ความแตกต่างของระบบประสาทในระบบความจำของความสามารถทางปัญญาและการพัฒนาทั่วไป

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

เชิงนามธรรม

บทนำ: การศึกษาเครื่องหมายโครงสร้างระบบประสาทของความสามารถทางปัญญา (IG) จะช่วยให้เข้าใจกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ช่วยให้เด็กเก่งด้านวิชาการ วิธีการ: MRI แบบโครงสร้างและแบบถ่วงน้ำหนักแบบกระจายถูกนำมาใช้เพื่อเปรียบเทียบรูปร่างของสมองในระดับภูมิภาคและการเชื่อมต่อของเด็ก 12 คนที่มี IQ เฉลี่ยถึงสูงโดยเฉลี่ยและเด็ก IG 18 คนซึ่งกำหนดไว้ว่ามี IQ มากกว่า 145 ผลลัพธ์: IG มีโครงสร้าง subcortical ที่ใหญ่กว่าและสีขาวที่แข็งแรงกว่า เรื่องการจัดโครงสร้างจุลภาคระหว่างโครงสร้างเหล่านั้นในพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำที่ชัดเจน TD มีโครงสร้าง subcortical ที่เชื่อมต่อกันมากขึ้นในบริเวณที่เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำโดยปริยาย สรุป: พบว่าระบบความจำในสมองของเด็กที่มีความสามารถทางปัญญาที่ยอดเยี่ยมนั้นมีขนาดและเชื่อมโยงกันเมื่อเปรียบเทียบกับสมองของเด็กที่กำลังพัฒนาโดยทั่วไป วิถีการพัฒนาทางระบบประสาทที่แตกต่างกันเหล่านี้แนะนำกลยุทธ์การเรียนรู้ที่แตกต่างกัน สเปกตรัมของประเภทหน่วยสืบราชการลับได้รับการมองเห็น อำนวยความสะดวกโดยอัตราส่วนของระบบโดยนัยและชัดเจนที่แตกต่างกัน ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยใช้ชุดข้อมูลภายนอกขนาดใหญ่

การเชื่อมต่อของคีย์เวิร์ด ความสามารถทางปัญญา กลยุทธ์การเรียนรู้ ระบบความจำ กายวิภาคศาสตร์ประสาท

Cistancheสามารถรักษา โรคอัลไซเมอร์

Taylor Kuhn

โรบิน เบลดส์

Lev Gottlieb

เคนดรา คนุดเซ่น

คริสโตเฟอร์ แอชดาวน์

ลอเรล มาร์ติน-แฮร์ริส

ดารา ฆะห์เรมานี

Bianca H. Dang

โรเบิร์ต เอ็ม. บิลเดอร์

Susan Y. Bookheimer

Department of Psychiatry and Biobehavioral Sciences, UCLA, 635 Charles E Young Dr, South, Los Angeles, CA 90025, สหรัฐอเมริกา

การแนะนำ

แม้จะมีความถนัดในการเรียนรู้และการทดสอบที่ยอดเยี่ยม แต่เรารู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับวิธีที่ระบบการเรียนรู้และความจำในสมองที่ "มีพรสวรรค์" ทางปัญญาพัฒนาและทำงาน เด็กที่มีสติปัญญาเฉียบแหลมมักมีหน้าที่ในการจำที่มีประสิทธิภาพมากกว่า มีฐานความรู้ที่ใหญ่และซับซ้อนกว่า และสามารถใช้กลยุทธ์ทางปัญญาที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งอาศัยหน่วยความจำและโครงสร้างทางความหมายเหล่านี้ในการแก้ปัญหาได้เร็วหรือเร็วกว่าปกติ ( TD) เด็ก (Ali et al., 2003, Athanasakis et al., 2014, Colom et al., 2004, Davidson, 1986) ดังนั้น พวกเขาจึงสามารถสรุปความรู้ข้ามโดเมน ก้าวกระโดดโดยสัญชาตญาณ (Desco et al., 2011) และใช้การเรียนรู้แบบเลือกอย่างเป็นธรรมชาติ ตลอดจนเปรียบเทียบและบูรณาการข้อมูลระหว่างการแก้ปัญหา (Duncan et al., 2000) เด็กที่ "มีพรสวรรค์" ใช้กลยุทธ์การเรียนรู้ที่ซับซ้อนมากขึ้นในการแก้ปัญหาได้เร็วกว่าหรือในวัยที่เร็วกว่าเด็กที่เป็น TD (Ali et al., 2003, Athanasakis et al., 2014, Colom et al., 2004, Davidson, 1986) และ รากฐานสำหรับทักษะการเรียนรู้ขั้นสูงเหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นระบบความจำ การศึกษาก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของความหนาของคอร์เทกซ์ทั่วโลกที่เกี่ยวข้องกับอายุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในความสมบูรณ์ของผู้บริหารของสสารสีขาวที่เชื่อมต่อบริเวณหน้าผากและข้างขม่อมในเด็กที่มีพรสวรรค์ (Geake & Hansen, 2005, Gerig et al., 2001)

นอกจากนี้ ยังพบหลักฐานสำหรับวิถีการพัฒนาทางระบบประสาทที่เพิ่มขึ้นหรือแตกต่างกันในเด็กที่มีพรสวรรค์ทางคณิตศาสตร์ ซึ่งสมองมีแนวโน้มที่จะใช้ระบบ frontotemporal ของซีกขวาในลักษณะที่เลือกและประสบความสำเร็จ ซึ่งทำให้พวกเขาสามารถทำงานได้ดีเป็นพิเศษ (O'Boyle et al., 1990, O'Boyle et al., 1995, O'Boyle et al., 2005, Packard & Knowlton, 2002, Pesenti et al., 2001) กระนั้น จากการศึกษาที่มีอยู่เพียงไม่กี่ชิ้น ไม่มีใครให้ความสำคัญกับระบบหน่วยความจำ เรายังขาดข้อมูลที่สำคัญซึ่งอาจเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจกลไกของระบบการรวมข้อมูล เช่น รูปร่างในระดับภูมิภาคและการเชื่อมต่อของเครือข่ายการเรียนรู้ประสาท ระบบหน่วยความจำแบบคู่ขนานสองระบบมีความน่าสนใจเป็นพิเศษเมื่อศึกษาพัฒนาการทางระบบประสาท การเรียนรู้โดยปริยายจะอธิบายถึงการเรียนรู้อัตโนมัติของงานทางสังคม ภาษา และขั้นตอนที่ได้มาและนำไปใช้โดยไม่ใช้ความพยายามอย่างมีสติ กลไกนี้ช่วยให้เด็กสร้างประโยคที่ถูกต้องตามหลักไวยากรณ์และเข้าใจบรรทัดฐานทางสังคม เช่น การสบตาโดยไม่มีคำแนะนำที่ชัดเจน (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) พร้อมกับเด็ก TD เราใช้ MRI แบบโครงสร้างและแบบถ่วงน้ำหนักแบบกระจายและวิธีการทางประสาทวิทยาเพื่อเปรียบเทียบรูปร่างของสมองในระดับภูมิภาคและการเชื่อมต่อของเด็ก 12 คนที่มีไอคิวเฉลี่ยถึงสูง (90–130 ค่าเฉลี่ย=124 ± 10.9; อายุ=10.7 ± 1.86 เพศหญิง 58 เปอร์เซ็นต์) และ 18 เปอร์เซ็นต์ที่มีไอคิวสูง (145–170 ค่าเฉลี่ย=153 ± 11.4 อายุ=10.2 ± 2.02 เพศหญิง 56 เปอร์เซ็นต์) จากนั้น เราทดสอบฮิวริสติกที่พัฒนาขึ้นในตัวอย่างนี้บนฐานข้อมูลภายนอกขนาดใหญ่เพื่อพยายามยืนยันและขยายผลจากสิ่งที่ค้นพบ

เพาะกาย cistanche

2 วิธี

2.1 ผู้เข้าร่วม

ผู้เข้าร่วมรวมถึงเด็กที่มีพรสวรรค์ทางสติปัญญา 18 คน (ยืนยันโดยการทดสอบทางระบบประสาท) ทุกคนแสดงโปรไฟล์ทางปัญญาที่สมดุล (ทางคณิตศาสตร์ วาจา การมองเห็น ความจำ/สมาธิ และการตัดสิน/การให้เหตุผล) และเด็ก 12 คนที่กำลังพัฒนาโดยทั่วไป ขั้นตอนทั้งหมดเป็นไปตาม Declaration of Helsinki ซึ่งได้รับการตรวจสอบและอนุมัติโดย University of California, Los Angeles (UCLA) Institutional Review Board ก่อนการลงทะเบียน และผู้เข้าร่วมทั้งหมดได้ให้ความยินยอมเป็นลายลักษณ์อักษร ผู้เข้าร่วมได้รับคัดเลือกจากโรงเรียนในลอสแองเจลิสและโปรแกรมหลังเลิกเรียน รวมถึงโรงเรียนและโปรแกรมสำหรับนักเรียนที่มีความสามารถพิเศษ ผู้เข้าร่วมทุกคนได้รับความยินยอม / ยินยอมเป็นลายลักษณ์อักษร ความเหมาะสมสำหรับการศึกษานี้ถูกกำหนดในการนัดตรวจครั้งแรกหลังจากการบริหารการทดสอบไอคิวที่ได้มาตรฐาน (Stanford Binet 5 (Huang-Pollock et al., 2011)) พรสวรรค์ที่ยอดเยี่ยมถูกกำหนดให้เป็น IQ มากกว่าหรือเท่ากับ 145 อายุ เชื้อชาติ และเพศที่เข้าคู่กัน โดยทั่วไปแล้วจะพัฒนาเด็กที่มีสุขภาพดีที่มี IQ มากกว่าหรือเท่ากับ 90 และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 145 โดยไม่มีประวัติการตั้งใจ ภาษา หรือการเรียนรู้ ความผิดปกติยังได้รับคัดเลือก ผู้เข้าร่วมการศึกษาที่มีศักยภาพไม่ได้รับการยกเว้นจากการศึกษา หากตรงตามเกณฑ์การยกเว้นเหล่านี้: ประวัติการบาดเจ็บที่ศีรษะ อาการชัก หรือความผิดปกติทางระบบประสาทหรือทางจิตเวชอื่นๆ ความผิดปกติทางภาษาในอดีตหรือปัจจุบัน สมาธิสั้นและสมาธิสั้น ความผิดปกติทางพฤติกรรม โรคย้ำคิดย้ำทำ ความผิดปกติของออทิสติก หรือการพึ่งพายา ตำแหน่งปัจจุบัน/ที่ผ่านมาในชั้นเรียนการศึกษาพิเศษหรือไอคิวน้อยกว่าหรือเท่ากับ 84; ข้อห้ามสำหรับ MRI (เช่น การปลูกถ่ายโลหะ เครื่องกระตุ้นหัวใจ เครื่องมือจัดฟัน หรือโลหะอื่นๆ ที่ติดอยู่ที่ศีรษะ และการตั้งครรภ์)

2.2 การเปรียบเทียบกลุ่มประชากร

เปรียบเทียบปัจจัยทางประชากรศาสตร์ (เช่น อายุ การศึกษา) ระหว่างกลุ่ม IG และ TD โดยใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (ANOVA) ความแตกต่างของกลุ่มในปัจจัยแบ่งขั้ว (เช่น เพศ เชื้อชาติ) ได้รับการประเมินโดยใช้การวิเคราะห์ไคสแควร์ เราใช้ p < .05="">

2.3 การทดสอบทางประสาทวิทยา

ผู้เข้าร่วมทั้งหมดได้ทำการวัดทางประสาทวิทยาที่ได้มาตรฐาน (Stanford-Binet 5; Huang-Pollock et al., 2011) ที่ออกแบบมาเพื่อทดสอบ IQ ด้วยเพดานสูง (IQ=170) เพื่อให้สามารถหาปริมาณของ IQ ในผู้เข้าร่วมที่มีพรสวรรค์ทางสติปัญญาเป็นพิเศษ 2.4 การรับ MRI ข้อมูลการสร้างภาพประสาททั้งหมดถูกรวบรวมโดยใช้ 12- ขดลวดส่วนหัวของช่องสัญญาณบนเครื่องสแกน MRI 3T Siemens Tim Trio (โซลูชันทางการแพทย์ของ Siemens เมือง Erlangen ประเทศเยอรมนี) ซึ่งตั้งอยู่ที่ UCLA Staglin IMHRO Center for Cognitive Neuroscience โครงสร้าง MP-RAGE T{{1{{20}}} การสแกนแบบถ่วงน้ำหนักได้มาด้วย 120–1.0 mm sagittal slice, FOV=256 mm (AP) × 192 มม. (FH), เมทริกซ์=256–192, TR=450.0 ms, TE=10.0 ms, มุมพลิก { {23}} ขนาดว็อกเซล=1.0 มม. × 0.94 มม. × 0.94 มม. ข้อมูล DTI ได้มาโดยใช้การถ่ายภาพเชิงระนาบแบบ single-shot spin-echo (EPI) และใช้พารามิเตอร์ต่อไปนี้: TR=8400 ms; TE=91 มิลลิวินาที; 1282 เมทริกซ์, FOV=256 มม., b=1000 s/mm2, NEX=1, 64 ชิ้น, ความหนา 2 มม., ข้าม 0 มม., PAT=2 การแพร่กระจายถูกรวบรวมใน 64 ทิศทาง (b=1000 s/mm2) โดยมี 4 ภาพที่มี b=0 s/mm2 รูปภาพทั้งหมดถูกควบคุมคุณภาพและตรวจสอบด้วยสายตาก่อนจะประมวลผลและวิเคราะห์ล่วงหน้า

2.5 การประมวลผลและการวิเคราะห์รูปร่างใต้เยื่อหุ้มสมอง 3D morphometric T1-การสแกนทางกายวิภาคที่ถ่วงน้ำหนักถูกรวบรวมไว้สำหรับผู้เข้าร่วมทั้งหมด การใช้ FMRIB Software Library เวอร์ชัน 6.0 (Kalbfleisch, 2004) (FSL) ข้อมูล T1 ถูกเรียกใช้ผ่านโปรโตคอลการแบ่งส่วนย่อยตามแบบจำลองอัตโนมัติ (FSL FIRST (Kuhn et al., 2017)) โดยใช้ขอบเขต วิธีการแก้ไข ไฟล์จุดยอดและแถบของบริเวณ subcortical ที่สนใจโดยอัตโนมัติ (ROI; ซึ่งรวมถึง amygdala, nucleus accumbens, caudate, hippocampus, pallidum, putamen และ thalamus) ในซีกซ้ายและด้านขวาจะได้รับการตรวจสอบคุณภาพด้วยสายตา ไฟล์จุดยอดสุดท้ายสำหรับโครงสร้าง subcortical ที่แบ่งส่วนถูกต่อกันทั้งระหว่างกลุ่มและภายในกลุ่ม ROI ที่แบ่งกลุ่มโดยอัตโนมัติทั้งหมดสำหรับผู้เข้าร่วมแต่ละรายถูกจัดแนวให้อยู่ในพื้นที่มาตรฐานเดียวกัน

จุดยอดแต่ละจุดจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของพื้นผิวของ ROI ที่จุดเดียวกันในช่องว่างสำหรับผู้เข้าร่วมแต่ละคน เพื่อทำการวิเคราะห์กลุ่ม ข้อมูลของผู้เข้าร่วมแต่ละคนได้รับการลงทะเบียนในพื้นที่มาตรฐานเพื่อให้แต่ละจุดยอดอยู่ในแนวเดียวกันในช่องว่างสำหรับการเปรียบเทียบกลุ่ม ใช้พื้นผิวเฉลี่ยของตัวอย่างเป็นเป้าหมายสำหรับการจัดแนวนี้ จากนั้นจึงวิเคราะห์ค่าจุดยอดสเกลาร์เหล่านี้โดยใช้การวิเคราะห์ทางสถิติเชิงพาราเมตริกเพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่ม (IQ กับ TD) และรูปร่างของโครงสร้างย่อยแต่ละส่วน การวิเคราะห์เหล่านี้ดำเนินการที่จุดยอดแต่ละจุดโดยใช้การจำลอง Monte Carlo ในสคริปต์สุ่มของ FSL (Kyllonen & Christal, 1990, Mills & Tissot, 1995) การถดถอยประเมินความสัมพันธ์ของระยะทางในแนวรัศมีที่จุดยอดแต่ละจุดกับตัวแปรที่สนใจ (เช่น การกำหนดกลุ่ม ไอคิว) ไปป์ไลน์การประมวลผลที่มีการควบคุมคุณภาพแบบหลายขั้นตอนใช้เพื่อแก้ไขแหล่งที่มาของสิ่งประดิษฐ์หลายแห่ง และผลลัพธ์ทั้งหมดได้รับการแก้ไขสำหรับการเปรียบเทียบหลายรายการ (q > .05) โดยใช้อัตราการค้นพบที่ผิดพลาด (FDR) (Na et al., 2007)

2.6 การประมวลผลและวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของสารสีขาว

ไปป์ไลน์การประมวลผล DWI ตามปกติดำเนินการโดยใช้ FSL v 6.0 (Kalbfleisch, 2004) ที่เกี่ยวข้องกับการสกัดสมอง การแก้ไขการบิดเบือนของกระแสน้ำวน และการเคลื่อนไหวและการปรับเทนเซอร์ เมตริก DWI ของโครงสร้างจุลภาคของสสารสีขาว, แอนไอโซโทรปีเศษส่วน (FA) และการแพร่กระจายเฉลี่ย (MD) ถูกคำนวณสำหรับผู้เข้าร่วมแต่ละราย การวิเคราะห์ดำเนินการโดยใช้ Tract Based Spatial Statistics (TBSS) (Navas-Sánchez et al., 2014) ซึ่งเป็นวิธีการที่ช่วยให้สามารถสอบปากคำทางสถิติของ voxel-wise ของเมตริก DWI ตาม WM tract of interest (TOI) TOI ได้มาจาก John Hopkins University White Matter atlas (Neihart et al., 2002) และรวมทวิภาคี: การแผ่รังสีทาลามิคล่วงหน้า (ATR), ส่วนล่างของท้ายทอยด้านหน้า (IFO), พังผืดตามยาวด้านล่าง (ILF), ฟาสซิคูลัสตามยาวที่เหนือกว่า (SLF) ), uncinate fasciculus (UNC), cingulate bundle (CGC), hippocampal (HC) white matter เช่นเดียวกับคีมขนาดใหญ่และคีมรอง การวิเคราะห์ทางสถิติเชิงพารามิเตอร์จะตรวจสอบความแตกต่างระหว่างกลุ่มในโครงสร้างจุลภาคของ WM (FA และ MD) การวิเคราะห์สหสัมพันธ์ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่าง IQ และ FA/MD ผลลัพธ์ TBSS ได้รับการแก้ไขแล้วสำหรับการเปรียบเทียบหลายรายการด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพคลัสเตอร์แบบไม่มีขีดจำกัด—TFCE (O'Boyle, 2008))

2.7 การยืนยันเชิงปริมาตรของฮิวริสติกแบบชัดแจ้ง/โดยปริยายโดยใช้ชุดข้อมูลภายนอก

ตัวอย่างปัจจุบันไม่รวมเด็กที่มีคะแนนไอคิวต่ำกว่าค่าเฉลี่ยถึงความบกพร่องหรือสภาวะการพัฒนาทางระบบประสาทที่ผิดปกติใดๆ เช่น โรคสมาธิสั้น (ADHD) หรือออทิสติก ดังนั้นเราจึงพยายามทดสอบฮิวริสติกการปันส่วนแบบชัดแจ้ง/โดยปริยายในชุดข้อมูลภายนอกขนาดใหญ่ ซึ่งรวมถึงช่วงวิถีการพัฒนาที่กว้างขึ้นนี้ ดังนั้น โครงการ Adolescent Brain and Cognitive Development (ABCD) (UCLA PI: Bookheimer) จึงถูกใช้เป็นชุดข้อมูลภายนอกเพื่อพยายามตรวจสอบความถูกต้องของการปันส่วนโดยปริยายที่ได้จากการวิเคราะห์วัยรุ่นที่มีพรสวรรค์ (อธิบายไว้ในส่วนที่ 3) อายุ เพศ คะแนนการทำงานด้านความรู้ความเข้าใจทั่วโลกจากกล่องเครื่องมือสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) รวมถึงปริมาตรโครงสร้างใต้เยื่อหุ้มสมองถูกรวบรวมจากผู้เข้าร่วม ABCD ที่มีอยู่ทั้งหมด ปริมาณของบริเวณสมอง (หน่วยความจำที่ชัดเจน) พบว่ามีมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่ม IG ถูกรวมเพื่อสร้างส่วนประกอบสมองหน่วยความจำที่ชัดเจน ปริมาตรของบริเวณสมอง (หน่วยความจำโดยนัย) พบว่ามีมากกว่าในกลุ่ม TD ถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างส่วนประกอบสมองของหน่วยความจำโดยปริยาย จากนั้น ตัวแปรอัตราส่วนแบบชัดแจ้ง/โดยปริยายถูกคำนวณโดยการหารส่วนประกอบสมองหน่วยความจำที่ชัดเจนด้วยส่วนประกอบสมองของหน่วยความจำโดยปริยาย จากนั้นจึงคำนวณการวิเคราะห์สหสัมพันธ์เพื่อประเมินความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนสมองของหน่วยความจำแบบชัดแจ้ง/โดยปริยายกับประสิทธิภาพการรับรู้ทั่วโลกตามที่วัดโดยกล่องเครื่องมือ NIH ด้วยรูปแบบที่มีข้อมูล ABCD (เช่น ค่าที่แยกออกมาในสเปรดชีตแทนที่จะเป็นข้อมูล MRI ดิบ) เราจึงไม่สามารถเรียกใช้การวิเคราะห์รูปร่างได้ อย่างไรก็ตาม เราสามารถเรียกใช้การวิเคราะห์ปริมาณได้ ที่สำคัญ การวิเคราะห์รูปร่างมีความเฉพาะเจาะจงในระดับภูมิภาคและมีความละเอียดอ่อนมากกว่าการวิเคราะห์เชิงปริมาตร (Rogers, 1986) ดังนั้น ผลกระทบที่พบในการวิเคราะห์ปริมาตรจะมีอยู่ในการวิเคราะห์รูปร่าง อย่างไรก็ตาม ผลการวิเคราะห์รูปร่างอาจเกิดขึ้นเมื่อการวิเคราะห์ปริมาตรไม่ไวพอที่จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลง (Rota et al., 2009) ดังนั้น การจำลองแบบที่ประสบความสำเร็จของ heuristic โดยใช้ข้อมูลเชิงปริมาตร ABCD ควรจำลองสิ่งที่ค้นพบรูปร่างจากตัวอย่างเริ่มต้นในที่นี้อย่างมีประสิทธิภาพ

3 ผลลัพธ์

3.1 การเปรียบเทียบกลุ่มประชากร

กลุ่ม IG และ TD ไม่ได้มีความแตกต่างกันในด้านอายุ ปีการศึกษา เชื้อชาติ หรือเพศ (ทั้งหมด p > .05) กลุ่ม IG (153 ± 11.4) มีไอคิวสูงกว่ากลุ่ม TD อย่างมีนัยสำคัญ (128 ± 10.9, p <.01; ตารางที่="" 1)="" กลุ่ม="" ig="" ประกอบด้วยโปรไฟล์ทางปัญญาที่="" "สมดุล"="" ผู้เข้าร่วมที่มีพรสวรรค์ทั้งหมดอยู่ที่ระดับ="" superior="" adult="" 1="" หรือสูงกว่าสำหรับทักษะทางคณิตศาสตร์และการพูด="" ยกเว้นเพียงอย่างเดียว="" ผู้เข้าร่วมที่มีพรสวรรค์คนหนึ่งอยู่ในระดับสูงกว่าค่าเฉลี่ยสำหรับ="" "ความคล่องแคล่วด้านคำศัพท์และวาจา"="" และผู้ใหญ่ที่เหนือกว่า="" 1="" สำหรับ="" "การใช้เหตุผลทางคณิตศาสตร์"="" ผู้เข้าร่วมคนเดียวกันยังทำการทดสอบที่ระดับผู้ใหญ่="" 3="" เพื่อการตัดสินและการใช้เหตุผลด้วย="" ดังนั้น="" ผู้เข้าร่วม="" ig="">

3.2 รูปร่างใต้เยื่อหุ้มสมอง

พบจุดยอดที่มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในฮิปโปแคมปีทวิภาคีและพูตาเมนขวาของ IG ในขณะที่พบจุดยอดที่มากกว่าในต่อมทอนซิลซ้าย หางขวา และนิวเคลียสทวิภาคีใน TD โดยเฉพาะอย่างยิ่ง IG แสดงให้เห็นจุดยอดที่มากขึ้นในส่วนหัวของ HC ด้านซ้าย ร่างกายของ HC ด้านขวา และหาง HC ทวิภาคี ตลอดจนบริเวณด้านหลังของ putamen ด้านขวา TD แสดงให้เห็นจุดยอดที่กว้างกว่าในวงกว้างทั่วทั้ง accumbens ทวิภาคี ส่วนใหญ่อยู่ในร่างกายของหางขวาและในนิวเคลียสเซนโทรเมเดียนของต่อมทอนซิลด้านซ้าย จากตัวอย่างทั้งหมด IQ มีความสัมพันธ์กับจุดยอดที่มากกว่าในหาง HC ทวิภาคี (รูปที่ 2)

3.3 โครงสร้างจุลภาคของสารสีขาว

FA ในเรื่องสีขาวของ ATR ด้านขวาและ HC tail ด้านขวา (เช่น fornix) สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (.001 < p="">< .05)="" ในกลุ่ม="" ig="" เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม="" md="" มีค่าต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญใน="" atr="" ทวิภาคี="" hc="" และ="" unc="" ในกลุ่ม="" ig="" เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม="" โดยเฉพาะอย่างยิ่ง="" ผลลัพธ์ของ="" md="" พบในเปอร์เซ็นต์ที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับซีกซ้าย="" ผล="" md="" ยังพบได้ในภูมิภาคต่างๆ="" ขึ้นอยู่กับซีกโลก="" ใน="" hc="" พบผลลัพธ์ของซีกขวาใกล้กับหาง="" hc="" (เช่น="" fornix)="" และพบผลลัพธ์ด้านซ้ายในเนื้อหาของ="" hc="" (เช่น="" บริเวณ="" ca)="" ใน="" unc="" การค้นพบนั้นด้อยกว่าในซีกซ้ายมากกว่า="" จากกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด="" fa="" มีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญกับ="" iq="" ใน="" atr="" ทวิภาคี="" (มากกว่าซีกซ้าย)="" และ="" hc="" ขวา="" นอกจากนี้="" md="" มีความสัมพันธ์เชิงลบกับ="" iq="" ใน="" atr="" ทวิภาคี="" (ขวามากกว่าซ้าย),="" hc="" ซ้าย,="" unc="" ซ้าย,="" กลุ่ม="" cingulate="" ซ้าย="" และ="" ilf="" ซ้าย="" (รูปที่="" 1="" และ="">

3.4 การยืนยันฮิวริสติกแบบชัดแจ้ง/โดยปริยายโดยใช้ชุดข้อมูลภายนอก

ชุดข้อมูล ABCD ประกอบด้วยผู้เข้าร่วม 7652 คน (อายุเฉลี่ย=119 ± 7.5 เดือน เพศหญิง 62.9 เปอร์เซ็นต์) พร้อมข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการศึกษานี้ อัตราส่วนความจำที่ชัดเจน/โดยปริยายสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญกับประสิทธิภาพการรับรู้ทั่วโลก (r=0.23, p < 0.05)="" เช่นเดียวกับประสิทธิภาพการรับรู้ทั่วโลกกำลังสอง="" (r="022," หน้า="">< .05)="" (รูปที่="" 4).="" การถดถอยแบบลำดับชั้นแบบขั้นตอนโดยใช้ประสิทธิภาพการรู้จำระดับโลกเชิงเส้นและกำลังสองทำให้เกิดแบบจำลองสุดท้าย="" [f="" (2,="" 7652)="4.50," p=".011)" รวมถึงประสิทธิภาพการรู้จำทั่วโลกกำลังสอง="" (="" {{20}="" }.24,="" p=".04)" เป็นตัวทำนายที่สำคัญของอัตราส่วนที่ชัดเจน/โดยปริยาย="" เนื่องจากการวิเคราะห์รูปร่างมีความละเอียดอ่อนมากกว่าการวิเคราะห์ปริมาตร="" การค้นพบนี้โดยใช้การวัดปริมาตรในชุดข้อมูล="" abcd="" ควรแปลเป็นการวิเคราะห์รูปร่างเช่นเดียวกัน="" (ซึ่งเป็นไปไม่ได้เนื่องจากรูปแบบของข้อมูล="">

การถดถอยที่คล้ายกันได้ดำเนินการโดยใช้มาตรการการรับรู้ทั่วโลกเพื่อทำนายตัวแปรคอมโพสิตที่ประกอบด้วย FA ของ ATR และ HC white matter มีความสัมพันธ์กำลังสองที่มีนัยสำคัญ [F (2, 7562)=13.17, p < .0001]="" ระหว่างความรู้ความเข้าใจทั่วโลก="" (="−0.034," p="">< .001)="" และ="" ตัวแปรผสมประกอบด้วย="" fa="" ของสารสีขาว="" atr="" และ="" hc="" ที่ถูกต้อง="" ในที่สุด="" การถดถอยแบบขั้นตอนทำนายตัวแปรคอมโพสิตที่ประกอบด้วย="" md="" ของ="" unc,="" hc="" white="" matter="" และ="" atr="" คะแนนความรู้ความเข้าใจทั่วโลกกำลังสอง="" (="0.12," p="">< .001)="" ทำนายตัวแปร="" md="" แบบผสมนี้อย่างมีนัยสำคัญ="" [f="" (2,="" 7562)="15.31," p=""><>

เพาะกาย cistanche

4. การอภิปราย

การตรวจสอบนี้พบว่ามีความแตกแยกสองเท่าระหว่างขนาดและการเชื่อมต่อของระบบหน่วยความจำสองระบบที่แยกจากกัน เมื่อเปรียบเทียบเด็กที่มีพรสวรรค์ด้านสติปัญญากับคู่หู TD เมื่อเทียบกับกลุ่ม TD เด็กที่มีพรสวรรค์มีโครงสร้างย่อยที่ใหญ่กว่าและการจัดระเบียบโครงสร้างจุลภาคของสสารสีขาวที่เชื่อมโยงกันมากขึ้นระหว่างโครงสร้างเหล่านั้นในพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำที่ชัดเจนและ IQ: ฮิปโปแคมปัสทวิภาคีและพูตาเมนขวา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง putamen ซึ่งน่าจะเกิดจากการรวมการเชื่อมต่อกับ prefrontal cortex และ subregions ของ hippocampus ที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และการรวมข้อมูลใหม่ (dentate gyrus และ CA3) มีขนาดใหญ่ขึ้นในเด็กที่มีพรสวรรค์ทางสติปัญญา (รูปที่ 1 และ 2) ความสมบูรณ์ที่เด่นชัดของการเชื่อมต่อสสารสีขาวระหว่างภูมิภาคเหล่านี้สอดคล้องกับพื้นฐานทางกายวิภาคสำหรับแนวโน้มโดยธรรมชาติสำหรับเด็กที่มีพรสวรรค์ทางสติปัญญาในการเรียนรู้ บูรณาการ และใช้ข้อมูลที่ชัดเจนอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การค้นพบนี้อาจเกี่ยวข้องกับแนวโน้มที่เด็กที่มีพรสวรรค์จะแสดงแรงจูงใจที่แท้จริงในการอ่าน คิด และใช้เวลาอยู่คนเดียวในระดับที่สูงขึ้น ที่น่าสนใจคือ โดยทั่วไปแล้ว เด็กที่กำลังพัฒนาจะมีโครงสร้างที่เชื่อมต่อกันมากขึ้น โครงสร้างย่อยที่ใหญ่กว่าในบริเวณที่เกี่ยวข้องกับความจำโดยปริยาย: striatum (เช่น caudate, nucleus accumbens) และต่อมทอนซิล (รูปที่ 2; Haier et al., 1988)

การแยกออกจากกันสองครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าเด็กที่มีพรสวรรค์ทางสติปัญญาและโดยปกติกำลังพัฒนาอาจมีวิถีการพัฒนาทางระบบประสาทที่แตกต่างกันโดยกำเนิดซึ่งอาศัยกลยุทธ์การเรียนรู้ที่แตกต่างกัน การค้นพบนี้ทำให้เราจินตนาการถึงประเภทข่าวกรองในวงกว้าง ซึ่งส่วนหนึ่งได้รับการอำนวยความสะดวกโดยอัตราส่วนต่าง ๆ ของการพัฒนาระบบโดยนัยและชัดเจน หน่วยความจำที่ชัดเจนและโดยปริยายใช้พื้นที่ต่างๆ ของสมอง และสร้างเครือข่ายการเรียนรู้ที่เป็นอิสระแม้ว่าจะเชื่อมต่อถึงกัน เนื่องจากทรัพยากรที่จำกัดและอสังหาริมทรัพย์ในสมองมีจำกัด อาจมีการแลกเปลี่ยนระหว่างการพัฒนาระบบหน่วยความจำที่ชัดเจนและโดยนัย

ความแตกต่างที่เราพบอาจสะท้อนถึงการกระจายของรูปแบบระบบหน่วยความจำจำนวนมาก โดย TD และเด็กที่มีพรสวรรค์จะเป็นตัวแทนของกลุ่มที่ใช้งานได้ดีที่สุด (รูปที่ 3) การค้นพบจากสมองอัจฉริยะทางคณิตศาสตร์ก่อนหน้านี้ถูกตั้งสมมติฐานว่าขับเคลื่อนโดยการเข้ารหัสและการดึงหน่วยความจำแบบเป็นฉากที่มีประสิทธิภาพสูง (Scharnowski et al., 2015) เพื่อให้เป็นจริง โครงสร้างหน่วยความจำแบบเป็นตอน เช่นเดียวกับระบบกลีบหน้าผากที่เกี่ยวข้องกับความสนใจและการดึงข้อมูลเป็นสิ่งจำเป็น การศึกษาในปัจจุบันรายงานว่า โครงสร้างหน่วยความจำแบบเป็นตอนที่มีขนาดใหญ่และเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาและทางเดินสสารสีขาวส่วนหน้า (เช่น ATR)

การค้นพบ ATR ยังสอดคล้องกับงานก่อนหน้าซึ่งพบว่าความฉลาดสูงเกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมของเครือข่ายสมองส่วนหน้าและสมองส่วนหน้า (Kuhn et al., 2017, Schmithorst et al., 2005) เช่นเดียวกับงานก่อนหน้า ซึ่งพบว่าสมองที่มีพรสวรรค์ทางคณิตศาสตร์มี FA สูงกว่าใน corpus callosum และโครงสร้างที่เกี่ยวข้องซึ่งเชื่อมต่อกลีบหน้ากับโครงสร้างปมประสาทฐาน รวมทั้ง ATR และบริเวณหน้าผาก/ขม่อม รวมทั้ง UNC (Shaw et al., 2006)

บริเวณสมองทวิภาคีที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งพบในที่นี้สอดคล้องกับการค้นพบครั้งก่อนซึ่งบ่งชี้ว่าบริเวณสมองทวิภาคีที่ไม่ซ้ำกันถูกกระตุ้นโดยเด็กที่แก่แดดทางคณิตศาสตร์ในระหว่างงานการหมุนทางจิต (Squire et al., 1993, Weiskopf, 2012) นอกจากนี้ แนวโน้มของการค้นพบที่จะแยกส่วนนั้นสอดคล้องกับการค้นพบก่อนหน้านี้ที่ชี้ให้เห็นว่าซีกโลกข้างเคียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งซีกขวา เช่นเดียวกับการประสานงานที่เพิ่มขึ้นภายในและระหว่างบริเวณสมอง เป็นรากฐานที่สำคัญของระบบประสาทที่มีพรสวรรค์ทางปัญญา (O'Boyle et อัล., 1995)

สุดท้าย ผลลัพธ์จากกลุ่มตัวอย่างทั้งหมดที่บ่งชี้ว่าไอคิวมีความสัมพันธ์กับเมตริก DTI ใน ATR, HC และ UNC ที่สอดคล้องกับการค้นพบครั้งก่อนในการศึกษาความสามารถทางคณิตศาสตร์ (Shaw et al., 2006) ซึ่งรายงาน corpus callosum, fornix และความสัมพันธ์ระหว่างระบบเมตริกซ์ DTI กับหน่วยสืบราชการลับ ความสัมพันธ์ระหว่างสสารสีขาวและไอคิวนี้อาจได้รับแรงผลักดัน อย่างน้อยก็บางส่วนโดยยีนแฟมิลีเพล็กซิน ซึ่งเพิ่งพบในการศึกษาการเชื่อมโยงทั้งจีโนมเพื่อทำนายไอคิว (Winberg et al., 1998) เป็นที่ทราบกันว่าเพล็กซินเชื่อมโยงกับแนวทางการพัฒนาซอน (Worzfeld & Offermanns, 2014), การเชื่อมต่อของระบบประสาท (Zabaneh et al., 2018) และการฟื้นฟู (Zhang et al., 2017) และอาจเกี่ยวข้องกับสีขาว สิ่งที่ค้นพบในกลุ่ม IG ของเรา

รูปที่ 1 สถิติเชิงพื้นที่ตามทางเดินเผยให้เห็นความสามารถทางจุลภาคของสสารสีขาวที่เพิ่มขึ้นในพรสวรรค์ทางปัญญา เมื่อเทียบกับเด็กที่กำลังพัฒนาโดยทั่วไปในพื้นที่หน่วยความจำที่ชัดเจน

รูปที่ 2 การวิเคราะห์รูปร่างเผยให้เห็นรูปร่างที่ใหญ่ขึ้นในบริเวณหน่วยความจำที่ชัดเจนในพื้นที่หน่วยความจำที่มีพรสวรรค์ทางปัญญาและโดยนัยในเด็กที่กำลังพัฒนาโดยทั่วไป

ตัวอย่างแรกนี้ไม่รวมเด็กที่มีคะแนนไอคิวต่ำกว่าค่าเฉลี่ยถึงความบกพร่องหรือสภาวะการพัฒนาทางระบบประสาทที่ผิดปกติใดๆ เช่น สมาธิสั้นหรือออทิสติก กลุ่มเหล่านี้อาจอยู่ที่ปลายอีกด้านของสเปกตรัม ซึ่งหน่วยความจำทั้งแบบชัดแจ้งหรือโดยนัยอาจด้อยพัฒนาหรือพัฒนาเกินขอบเขตในระดับที่เป็นอันตราย ดังนั้น เราจึงจำลองการวิเคราะห์นี้ในกลุ่มตัวอย่างที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก ซึ่งรวมถึงเด็กที่มีคะแนน IQ ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยถึงความบกพร่องและความแตกต่างด้านพัฒนาการบางอย่าง (เช่น ADHD) เราทดสอบฮิวริสติกแบบชัดแจ้ง/โดยปริยายนี้โดยใช้ชุดข้อมูลภายนอกขนาดใหญ่: โครงการ ABCD (N=7652) ตามสมมติฐานของเรา เราพบความสัมพันธ์กำลังสองที่มีนัยสำคัญระหว่างฮิวริสติกแบบชัดแจ้ง/โดยปริยายกับไอคิว การจำลองแบบของการค้นพบครั้งแรกของเรานี้ชี้ให้เห็นว่าในความเป็นจริงอาจมีความสมดุลระหว่างพัฒนาการของระบบความจำโดยนัยและที่ชัดเจนซึ่งสามารถแสดงออกทางฟีโนไทป์ด้วยโปรไฟล์ความรู้ความเข้าใจที่แตกต่างกัน

การวิจัยในอนาคตอาจต้องการตรวจสอบการพัฒนาที่สัมพันธ์กันของโครงสร้างโดยนัยและชัดเจนในประชากรอื่นๆ ตามที่ได้มีการสำรวจอย่างละเอียดในความผิดปกติของระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ (ลักษณะทางกายวิภาคของความจำที่ชัดเจนและทักษะเสื่อมด้วยความจำโดยปริยายที่เก็บรักษาไว้) และโรคพาร์กินสัน (ทำให้กายวิภาคของความจำเสื่อมโดยปริยายเสื่อมลง) และทักษะด้วยความจำที่ชัดเจน) การระบุเครื่องหมายเชิงโครงสร้างและการใช้งานของพรสวรรค์จะช่วยให้เราเข้าใจระบบที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นที่ช่วยให้เด็กๆ เรียนรู้ทั้งในและนอกโรงเรียน การเรียนรู้ทั้งโดยนัยและชัดเจนเป็นสิ่งสำคัญ และการขาดดุลทั้งสองอย่างอาจนำไปสู่ปัญหาทางสังคม วิชาการ และวิชาชีพ แม้ว่าเด็กที่ "มีพรสวรรค์" จะทำคะแนนได้ดีในการทดสอบไอคิว แต่หลายคนยังประสบปัญหาทางการเรียนรู้ที่ขัดขวางพวกเขาในงานที่เน้นการเรียนรู้ที่ไม่โจ่งแจ้ง และเด็ก TD ส่วนใหญ่จะได้รับประโยชน์จากการพัฒนาการเรียนรู้ที่ชัดเจนยิ่งขึ้น (Hayden et al., 2020) การศึกษานี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการที่การแทรกแซงในอนาคตสามารถกำหนดเป้าหมายระบบที่ชัดเจนหรือโดยปริยายเพื่อเพิ่มการเรียนรู้สูงสุดข้ามสเปกตรัมการพัฒนา เราอาจพบว่าในที่สุด การถ่ายภาพสมองจะช่วยให้เราสามารถออกแบบการแทรกแซงทางการศึกษาตามโครงสร้างสมองของแต่ละบุคคล เพื่อสนับสนุนการพัฒนาทางปัญญาและพฤติกรรมที่ดีต่อสุขภาพ

Cistanche รักษาโรคอัลไซเมอร์ได้

ขั้นตอนการฝึกอบรมด้านความรู้ความเข้าใจที่มีพื้นฐานเชิงประจักษ์ เช่น โครงการเพื่อการศึกษาและการเสริมสร้างทักษะเชิงสัมพันธ์ (PEERS; Laugeson et al., 2012) สามารถช่วยในการส่งเสริมเด็ก TD เด็กที่มีพรสวรรค์ และประชากรทางคลินิกที่มีความเสี่ยง (เช่น สเปกตรัมของออทิสติก ความผิดปกติ, ความผิดปกติของการเรียนรู้, โรคสมาธิสั้น และความพิการทางสติปัญญา) ทำให้สถาบันการศึกษาสามารถสนับสนุนเด็กทุกประเภทและทุกความสามารถ เราหวังว่าการศึกษาครั้งนี้จะเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดการตรวจสอบเพิ่มเติมในโครงสร้างที่เอื้อต่อการเรียนรู้โดยปริยายและชัดเจน บทบาทของพวกเขาในความแตกต่างของพัฒนาการ และการบำบัดด้วยการเรียนรู้ในอนาคตที่เป็นไปได้