Zdroj
Oddělení neurověd, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA 15260, USA.
Abstraktní
Dospívající často reagují odlišně než dospělí na stejné významné motivující kontexty, jako jsou vzájemné interakce a příjemné podněty. Pro pochopení tohoto jevu, jakož i základů závažných behaviorálních a psychiatrických zranitelností, jako jsou zneužívání drog, poruchy nálady a schizofrenie, je zásadní vymezit rozdíly v nervovém zpracování adolescentů. Domníváme se, že změny související s věkem ve způsobech, jak jsou zpracovávány hlavní stimuly v klíčových oblastech mozku, by mohly být základem jedinečných předurčení a zranitelností dospívání. Protože motivované chování je ústředním tématem, je důležité, aby se v mozkových kontextech provádělo srovnání mozkové činnosti související s věkem. Při odměňování motivovaného instrumentálního úkolu jsme porovnávali aktivitu jedné jednotky a lokální potenciály pole v nucleus accumbens (NAc) a dorzálním striatu (DS) adolescentů a dospělých potkanů. Tyto regiony jsou zapojeny do motivovaného učení, zpracování odměn a výběru akcí. Uvádíme rozdíly v nervovém zpracování dospívajících v DS, což je region obecně spojený spíše s učením než se zpracováním odměn u dospělých. Konkrétně, adolescenti, ale nikoli dospělí, měli v DS velký podíl neuronů, které se aktivovaly v očekávání odměny. Podobnější vzorce odpovědí byly pozorovány v NAc obou věkových skupin. Rozdíly aktivity jednotlivých jednotek DS byly nalezeny i přes podobné místní oscilace pole. Tato studie ukazuje, že u dospívajících je region kriticky zapojený do učení a formování návyků vysoce citlivý na odměnu. Navrhuje tedy mechanismus toho, jak mohou odměny ovlivňovat chování adolescentů odlišně, a jejich zvýšená zranitelnost vůči afektivním poruchám.
Během dospívání dochází k nesčetným změnám neurodevelopmentu (1), které mohou ovlivnit zpracování důležitých událostí, jako jsou odměňující podněty. Takové změny nervového zpracování by mohly být základem některých běžných behaviorálních predilekcí u adolescentů napříč savčími druhy, jako je zvýšené riskování (1-5), stejně jako zvýšené tendence k rozvoji poruch, jako je závislost, deprese a schizofrenie (6-8). Než budeme moci porozumět nervovému substrátu těchto zranitelností, musíme se nejprve dozvědět více o typických vzorcích nervového zpracování mozku dospívajících, porovnat je a porovnat s těmi dospělými.
V zásadě každá behaviorální a psychiatrická zranitelnost adolescence je zjevná v motivačních kontextech. Je proto důležité porovnat nervovou aktivitu adolescentů s aktivitou dospělých během motivovaného chování. Motivované chování je akce, která usnadňuje úpravu fyzického vztahu mezi organismem a podněty (např. Pravděpodobnost nebo blízkost určité odměny) (9). Takové kontexty chování však přirozeně zkomplikují analýzu nervové aktivity: Jak víme, že nervové rozdíly neodrážejí pouze rozdíl v chování mezi oběma věkovými skupinami? Je rozdíl v nervovém zpracování jednoduše kvůli zmatku v chování, nebo existují základní rozdíly ve způsobech, které adolescenti kódují a zpracovávají významné události v motivačním kontextu? Provedli jsme in vivo jednofázový elektrofyziologický záznam, abychom porovnali nervovou aktivitu dospívajících s dospělými během hlavních událostí, kdy behaviorální výkon nebyl mezi oběma skupinami nerozeznatelný (např. Latence získávání odměny v pozdních relacích, když byl úkol dobře naučený). Při tom jsme efektivně použili „behaviorální svorku“, která nám umožnila identifikovat základní rozdíly ve zpracování související s věkem, které nebyly zkresleny výkonem.
Ačkoli většina adolescentního mozku musí být ještě prozkoumána tímto způsobem, zaměřili jsme se na dorzální striatum (DS) a nucleus accumbens (NAc) kvůli jejich ústřední roli v motivovaném chování. Společně jsou tyto mozkové oblasti zapojeny do asociačního učení, formování návyků, zpracování odměn a adaptivní kontroly vzorců chování (10-13). Striatum přijímá projekce z kortikálních oblastí zapojených do senzorických, motorických a kognitivních procesů (14), stejně jako dopaminergní vstup (15). NAc, část ventrálního striata, přijímá aferenty z amygdaly (16) a prefrontální kůra (17) a dopaminergní aferenty z ventrální tegmentální oblasti (18). NAc je považován za klíč k překladu motivace k akci (19) a je ústředním bodem některých současných hypotéz týkajících se neurobiologických základů pro riskování dospívajících a hledání citů (5, 20, 21).
výsledky
Aktivita neurální jednotky byla zaznamenána z DS a NAc (Obr. S1) adolescenta (n = 16) a dospělých (n = 12) krysy, když se naučily spojovat instrumentální akci (hrabat) s výsledkem odměny (potravinové pelety; Obr. 1A). Údaje o chování jsou zobrazeny společně (Obr. 1 B-D), protože nebyly pozorovány žádné statistické rozdíly mezi regiony. V počtu zkoušek na relaci nebyly během školení zaznamenány žádné významné rozdíly související s věkem.F(1, 1) = 1.74, P = 0.20]; latence od tága k instrumentálnímu hrabání [F(1, 1) = 0.875, P = 0.36]; nebo latence od instrumentálního hrabání do vstupu do potravinového žlabu [F(1, 1) = 0.82, P = 0.36]. Latence od začátku tága k instrumentálnímu poke se zdála být odlišná v časných sezeních, ačkoli to nebylo statisticky významné a bylo poháněno třemi odlehlými zvířaty, která se dosud nenaučila asociaci (Obr. 1C, Vložit). Od relace 4 dále všechna měření dosáhla stabilního maxima v obou věkových skupinách. Během těchto relací byla průměrná latence dospělých a adolescentů od instrumentální odpovědi na vstup do potravinového žlabu (průměr ± SEM) 2.47 ± 0.12 a 2.54 ± 0.17, v tomto pořadí.
Byly pozorovány konzistentní DS reakce neurální populace kolem instrumentálního poke a vstupu potravou skrz jídlo, když se krysy naučily asociaci akce a výsledku a provedly četné testy v každé relaci (tj. Relace 4 – 6; Obr. S2A). Podrobnější zkoumání této aktivity během relací 4 – 6 odhaluje podobnosti v aktivitě některých neuronálních skupin, ale značné rozdíly v jiných (Obr. 2). Asi 10% zaznamenaných neuronů se aktivovalo při startu pokusu, s několika buňkami inhibovanými (Obr. 2 A a C, Levý). Rozložení míry střelby u dospívajících a dospělých Z-scores se tentokrát nelišil (Z = 1.066, P = 0.29; Obr. 2B, Levý). Rovněž neexistovaly žádné rozdíly související s věkem v podílech aktivovaných, inhibovaných a nevýznamných neuronů na tágu [χ]2(2, n = 570) = 2.35, P = 0.31; Tabulka 1]. Podíl aktivovaných buněk a jejich velikost aktivity vzrostly v obou skupinách před instrumentální odpovědí, ačkoli takové zvýšení velikosti bylo vyšší u adolescentů (Z = -2.41, P = 0.02; Obr. 2B, centrum). Rozdíly v typu odpovědí závislé na věku během 0.5ů před instrumentálním poke byly významné [χ2(2, n = 570) = 10.01, P <0.01], účinek vyvolaný větším podílem jednotek inhibovaných dospělými (Z = 3.05, P <0.01; Tabulka 1). Ihned po instrumentální odezvě byly inhibovány buňky, které byly dříve aktivovány, stejně jako mnoho jednotek, které předtím nebyly zapojeny (Obr. 2A, centrum). To vedlo k přechodnému poklesu populační aktivity směrem dolů, který se opět zvyšoval v závislosti na věku, s pokračujícími statistickými rozdíly mezi adolescentní a dospělou aktivitou během 0.5 po instrumentální odpovědi (Z = 2.19, P = 0.03; Obr. 2B, centrum). Během tohoto období se proporce typů odpovědí opět lišily mezi těmito dvěma [χ2(2, n = 570) = 10.57, P <0.01], kvůli většímu podílu jednotek aktivovaných dospělými (Z = 2.87, P <0.01; Obr. 2C, centrum a Tabulka 1). Mnoho stejných neuronů, které zvýšily jejich aktivitu před instrumentálním hrabáním, se přechodně inhibovalo a poté se znovu aktivovalo před vstupem do potravinového žlabu (řádky grafu tepla zobrazující červeno-modro-červený vzor v Obr. 2A, centrum). Načasování tohoto vzorce se lišilo mezi dospívajícími a dospělými. Značná část dospívajících neuronů zůstala aktivována až do odměny. Takové „neurony s očekáváním odměny“ byly u dospělých řídké (Obr. 2A, Právo). Kromě rozdílů v časovém průběhu dosáhli adolescentní neurony, které se aktivovaly v 0.5ech před vstupem do potravinového žlabu, rovněž vrcholit vyšší magnitudou (Z = -7.63, P <0.01; Obr. 2B, Právo). Tento celkový model aktivity byl relativně stabilní během relací 4 – 6 (Film S1), ačkoli náhodný výběr jednotek prokazuje variabilitu uvnitř jednotky u některých jednotek (Obr. S3). Poměry aktivovaných a inhibovaných jednotek se lišily [χ2(2, n = 570) = 41.18, P <0.01], přičemž adolescenti a dospělí měli významně větší podíl aktivovaných (Z = -6.21, P <0.01) a inhibované jednotky (Z = 4.59, P <0.01; Obr. 2C, Právo a Tabulka 1). V 0.5ech po dosažení potravního žlabu pokračovali adolescenti se silnější aktivitou (Z = –6.43, P <0.01). Podíly aktivovaných, inhibovaných a nevýznamných zůstaly odlišné, jako tomu bylo bezprostředně před vstupem do žlabu [χ2(2, n = 570] = 31.18, P <0.01; Obr. 2C, Právo a Tabulka 1). Opět měli adolescenti větší podíl aktivovaných jednotek (Z = –4.89, P <0.01) a menší podíl inhibovaných jednotek v tomto okamžiku (Z = 4.36, P <0.01).
V NAc se průměrná adolescentní aktivita a aktivita dospělých zvyšovaly z malých nebo proměnných reakcí na úkoly na konzistentnější vzorce (Obr. S2B). V relaci 4 měly obě skupiny podobné zvýšení a potom pokles fázové aktivity na instrumentálním poke. Tento vzor byl výraznější, což vedlo k odměně a po ní (vstup potravou skrz jídlo). Bližší zkoumání fázové nervové aktivity NAc odhaluje několik blízkých podobností ve struktuře a rozsahu neuronální aktivace a inhibice, spolu s některými významnými rozdíly (Obr. 3). Konkrétně, nástup cue světla vedl k aktivaci přibližně 10% NAc neuronů jak u dospívajících, tak u dospělých, s několika neurony, které se staly inhibovány, a bez významného rozdílu v podílu aktivovaných nebo inhibovaných neuronů v této době [ χ2(2, n = 349) = 1.51, P = 0.47] a žádné rozdíly v celkové populační aktivitě (Z = 1.82, P = 0.07; Obr. 3, Levý). Jakmile se neurony aktivovaly pro pokus, měly tendenci zůstat aktivovány až do vstupu zvířete do žlabu. Časová dynamika byla taková, že se určitá část neuronů silněji aktivovala kolem vstupu instrumentálního píchnutí i vstupu do jídla. Žádné rozdíly v populační aktivitě související s věkem (Z = –0.16, P = 0.87) nebo podíly kategorií jednotek [χ2(2, n = 349) = 0.22, P = 0.90] byly nalezeny v 0.5 s před instrumentálním hrabáním. Po instrumentálním poke dospělí projevili vyšší průměrnou aktivitu (Z = 4.09, P <0.01) a rozdíly v podílech jednotkových kategorií [χ2(2, n = 349) = 7.23, P = 0.03] kvůli většímu podílu dospělých aktivovaných neuronů (Z = 2.53, P = 0.01; Obr. 3C, centrum a Tabulka 1). Podobně byla u 0.5ů pozorována vyšší průměrná aktivita dospělých před vstupem do potravinového žlabu (Z = 2.67, P <0.01) a opět byly pozorovány různé podíly jednotkových kategorií [χ2(2, n = 349) = 6.64, P = 0.04] kvůli výrazně větším podílům aktivovaných jednotek pro dospělé (Z = 2.32, P = 0.02; Obr. 3C, Právo a Tabulka 1). Během tohoto období vykazovala neurální aktivita mezi jednotlivými experimenty stále určitou míru stability, avšak méně než v DS (Film S2). Po vstupu do potravinového žlabu nebyl v populaci 0.5 zaznamenán žádný významný rozdíl v populační aktivitě (Z = -0.61, P = 0.54), i když byly přítomny rozdíly v poměru jednotek [χ2(2, n = 349) = 7.81, P = 0.02]. To odráží podstatně větší podíl inhibovaných dospívajících jednotek v této době (Z = -2.81, P <0.01; Obr. 3C, Právo a Tabulka 1). Tudíž, i když mezi skupinami existovaly určité rozdíly, byl obecný vzorec nervových odpovědí (a aktivita napříč jednotkami) v NAc podobnější než v DS.
Průměrné normalizované LFP spektrogramy byly podobné u dospívajících i dospělých v obou NAc a DS (Obr. 4). Před vstupem do jídla vykazovaly v NAc dospívající i dospělí sníženou sílu v pásmech β (13–30 Hz) a γ (> 30 Hz), s rozsáhlejším snížením γ-síly u dospělých. Po vstupu do potravinového žlabu vykazovaly obě skupiny přechodné zvýšení β-síly soustředěné kolem 20 Hz. Existovala tendence k větší síle adolescentního LFP v nižších frekvencích, jako je θ (3–7 Hz) a α (8–12 Hz), přičemž významné rozdíly související s věkem byly zjištěny ∼ 500 ms po vstupu do jídla (Obr. 4 A a B). Podobné vzorce byly pozorovány v DS, s mírně silnějším nárůstem β-síly u dospělých bezprostředně po vstupu do potravinového žlabu (Obr. 4 C a D). Celkově jsou statistické kontrastní mapy (Obr. 4 B a D) prokázat podobnost v odměňování související s LFP aktivitou adolescentů a dospělých na mnoha frekvencích, až na několik zaznamenaných výjimek.
Diskuse
Našli jsme silnou aktivaci související s odměnami u dospívajících, ale nikoli dospělých DS, struktury spojené s tvorbou návyků a adaptivní kontrolou vzorců chování (11-13, 22). NAc reagoval podobně v obou věkových skupinách; ačkoli byly pozorovány některé rozdíly v jednotkové aktivitě v NAc, byly tyto rozdíly menší a přechodnější a časový průběh nervové aktivity byl mezi skupinami v této oblasti velmi podobný. Tato zjištění prokazují regionální heterogenitu související se zpracováním odměn ve funkční zralosti struktur bazálních ganglií během dospívání a společně s DS naznačují dosud přehlížené místo adolescentních nervových procesů, které mohou být přímo relevantní pro zranitelnosti související s věkem. Zjistili jsme také, že ačkoli byly na úrovni jednotek pozorovány významné rozdíly související s věkem, tyto rozdíly nebyly snadno pozorovatelné v síle oscilací LFP, které se více podobají regionálním signálům fMRI a EEG ve větším měřítku (23).
Údaje o fázové nervové aktivitě naznačují, že přesná role DS při předvídání odměny nebo vliv odměňujících podnětů na její nervové reprezentace je u dospívajících a dospělých odlišná. Obě skupiny měly jednotky, které se aktivovaly na začátku pokusů, krátce potlačily instrumentální odezvu a poté se znovu aktivovaly. Mezi nimi, v souladu s jinými studiemi, byly dospělé jednotky reaktivovány dříve a vráceny na základní úroveň před odměnou (24, 25). Naproti tomu aktivace jejich protějšků z adolescentů přetrvávala až do doby získání odměny. Pouze adolescenti tak měli značnou skupinu toho, co lze v DS označit jako neurony s očekáváním odměny. Ačkoli jiní již dříve pozorovali přední aktivitu v DS (24-26), kritickým bodem je, že adolescenti a dospělí mají jinou rovnováhu a časový průběh ve svých vzorcích takové činnosti. Předpokládá se, že striatum hraje přímou roli v asociacích situace a akce (25) a může sloužit jako herec v modelu „hereckého kritika“ pro ovlivňování chování směrem k výhodnějším akcím (27). Striatum dostává vstup dopaminu z projekcí substantia nigra a glutamátu z kortikálních oblastí; posílá projekce GABA na globus pallidus, který dále promítá do thalamu, což nakonec vede zpět do kortexu. Aferentní signály z nezralých prefrontálních oblastí kůry nebo bazálních ganglií by mohly částečně odpovídat věkově specifickým vzorům v současnosti pozorovaným v DS. Během tohoto úkolu jsme skutečně pozorovali sníženou inhibici a zvýšenou aktivaci v části orbitofrontální kůry u dospívajících (OFC).28), která přímo promítá do tohoto regionu DS (29).
V souladu s předchozími zprávami o zvýšených oscilacích LFP a β-os v DS během dobrovolného chování (30, 31), jak adolescenti, tak dospělí je vystavovali před a po vstupu potravou skrz. Přes značné rozdíly v jednotkové aktivitě v DS byly oscilace LFP mezi oběma věkovými skupinami v DS i NAc velmi podobné. Toto zjištění je kritické, protože studie o adolescentech u lidí se zaměřily na rozsáhlejší funkční opatření, jako jsou fMRI a EEG. Ukazujeme, že robustní rozdíly v jednotkové aktivitě související s věkem lze nalézt i tehdy, jsou-li podobné regionální kmity ve velkém měřítku, které lépe korelují se signály fMRI (23). Ačkoli funkce bazálních ganglií oscilací LFP nejsou známy, jsou modulovány behaviorálním kontextem (30, 31), což bylo stejné pro obě věkové skupiny.
V NAc, kromě některých přechodných rozdílů, byly podíly rekrutovaných aktivovaných a inhibovaných jednotek a časový průběh jejich odpovědí obecně podobné, což se odráží v průměrné normalizované populační aktivitě. Manipulace NAc ovlivňují motivaci, základní behaviorální aktivitu a učení a provádění instrumentálního chování (32-35). V této studii byly rozdíly v nervové aktivitě dospívajících v NAc skromné a přechodné ve srovnání s DS v DS. Studie fMRI u lidí byly nekonzistentní ve srovnání aktivity NAc související s odměnami u dospívajících a dospělých. Některé studie prokázaly silnější adolescentní signály NAc k odměňování (36, 37) a další našli slabší (38) nebo složitější kontextově závislé vzorce (39). Tato studie, která zaznamenává subkortikální aktivitu jedné jednotky a aktivity LFP u dospívajících se vzhůru, vrhá světlo na tuto otázku: demonstrujeme, že takové rozdíly související s věkem mohou záviset na typu měřeného signálu. Naše zjištění jsou také v souladu s předchozími důkazy, že funkční dospělosti je dosaženo v NAc dříve než v jiných regionech, jako je OFC (37, 28). Při zjištění, že aktivita jednotky DS adolescentů se liší od aktivity dospělých, jsme dospěli k závěru, že se nejedná pouze o kortikální versus subkortikální rozlišení, jak bylo navrženo (40).
Je důležité zdůraznit, že rozdíly v nervové aktivitě v této studii byly pozorovány navzdory chybějícím měřeným rozdílům v chování. Vzhledem k úloze DS při provádění vzorců chování mohou být nervové rozdíly částečně způsobeny neměřenými rozdíly v chování. Ačkoli takové rozdíly jsou vždy možné, v této studii se zdají být velmi nepravděpodobné z několika důvodů. Neuronové srovnání bylo provedeno pouze tehdy, když byly krysy vysoce schopné zvládnout daný úkol a bylo pozorováno, že jsou vysoce zaměřené na daný úkol. Obdobím největších nervových rozdílů byla doba mezi instrumentální reakcí a vstupem do potravinového žlabu, zatímco průměrná latence tohoto chování byla v zásadě identická pro obě věkové skupiny. Kromě toho byly nervové rozdíly důsledně pozorovány na určitých místech (např. Při očekávání odměny), nikoli však na jiných (např. Reakce na startovací fázi), ačkoli časový průběh aktivace neuronů se často podstatně lišil, časový průběh inhibice neuronů byl obecně podobný v obou oblastech mozku každé věkové skupiny. Tato zjištění jsou společně v souladu s interpretací, že existují základní nervové rozdíly související s věkem, zejména v DS, a to i během podobného chování / kontextů, které hovoří o rozdílech v neuronové architektuře, účinnosti zpracování a / nebo fyziologickém dopadu výběžku. Události.
Na závěr jsme zjistili, že hlavní události související s odměnami silně pronikají do DS adolescentů, nikoli však dospělých, což by mohlo naznačovat nový lokus v sítích odpovědných za behaviorální a psychiatrické zranitelnosti související s věkem. Tato struktura bazálních ganglií hraje ústřední roli v normálním učení a paměti, formování návyků a dalších aspektech motivovaného chování a jeho dysfunkce je spojena s psychiatrickými problémy (41-43). Z tohoto důvodu bude pro naše porozumění mechanismům zranitelnosti dospívajících a budoucímu vývoji klinických intervencí rozhodující dozvědět se více o tom, jak se aktivita tohoto regionu v průběhu vývoje mění, spolu s jeho interakcí s jinými klíčovými mozkovými regiony. Složitost dospívajícího chování a psychiatrická zranitelnost je pravděpodobně multifaktoriální a zahrnuje mnoho oblastí mozku. DS je tedy pouze jednou z mnoha vzájemně se ovlivňujících oblastí, které společně (a ne izolovaně) jsou pravděpodobně kritické pro behaviorální a psychiatrické zranitelnosti adolescence. Doufáme, že pomocí technik, jako je elektrofyziologický záznam adolescentů a přístup behaviorálního přístupu ke studiu rozdílů nervového zpracování souvisejících s věkem v behaviorálních kontextech, můžeme začít oceňovat substráty zranitelnosti adolescentů na úrovni sítě.
Materiály a metody
Předměty a chirurgie.
Postupy na zvířatech byly schváleny Výborem pro péči o zvířata a jejich používání na University of Pittsburgh. Dospělý muž (postnatální den 70 – 90, n = 12) a těhotná matka (embryonální den 16; n = 4) Krysy Sprague – Dawley (Harlan) byly umístěny v klimaticky kontrolovaných viváriích s cyklem 12-h světlo / tma (světla zapnutá v 7: 00 PM) a přístup k librijním přístupům k potravě a vodě. Vrhy byly vyřazeny nejvýše šesti psím samicím, která byla potom odstavena v den postnatálního dne 21 (n = 16). Dospělé operace byly provedeny po minimálním 1 týdnu návyku na bydlení. Adolescentní operace byly provedeny v den po narození 28 – 30. Osmvodičová pole s mikroelektrodami byla implantována do NAc nebo DS (Materiály a metody SI). Nahrávky byly provedeny tak, jak bylo popsáno dříve (28), zatímco krysy provedly behaviorální úkol. Jednotlivé jednotky byly izolovány pomocí Offline Sorter (Plexon) kombinací manuálních a poloautomatických třídicích technik (44).
Chování.
Postupy testování chování byly prováděny tak, jak bylo popsáno dříve (28, 45). Krysy se naučily provádět instrumentální hrabání pro odměny potravinových pelet (Obr. 1A a Materiály a metody SI). Na každé relaci byl vyhodnocen celkový počet pokusů, průměrná latence od podnětu počátku experimentu k instrumentální odezvě a latence od instrumentální odezvy na získávání pelet. Věk × relace ANOVA s opakovaným měřením byly provedeny pomocí softwaru SPSS na všech těchto měřeních (a = 0.05), s nižšími df korekcemi, kde byl porušen předpoklad sféricity.
Elektrofyziologická analýza.
Elektrofyziologická data byla analyzována pomocí vlastních skriptů Matlab (MathWorks) spolu s funkcemi z nástrojové sady Chronux (http://chronux.org/). Analýzy jednotlivých jednotek byly založeny na histogramech rychlosti vypalování peri-event v oknech kolem událostí úkolů. Činnost jedné jednotky byla Z-známka normalizovaná na základě průměrných a SD vypalovacích rychlostí každé jednotky během základního období (okno 2 s 3 před začátkem startu). Průměrná aktivita jednotky populace byla vynesena kolem událostí úkolu. Statistické srovnání aktivity adolescentů a dospělých jednotek bylo provedeno na a priori časových oknech zájmu (okna 0.5 s po narážce, před a po instrumentálním poke a před a po vstupu do potravinového žlabu) pomocí Wilcoxonových testů se součtovými součty ( prezentováno jako Z- hodnoty), Bonferroni opraveno pro vícenásobná srovnání. Nulová hypotéza byla v této analýze odmítnuta, když P 0.01. Filmy S1 a S2 představují lokálně odhadovanou rozptylově vyhlazenou (LOESS) průměrnou normalizovanou aktivitu vypalovací aktivity během pěti pokusů pohybujících se v jednokusových krocích prostřednictvím video rámců během relací 4 – 6. Čas videa představuje vývoj aktivity během pokusů každé relace. Jednotky byly také klasifikovány jako aktivované nebo inhibované v konkrétních časových oknech, pokud obsahovaly tři po sobě jdoucí 50-ms zásobníky s Z ≥ 2 nebo Z ≤ −2. Tato kritéria byla potvrzena jako nízká míra falešné kategorizace pomocí neparametrických analýz bootstrapu, jak bylo popsáno dříve (39) (Materiály a metody SI). Jakmile byly jednotky kategorizovány, χ2 analýzy byly provedeny na a priori oknech zájmu pro všechny aktivované, inhibované a nevýznamné jednotky. Pouze významné χ2 testy byly následovány post hoc Z-testy pro dva proporce k určení základních významných rozdílů v kategorii. Nulová hypotéza byla odmítnuta, když P <0.05, uvedeno v Tabulka 1 s tučným písmem. Pro vizualizaci časového průběhu náboru jednotek (tj. Jak aktivovaných nebo inhibovaných) byly provedeny analýzy kategorií v pohyblivých oknech 500-ms (v krocích 250-ms) ve větších oknech časově uzamčených pro události úkolů.
Po odstranění pokusů, ve kterých surová stopa napětí LFP obsahovala artefakty ořezávání nebo odlehlé hodnoty (± 3 SD od středního napětí), byla pro každý subjekt vypočtena spekalizovaná spektra výkonu pomocí rychlé Fourierovy transformace (Materiály a metody SI). Výkonová spektra byla zprůměrována pro každou věkovou skupinu. T- bylo vyneseno do grafu kontrastních map srovnávajících normalizovaný výkon LFP adolescentních a dospělých spektrogramů pro každý čas × frekvenční přihrádka, aby se zvýraznily podobnosti a rozdíly související s věkem.
Poděkování
Podporu pro tuto práci poskytl Národní institut duševního zdraví, Pittsburgh Life Sciences Greenhouse a Předoctoral Fellowship Andrew Andrewlon Foundation (DAS).
Poznámky pod čarou
Autoři neuvádějí žádný střet zájmů.
Tento článek je PNAS přímé podání.
Tento článek obsahuje podpůrné informace online na adrese www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1114137109/-/DCSupplemental.
;