corelat="" pozitiv="" cu="" iq-ul="" bilateral="" (dreapta="" mai="" mult="" decât="" emisfera="" stângă)="" atr="" și="" dreapta="" hc.="" în="" plus,="" md="" a="" fost="" corelată="" negativ="" cu="" iq-ul="" în="" atr="" bilateral="" (dreapta="" mai="" mare="" decât="" stânga),="" hc="" stânga,="" unc="" stânga,="" fasciculul="" cingular="" stâng="" și="" ilf="" stânga="" (figurile="" 1="" și="">

3.4 Confirmarea euristicii explicite/implicite folosind un set de date extern

Setul de date ABCD a constat din 7652 de participanți (vârsta medie=119 ± 7,5 luni; 62,9 la sută femei) cu toate datele necesare pentru acest studiu. Raportul memoriei explicit/implicit a fost semnificativ pozitiv legat de performanța cognitivă globală (r=0.23, p < 0}.05),="" precum="" și="" de="" performanța="" cognitivă="" globală="" pătratică="" (r="." 022,="" p="">< .05)="" (figura="" 4).="" o="" regresie="" ierarhică="" treptat="" folosind="" performanța="" cognitivă="" globală="" liniară="" și="" pătratică="" a="" redat="" un="" model="" final="" [f="" (2,="" 7652)="4.50," p=".011)" inclusiv="" performanța="" cognitivă="" globală="" pătratică="" (="" {{20}="" }.24,="" p=".04)" ca="" un="" predictor="" semnificativ="" al="" raportului="" explicit/implicit.="" având="" în="" vedere="" că="" analiza="" formei="" este="" mai="" sensibilă="" decât="" analiza="" volumului,="" această="" constatare="" care="" utilizează="" volumetria="" în="" setul="" de="" date="" abcd="" ar="" trebui,="" de="" asemenea,="" să="" se="" traducă="" într-o="" analiză="" a="" formei="" (ceea="" ce="" nu="" a="" fost="" posibil="" având="" în="" vedere="" formatul="" datelor="">

O regresie similară a fost efectuată folosind măsurile cognitive globale pentru a prezice o variabilă compozită compusă din FA a substanței albe ATR și HC. A existat o relație pătratică semnificativă [F (2, 7562)=13,17, p < .0001]="" între="" cunoașterea="" globală="" (="−0,034," p="">< .001)="" și="" variabilă="" compusă="" compusă="" din="" fa="" din="" atr="" drept="" și="" hc="" substanță="" albă.="" în="" cele="" din="" urmă,="" o="" regresie="" în="" trepte="" a="" prezis="" o="" variabilă="" compozită="" compusă="" din="" md="" al="" unc,="" substanță="" albă="" hc="" și="" atr.="" scorul="" cognitiv="" global="" pătratic="" (="0.12," p="">< .001)="" a="" prezis="" semnificativ="" această="" variabilă="" md="" compusă="" [f="" (2,="" 7562)="15.31," p=""><>

culturism cistanche

4. DISCUTIE

Această investigație a constatat că există o dublă disociere între dimensiunea și conectivitatea a două sisteme de memorie separate atunci când se compară copiii supradotați intelectual și omologii lor TD. În comparație cu grupul TD, copiii supradotați aveau structuri subcorticale mai mari și o organizare microstructurală a substanței albe mai puternic conectate între acele structuri în regiuni asociate cu memoria explicită și IQ: hipocampul bilateral și putamenul drept. Mai exact, putamenul, probabil prin integrarea conexiunilor cu cortexul prefrontal și subregiuni ale hipocampului asociate cu o nouă învățare și integrare a informațiilor (girul dentat și CA3) au fost mai mari la copiii supradotați intelectual (Figurile 1 și 2). Integritatea pronunțată a conexiunilor de substanță albă dintre aceste regiuni este în concordanță cu o bază anatomică pentru înclinația inerentă a copiilor dotați intelectual de a învăța, integra și utiliza informațiile explicite rapid și eficient. În plus, aceste constatări se pot referi la tendința copiilor supradotați de a manifesta un nivel mai ridicat de motivație intrinsecă de a citi, gândi și petrece timp singuri. Interesant este că copiii în curs de dezvoltare tipică aveau structuri subcorticale mai mari și mai conectate în regiunile asociate cu memoria implicită: striatul (adică caudat, nucleus accumbens) și amigdala (Figura 2; Haier și colab., 1988).

Această dublă disociere sugerează că copiii supradotați din punct de vedere intelectual și în curs de dezvoltare tipic pot avea traiectorii de neurodezvoltare în mod înnăscut, mediate de diferite strategii de învățare. Această descoperire ne-a determinat să ne imaginăm un spectru larg de tipuri de inteligență, facilitate parțial de diferite rapoarte de dezvoltare implicită și explicită a sistemului. Memoria explicită și implicită ocupă diferite regiuni ale creierului și creează rețele independente de învățare, deși interconectate. Din cauza resurselor limitate și a proprietății imobiliare limitate din creier, poate exista un compromis între dezvoltarea sistemelor de memorie explicite și implicite.

Diferențele pe care le-am găsit pot reflecta o distribuție mare a variației sistemului de memorie, TD și copiii supradotați reprezentând nișele cele mai funcționale (Figura 3). Descoperirile din creierul unui minune matematic s-au postulat anterior a fi conduse de codificarea și recuperarea foarte eficientă a memoriei episodice (Scharnowski et al., 2015). Pentru ca acest lucru să fie adevărat, ar fi necesare structuri de memorie episodică, precum și sisteme de lob frontal implicate în atenție și regăsire. Studiul de față raportează doar că: structuri de memorie episodică mari și robust conectate și tracturi frontale de substanță albă (de exemplu, ATR).

Constatarea ATR este, de asemenea, în concordanță cu o serie de lucrări anterioare care au descoperit că inteligența ridicată este asociată cu angajarea rețelelor cerebrale prefrontale și cingulare (Kuhn și colab., 2017, Schmithorst și colab., 2005), precum și cu lucrările anterioare. care a descoperit că creierele dotate din punct de vedere matematic aveau FA mai mare în corpul calos și tracturile de asociere care conectează lobul frontal la structurile ganglionilor bazali, inclusiv ATR, și tracturile frontotemporale/parietale, inclusiv UNC (Shaw și colab., 2006).

Regiunile cerebrale bilaterale îmbunătățite găsite aici sunt în conformitate cu descoperirile anterioare care indică faptul că regiunile cerebrale bilaterale unice sunt activate de copiii precoci din punct de vedere matematic în timpul sarcinilor de rotație mentală (Squire et al., 1993, Weiskopf, 2012). În plus, tendința ca descoperirile de a fi lateralizate este în concordanță cu descoperirile anterioare care sugerează că lateralitatea emisferică, în special emisfera dreaptă, precum și coordonarea îmbunătățită în interiorul și între regiunile creierului, este o bază neuronală importantă a talentului intelectual (O'Boyle et. al., 1995).

În cele din urmă, rezultatele din întregul eșantion sugerând că IQ-ul a fost corelat cu valorile DTI în ATR, HC și UNC sunt în concordanță cu constatările anterioare dintr-un studiu al talentului matematic (Shaw și colab., 2006), care a raportat corpus callosum, fornix. și corelațiile metrice DTI ale tractului de asociere cu inteligența. Această relație materie albă-IQ este potențial condusă, cel puțin parțial, de plexina familiei de gene, care a fost descoperită recent într-un studiu de asociere la nivelul întregului genom pentru a prezice IQ (Winberg și colab., 1998). Plexinele sunt cunoscute a fi legate de ghidarea axonilor în curs de dezvoltare (Worzfeld & Offermanns, 2014), conectivitatea neuronală (Zabaneh și colab., 2018) și regenerare (Zhang și colab., 2017) și, prin urmare, pot fi legate de alb. constatări de materie în grupul nostru IG.

FIGURA 1 Statisticile spațiale bazate pe tract dezvăluie o permeabilitate microstructurală crescută a substanței albe la supradotați intelectual, comparativ cu copiii cu dezvoltare tipică din regiunile de memorie explicită

FIGURA 2 Analiza formei dezvăluie o formă mai mare în regiunile explicite ale memoriei în regiunile dotate intelectual și implicit ale memoriei la copiii cu dezvoltare tipică

Acest prim eșantion nu a inclus copii cu scoruri IQ sub medie până la afectate sau orice afecțiuni atipice de neurodezvoltare, cum ar fi ADHD sau autismul. Aceste grupuri se pot afla la capetele ulterioare ale spectrului, unde memoria explicită sau implicită poate fi subdezvoltată sau supradezvoltată într-o măsură dăunătoare. Astfel, am replicat apoi această analiză într-un eșantion mult mai mare care a inclus copii cu scoruri IQ sub medie până la afectate și unele diferențe de dezvoltare (de exemplu, ADHD). Am testat această euristică explicit/implicit folosind un set de date extern mare: proiectul ABCD (N=7652). În conformitate cu ipoteza noastră, am găsit o relație pătratică semnificativă între euristica explicit/implicit și IQ. Această replicare a descoperirilor noastre inițiale sugerează că poate exista de fapt un echilibru de dezvoltare al sistemelor de memorie implicite și explicite care se pot exprima fenotipic cu diferite profiluri cognitive.

Cercetările viitoare ar putea dori să investigheze dezvoltarea relativă a structurilor implicite și explicite în alte populații, așa cum a fost explorat în detaliu în tulburările neurodegenerative precum boala Alzheimer (anatomia degeneratoare a memoriei explicite și abilitățile cu memorie implicită păstrată) și boala Parkinson (anatomia degeneratoare a memoriei implicite). și abilități cu memorie explicită păstrată). Identificarea markerilor structurali și funcționali ai supradotației ne va ajuta să înțelegem sistemele mai profunde care le permit copiilor să învețe în interiorul și în afara școlii. Atât învățarea implicită, cât și cea explicită sunt esențiale, iar deficitele în oricare dintre ele pot duce la dificultăți sociale, academice și profesionale. Deși copiii „dotați” obțin rezultate bune la testele de IQ, mulți suferă și de dificultăți de învățare care îi împiedică în sarcinile neexplicite bazate pe învățare, iar majoritatea copiilor TD ar putea beneficia de o dezvoltare explicită a învățării în continuare (Hayden et al., 2020). Acest studiu oferă o perspectivă asupra modului în care intervențiile viitoare pot viza sistemele explicite sau implicite pentru a maximiza învățarea pe tot spectrul de dezvoltare. Putem descoperi că imagistica creierului ne va permite în cele din urmă să proiectăm intervenții educaționale bazate pe structura creierului unui individ, pentru a sprijini dezvoltarea intelectuală și comportamentală sănătoasă.

Cistanche poate trata Alzheimer

Procedurile de antrenament cognitiv fundamentate empiric, cum ar fi Programul pentru Educație și Îmbogățirea Abilităților Relaționale (PEERS; Laugeson și colab., 2012), ar putea ajuta la stimularea copiilor TD, a copiilor supradotați și a populațiilor clinice expuse riscului (de exemplu, spectrul autismului). tulburare, tulburare de învățare, tulburare de hiperactivitate cu deficit de atenție și dizabilitate intelectuală), permițând astfel instituțiilor de învățământ să sprijine copiii de toate tipurile și abilitățile de învățare. Sperăm că acest studiu inspiră investigații suplimentare asupra structurilor care facilitează învățarea implicită și explicită, rolul lor în diferențele de dezvoltare și posibilele terapii viitoare de învățare.