Spindle-Slow Oscillation Coupling Correlates Nrog Nco Kev Ua Tau Zoo Thiab Kev Sib Txuas Hloov Hloov hauv Hippocampal Network Tom Qab Pw.

Abstract

Tom qab cov kev paub dhau los yog encoded, post-encoding reactivations thaum pw tsaug zog tau raug npaj los kho kom haum rau kev nco mus ntev. Spindle-slow oscillation coupling thaum lub sij hawm NREM pw tsaug zog yog ib tug neeg sib tw mechanism los ntawm kev sib tham hippocampal cortical yuav ntxiv dag zog rau lub cim xeeb tshiab. Ntawm no, peb tau tshawb xyuas lub luag haujlwm ntawm ceev spindle- thiab qeeb spindle-slow oscillation coupling nyob rau hauv lub consolidation ntawm spatial nco nyob rau hauv tib neeg nrog ib tug virtual watermaze txoj hauj lwm uas muaj xws li allocentric thiab egocentric kev kawm cov tswv yim. Tsis tas li ntawd, peb tau soj ntsuam seb lub xeev kev sib txuas ua haujlwm tau hloov pauv li cas hauv kev kawm, kev sib sau ua ke, thiab rov qab ua haujlwm ntawm txoj haujlwm no siv cov ntaub ntawv-tsav mus kom ze. Peb cov txiaj ntsig tau qhia txog kev hloov pauv ntawm kev sib txuas ua haujlwm hauv kev tswj hwm kev tswj hwm kev tswj hwm, lub neej ua haujlwm hom network, thiab hippocampal network tom qab ua haujlwm so. Lub hippocampal network tuaj yeem muab faib ua ob lub network uas tsuas yog ib qho pom kev hloov pauv los ntawm kev pw tsaug zog. Kev sib txuas ua haujlwm tsis zoo hauv lub network no tau cuam tshuam nrog ntau dua spindle-slow oscillation coupling zog, uas kuj muaj feem xyuam rau kev nco zoo dua ntawm kev xeem. Zuag qhia tag nrho, txoj kev tshawb no ua rau muaj kev nkag siab ntau dua ntawm kev ua haujlwm so-xeev cov tes hauj lwm thiab cov txheej txheem thaum pw tsaug zog cuam tshuam nrog spatial nco consolidation.

Kev paub Cistanche- Txhim Kho Kev Nco

KEYWORDS

nco consolidation, so-xeev networks, pw tsaug zog, qeeb oscillations, spindles

1|Taw qhia

Systems consolidation theory yog ib qho ntawm cov kev kawm dav tshaj plaws ntawm kev tsim lub cim xeeb ntev. Txoj kev xav posits tias labile engrams hauv lub hlwb, encoded thaum kawm, muaj zog los ntawm kev rov ua dua. Sij hawm dhau mus, cov txheej txheem no yuav ua rau muaj kev sawv cev mus ntev dua-kev nco ua ke (Squire et al., 2015). Reactivations ntawm engram yog xav tias yuav tshwm sim feem ntau thaum pw tsaug zog tab sis kuj tuaj yeem pom thaum so ntsiag to. Lub peev xwm tseem ceeb hauv cov txheej txheem kev sib koom ua ke suav nrog kev sib koom ua ke ntawm peb hom kev tshwm sim thaum lub sij hawm tsis ceev qhov muag txav (NREM) pw: (1) siab-amplitude cortical qeeb oscillations, (2) thalamic-ally-driven spindles, thiab (3) hippocampal ntse yoj-ripples. Lub orchestrating ntawm cov oscillations uas tau tsav los ntawm waxing thiab waning ntawm qeeb oscillations nyob rau hauv lub prefrontal cortex (Helfrich li al., 2019) yog xav teem lub sij hawm zoo tagnrho qhov rais rau hippocampal cov ntaub ntawv hloov mus rau lub cortex (Sirota li al., 2003) thiab lub hlwb. -wide synaptic consolidation txheej txheem hauv paus system consolidation (Genzel, 2020; Genzel, Kroes, et al., 2014; Navarro-Lobato & Genzel, 2020). Hauv tib neeg, ob hom spindles tau raug txheeb xyuas tas li: spindles qeeb (~ 9-12.5 Hz) thiab ceev spindles (~ 12.5-16 Hz), uas yog qhov tseem ceeb tshaj plaws nyob rau hauv pem hauv ntej thiab centro-parietal cheeb tsam, raws li (Adamczyk li al. , 2015; Anderer et al., 2001). Ob hom spindle yog txuas rau qeeb oscillations. Thaum cov spindles ceev feem ntau nyob rau hauv qhov qeeb oscillation qhov excitable up-state, qeeb spindles feem ntau tshwm sim thaum lub sij hawm hloov mus rau hauv qeeb oscillation's inhibitory down-state (Molle li al., 2011). Cov spindles ceev tau cuam tshuam los ua tus pab txhawb kev hloov ntaub ntawv ntawm hippocampus thiab neocortex raws li lawv coincide nrog hippocampal ntse yoj ripples (Staresina li al., 2015). Slow spindles, uas feem ntau ua ntej los ntawm ripples, tej zaum yuav muaj feem xyuam rau kev sib txuas ntawm cortical cross-linking ntawm cov ntaub ntawv xa mus thiab cov kev hloov pauv ntawm prefrontal circuitry los ua tus sawv cev neocortical nco (Molle li al., 2011). Txawm li cas los xij, tsuas yog hauv tib neeg txoj kev tshawb fawb, muaj kev sib cais ntawm qeeb thiab ceev spindles. Txij li qhov kev faib tawm no tsis tshua muaj ua hauv kev tshawb fawb tsiaj, cov pov thawj pom tseeb rau kev ua haujlwm sib txawv ntawm txhua hom spindle tsis muaj. Kev cuam tshuam ntawm ob hom spindle ntawm tus cwj pwm yog qhov tsis txaus ntseeg. Cov kev tshawb pom EEG tsis ntev los no tau pom tias qhov loj dua thiab nce qhov sib xws hauv kev sib txuas ntawm cov spindles ceev thiab qeeb oscillations muaj feem xyuam rau kev tshaj tawm kev nco txog kev ua tau zoo (Hahn li al., 2020; Muehlroth li al., 2019; Niknazar et al., 2015) . Kev sim ntxiv dag zog ntawm kev sib koom tes ntawm hippocampal ntse yoj ripples, qeeb oscillations, thiab frontal spindles nyob rau hauv nas - tej zaum cov analog ntawm tib neeg qeeb spindles - kuj ua rau kom muaj kev nco (Maigret li al., 2016). Hauv qhov sib piv, qhov kev tshawb pom ua ntej ntawm qeeb spindle-slow oscillation coupling nyob rau hauv tib neeg taw tes rau kev txo qis kev nco kev ua haujlwm nrog nce qeeb spindle-slow oscillation coupling lossis tsis muaj txiaj ntsig (Barakat li al., 2011; Muehlroth li al., 2019). Yog li, nws yog ib qho tseem ceeb rau disentangle tus cwj pwm cuam tshuam ntawm ob hom spindle hauv nco consolidation. Muab qhov tseem ceeb ntawm kev pw tsaug zog thiab hippocampus hauv kev sib koom ua ke offline, nws tau pom tias kev pw tsaug zog ua lub luag haujlwm sib txawv hauv kev sib koom ua ke ntawm hippocampus-dependent in contrast to "non-hippocampus-dependent" nco. Ob hom kev nco no tuaj yeem tshawb xyuas los ntawm kev siv spatial navigation paradigms. Kev taw qhia hauv ib puag ncig cuam tshuam nrog kev siv cov tswv yim sib txawv navigational, uas yog cov tswv yim allocentric thiab egocentric (rau kev tshuaj xyuas Ekstrom li al., 2017). Nyob rau hauv ib qho allocentric reference thav duab, tus navigator tuaj yeem suav lawv txoj haujlwm raws li cov txheeb ze ntawm cov chaw ruaj khov. Allocentric spatial kev kawm tau pom zoo kom vam khom rau hippocampus vim nws xav tau ib daim ntawv qhia kev paub txog kev paub txog thaj chaw (O'Keefe & Nadel, 1978). Nyob rau hauv sib piv, lub egocentric reference ncej tsis tu ncua hloov nrog lub zog ntawm tus navigator. Thaum lub sij hawm egocentric spatial kev kawm, tus navigator yuav tsum tau taug qab ntawm qhov kev txav mus los thiab kev taw qhia uas lub dorsal striatum tau raug txheeb xyuas tias yog ib qho qauv tseem ceeb (McDonald & White, 1994). Nws yuav yog li no tau hais tias, nyob rau hauv ib tug spatial ntsiab lus, consolidation mechanisms txawv ntawm allocentric thiab egocentric kev cob qhia tej yam kev mob thiab cuam tshuam lub cim xeeb ua tau raws li. Txawm li cas los xij, cov pov thawj tsis ntev los no tau taw qhia txog kev koom tes hauv hippocampal hauv kev sib koom ua ke thaum pw tsaug zog, txawm tias yav dhau los suav tias tsis yog hippocampus-dependent nco (Sawangjit li al., 2018; Schapiro et al., 2019), thiab cov kev hloov pauv zoo sib xws tom qab pw tsaug zog thoob plaws allocentric thiab egozen. kev cob qhia dag (Samanta et al., 2021). Yog li ntawd, nws tseem yog ib lo lus nug qhib ntawm yuav ua li cas spatial cov ntaub ntawv ntawm ob qhov kev siv thav ntawv yog sib sau ua ke thaum pw tsaug zog thiab yuav ua li cas cov txheej txheem no cuam tshuam kev nco. Txawm hais tias kev ua haujlwm ntau tau tsom mus rau lub luag haujlwm ntawm kev pw tsaug zog hauv kev sib koom ua ke ntawm lub cim xeeb, kev tshawb fawb hauv ob qho tib si nas (Davidson li al., 2009; Diba & Buzsáki, 2007) thiab tib neeg (Schuck & Niv, 2019; Tambini & Davachi, 2013) tau pom. system-wide consolidation txheej txheem thaum lub sij hawm pw tsaug zog tam sim ntawd tom qab kawm. Zoo ib yam li kev sib koom ua ke ntawm kev pw tsaug zog, cov xwm txheej sawv cev tau rov ua dua tshiab nyob rau hauv hippocampal-thalamocortical network thaum lub sij hawm tom qab-encoding so (rau kev tshuaj xyuas kom ntxaws, saib Tambini & Davachi, 2019). Cov nodes tseem ceeb ntawm cov reactivations no yog xav kom koom nrog lub hippocampal network nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub cev nqaij daim tawv cortex thiab retrosplenial cortex (van Buuren li al., 2019), nrog rau kev sib cuam tshuam ntawm hubs ntawm lub neej ntawd hom network (Lin li al., 2017) thiab tes hauj lwm ntsig txog kev ua haujlwm (xws li kev tswj hwm kev tswj hwm; Sneve li al., 2017). Ntau theem ntawm so-lub xeev kev ua haujlwm sib txuas ntawm thaj chaw tshwj xeeb rau cov stimuli thiab hippocampus tau pom los kwv yees lub peev xwm yav tom ntej los khaws lub cim xeeb (Tambini li al., 2010). Tsis tas li ntawd, kev sib txuas ua haujlwm tam sim ntawd tom qab kawm nrog rau qhov nyiaj ntawm hippocampal reactivation tau kwv yees tom qab thaum hmo ntuj nco, qhia txog kev sib raug zoo ntawm kev pw tsaug zog reactivation thiab tom qab sib sau ua ke thaum pw tsaug zog (Schapiro li al., 2018). Thaum cov kev tshawb fawb yav dhau los feem ntau cais tshuaj xyuas ib yam ntawm lub sijhawm tom qab encoding (piv txwv li, so lossis pw tsaug zog), kev tshawb fawb tshawb xyuas cov txheej txheem sib sau ua ke nyob rau ob lub sijhawm yog qhov tsim nyog kom tau txais kev nkag siab zoo ntawm qhov sib npaug ntawm cov txheej txheem ntawm kev sib koom ua ke thaum lub sij hawm sib txawv ntawm lub hlwb. Txoj kev tshawb fawb tam sim no yog li txhawm rau muab kev ntsuas nyob rau hauv kev tshawb fawb ntawm txawv post-encoding lub hlwb lub xeev thiab qhia lawv txoj kev sib raug zoo nrog kev nco ua haujlwm hauv kev ua haujlwm spatial navigation. Peb txoj kev tshawb fawb ua raws li peb cov kev tshawb fawb txog qhov cuam tshuam ntawm kev pw tsaug zog ntawm allocentric thiab egocentric nco sawv cev rau tib neeg thiab nas (Samanta li al., 2021). Cov neeg koom ua ib qho kev sib piv ntawm tib neeg ntawm watermaze (Morris, 1981), ib qho kev siv tau zoo los kawm txog ntau yam ntawm spatial navigation (Müller li al., 2018; Schoenfeld et al., 2017). Raws li Samanta et al. (2021) tau tsom mus rau cov ntaub ntawv ua haujlwm-fMRI thaum kawm thiab rov qab, ntawm no peb tsom mus rau so-state fMRI thiab cov ntaub ntawv pw tsaug zog-EEG. Yog li, so-xeev kev sib txuas ua haujlwm nyob rau hauv cov tes hauj lwm cuam tshuam tau soj ntsuam ua ntej thiab tom qab kawm thiab rov qab ua haujlwm ntawm lub cim xeeb uas cov neeg koom nrog koom nrog hauv allocentric lossis egocentric spatial navigation. EEG tau siv nyob nruab nrab ntawm ob qhov kev ua haujlwm los ntsuas NREM cov txheej txheem pw tsaug zog ntsig txog kev sib koom ua ke (piv txwv li, spindle thiab qeeb oscillation zog thiab lawv cov coupling). Peb tau txais kev siv cov ntaub ntawv-tsav mus kom ze (Ribeiro de Paula li al., 2017) los tshawb xyuas qhov kev hloov pauv ntawm kev so-lub xeev kev ua haujlwm sib txuas thoob plaws kev kawm spatial, kev sib sau ua ke, thiab kev nco qab. Cov chaw so hauv xeev tau raug xaiv raws li cov txiaj ntsig tau los ntawm Samanta li al. (2021), suav nrog lub neej ua haujlwm hom network, hippocampal network, thiab txoj cai tswj hwm network. Txhawm rau tsim kom muaj kev sib raug zoo ntawm triad ntawm kev pw tsaug zog, so hauv lub xeev, thiab tus cwj pwm, peb cuam tshuam cov spindle thiab qeeb oscillation tsis, kev hloov hauv so-lub xeev kev ua haujlwm sib txuas, thiab kev ntsuas kev ua haujlwm ntawm spatial nco ua haujlwm. Samanta et al. (2021) pom zoo li kev pw tsaug zog ntsig txog lub hlwb-wide hloov pauv hauv kev nco qab, rau kev cob qhia allocentric thiab egocentric. Tshwj xeeb, kev ua kom muaj zog ntxiv hauv kev tswj hwm kev tswj hwm kev tswj hwm thiab txo qis hauv lub neej ua haujlwm network los ntawm kev kawm mus rau kev rov qab, yog tias cov kawm tau pw tsaug zog tom qab kawm. Yog li ntawd, peb yuav tsum tau soj ntsuam qhov kev hloov pauv zoo sib xws hauv ob lub network no thaum so. Cov txheej txheem sib koom ua ke ntawm lub hlwb yuav tsum tau saib xyuas rau lub hippocampal network uas tswj kev sib koom ua ke thaum pw tsaug zog thiab so. Peb xav tias spindle-slow oscillation coupling yog qhov zoo cuam tshuam nrog kev hloov pauv hauv hippocampal network thiab kev ua haujlwm nco. Cov kev tshawb pom no yuav tsum tsis txhob sib txawv ntawm lub cim xeeb txij li Samanta li al. (2021) tsis tau pom qhov sib txawv ntawm kev cob qhia allocentric thiab egocentric. Qhov tseeb tiag, peb cov txiaj ntsig tau pom tias cov thawj coj tswj hwm thiab cov kev sib txuas ua haujlwm tsis zoo hloov pauv hauv qhov kev xav tsis zoo ntawm cov lus qhia ua ntej rau kev ua haujlwm tom qab. Tsis tas li ntawd, peb tau txheeb xyuas ob lub network sib txuas hauv hippocampal network. Lub hauv paus subnetwork yog ywj siab ntawm kev pw tsaug zog thiab nce hauv kev sib txuas ua haujlwm ua ntej mus rau tom qab ua haujlwm thiab tom qab so. Kev sib txuas hauv lub network thib ob tau txo qis thaum so tsuas yog rau cov neeg koom nrog pw tsaug zog. Thaum kawg, spindle-slow oscillation coupling fais fab tau zoo cuam tshuam nrog kev ua haujlwm nco thiab txo qis kev sib txuas hauv qhov thib ob, pw tsaug zog-nyob ntawm hippocampal subnetwork. Txhua qhov cuam tshuam tau zoo ib yam rau kev cob qhia allocentric thiab egocentric. Peb qhov kev tshawb pom qhia tias kev ua haujlwm so hauv xeev tuaj yeem muab faib ua cov haujlwm ntsig txog thiab kev sib koom ua ke-txog kev hloov pauv uas yog pw tsaug zog lossis pw tsaug zog. Tsuas yog kev hloov pauv pw tsaug zog tsuas yog cuam tshuam nrog spindle-slow oscillation coupling uas ua rau muaj kev sib npaug ntawm kev nco txog kev kawm allocentric thiab egocentric.

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2|Txoj kev thiab cov khoom siv

2.1|Cov neeg koom nrog

Xya caum xya tus neeg noj qab nyob zoo, cov txiv neej sab xis (hnub nyoog ntau yam: 18–30 xyoo, txhais tau tias=24) raug xaiv rau txoj kev tshawb no. Tsuas yog txiv neej cov neeg koom tau raug xaiv vim tias cov qauv no suav nrog cov neeg nyob hauv lub cev loj dua ntawm kev tshawb fawb siv cov txiv neej nas nkaus xwb (Samanta li al., 2021). Txoj kev tshawb no tau pom zoo los ntawm Pawg Neeg Saib Xyuas Kev Ncaj Ncees hauv zos (CMO Arnhem-Nijmegen, Radboud University Medical Center) raws li kev pom zoo ntawm kev coj ncaj ncees ("Imaging Human Cognition," CMO 2014/288), thiab kev sim tau ua raws li cov lus qhia no. Kev nrhiav neeg ua haujlwm tau tshwm sim los ntawm Radboud Kev Tshawb Fawb Kev Koom Tes. Cov neeg koom nrog raug kuaj xyuas thiab tsis suav nrog raws li (1) noj tshuaj pw tsaug zog, (2) pw tsaug zog tsis tu ncua, thiab (3) koom nrog kev ua si ua si. Ua ntej pib qhov kev sim, txhua tus neeg tuaj koom tau sau ntawv tso cai thiab tau txais nyiaj them nyiaj rau lawv txoj kev koom tes. Nyob rau hauv tag nrho, kaum plaub tus neeg koom tau raug tshem tawm los ntawm kev tshuaj ntsuam tom qab tau txais cov ntaub ntawv. Yim yam kev kawm raug tshem tawm ntawm qhov kev sim vim muaj teeb meem kev kawm thaum lub sijhawm kawm lossis rov qab: Rau tsib tus neeg koom, lub joystick tau raug ntsuas tsis raug, thiab rau peb qhov ntxiv, muaj teeb meem kev kawm suav nrog kev poob qis ntawm kev ua haujlwm ib puag ncig thaum lub sijhawm scan. Peb qhov kev kawm tau pw tsawg dua 30 feeb hauv kev sim pw tsaug zog lossis kev tswj xyuas. Lawv cov qhab-nees z tau ntau dua 2.5 * σ deb ntawm qhov piv txwv ntawm lub sijhawm pw tsaug zog tiag tiag. Lub sijhawm pw tsaug zog tiag tiag tau suav rau txhua qhov kev kawm raws li tag nrho lub sijhawm pw tsaug zog (TST) tsis suav nrog kev pw tsaug zog tom qab pib pw tsaug zog (WASO). Rau lwm yam peb yam kev hloov pauv loj duab tau txheeb xyuas vim lub taub hau txav thaum lub sijhawm fMRI scans. Tus nqi hloov pauv hauv cov duab series tau soj ntsuam nrog qhov ntsuas qhov zoo (QI) siv qhov sib npaug (1):

where max. abs. is the maximum absolute displacement of a given volume with respect to a reference time point (i.e. middle volume in the time series) and max. rel. represents the maximum relative displacement at a given volume with respect to the subsequent time point. The two measures account for gradual as well as abrupt changes in head position. The cut-off for the exclusion of participants was set to a QI >16.4 (Ribeiro de Paula et al., 2017). Piv txwv li, 63 cov ntsiab lus raug suav hais tias yog tus qauv kawg (hnub nyoog ntau yam: 18–30 xyoo, txhais tau tias=23.3).

2.2|Kev sim txheej txheem

Nrog rau ib tug 2  2 tag nrho-factorial mix design peb sim system-wide consolidation txheej txheem ntawm ib tug spatial nco paradigm. Thaum lub sijhawm fMRI scans, cov neeg koom nrog koom nrog allo- lossis egocentric spatial kev kawm thiab kev nco qab rov qab rau hauv ib qho kev siv tib neeg yav dhau los ntawm cov dej tshawb nrhiav (Müller li al., 2018; Schoenfeld li al., 2017). Tam sim ntawd ua ntej thiab tom qab qhov kev kawm thiab rov muab cov kev sib tham, kev sib txuas ua haujlwm tau raug soj ntsuam nrog so-state fMRI. Qhov no suav nrog tag nrho plaub lub xeev fMRI ntawm 9 feeb txhua. Hauv nruab nrab ntawm kev kawm spatial thiab nco rov qab, pw tsaug zog EEG tau siv los ntsuas kev pw tsaug zog. Hauv qhov kev sim, cov neeg koom tau raug qhia kom pw tsaug zog li 90 feeb, thaum pawg tswj hwm saib yeeb yaj kiab rau tib lub sijhawm. Kwv yees li 2 lub lis piam tom qab qhov kev sim, cov neeg koom nrog kev pw tsaug zog tau ua tiav kev tswj kev pw tsaug zog rau 90 feeb, uas tsis ua raws li kev kawm.

Cistanche ntxiv nyob ze kuv-Kev Txhim Kho Kev Nco

2.3|Lub luag haujlwm ntawm dej maze virtual

Txoj haujlwm tshawb nrhiav dej virtual yog kev hloov pauv ntawm nas dej maze, ib txoj hauv kev tsim los ntsuas qhov peev xwm ntawm cov nas (Morris, 1981).

Qhov kev piv txwv zoo sib xws rau tib neeg yog sib xws nrog MRI scanner ib puag ncig (Schoenfeld li al., 2017). Cov neeg koom tau raug qhia kom taug kev ncig ib puag ncig lub koog pov txwv virtual nrog lub hom phiaj ntawm kev nrhiav lub thawv khoom muaj nqis. Peb siv ob qhov chaw sib txawv hauv qhov kev coj ua no: "cov kob zais" thiab "cued Island." Lub koog pov txwv zais tau nyob ib puag ncig los ntawm plaub qhov chaw (piv txwv li, tus choj, lub nkoj caij nkoj, cua turbine, thiab lub teeb pom kev zoo; saib daim duab S1). Ib lub thawv khoom muaj nqis zais ntawm cov kob cim lub hom phiaj qhov chaw. Lub thawv tau nyob rau hauv ib qho me me indentation ntawm lub virtual kob nto thiab, yog li, tsuas pom nyob ze. Nyob rau hauv sib piv, lub cued kob tsis muaj ib tug landmarks rau orientation tsuas yog rau ib tug chij nyob ib sab ntawm ib lub thawv khoom muaj nqis uas pom los ntawm qhov deb. Txoj hauj lwm ntawm tus chij no nrog rau lub thawv khoom muaj nqis hloov txhua qhov kev sim. Txoj haujlwm ua ntu zus muaj yim qhov hloov pauv ntawm cued thiab zais cov Islands tuaj ua rau tag nrho 16 qhov kev sim. Hauv txhua qhov kev sim, cov neeg koom tuaj yeem txav mus los ntawm cov kob ntawm lawv tus kheej nrawm uas siv lub joystick. Thaum lub hom phiaj qhov chaw nyob ze rau ntawm lub thawv khoom muaj nqis tau mus txog, cov neeg tuaj koom tuaj yeem xaus qhov kev sim nrog lub khawm nias ntawm lub joystick. Muaj ib lub sijhawm 15- lub sijhawm nruab nrab ntawm qhov kawg ntawm ib qho kev sim thiab pib ntawm qhov txuas ntxiv, lub sijhawm uas cov neeg koom tuaj yeem tig mus rau ntawm cov kob thiab taw qhia lawv tus kheej. Cov neeg tuaj koom thawj zaug ntsib cov kob cued uas lawv yuav tsum nrhiav pom tus chij. Cov kob no tau siv los tswj kev nkag siab thiab kev ua lub cev muaj zog kom cais cov teebmeem kev nco hauv kev tshuaj xyuas tom qab. Rau kev ntsib nrog cov kob zais, cov neeg tuaj koom tau muab faib rau ob qho kev kawm-allocentric lossis egocentric. Cov pab pawg allocentric tau pib ntawm qhov chaw sib txawv ntawm cov kob hauv txhua qhov kev sim thiab yuav tsum tau rov kho lawv tus kheej txhua lub sijhawm kom nrhiav tau lub hom phiaj qhov chaw, yog li txhawb kev siv qhov chaw navigation. Hauv pab pawg egocentric, lawv yuav muaj qhov chaw pib tib yam hauv txhua qhov kev sim thiab li no tuaj yeem tso siab rau qhov rov ua haujlwm ruaj khov kom tau mus rau qhov chaw lub hom phiaj ntxiv rau qhov pom cues, tso cai rau lawv siv ob lub tswv yim navigational. Feem ntau, cov neeg koom tau dig muag rau ob qho xwm txheej no. Rau kev sim kev kawm, lub hom phiaj tseem ceeb ntawm cov neeg koom hauv ob qho xwm txheej yog los kawm txog qhov chaw ntawm lub hom phiaj lub thawv thoob plaws yim qhov kev sim zais cia. Rau qhov kev sim rov qab los, cov kob teeb tsa tseem zoo ib yam nrog ib qho kev hloov kho - lub thawv khoom muaj nqis raug tshem tawm ntawm cov kob zais thiab cov neeg koom tau raug qhia kom khij qhov chaw rau qhov zoo tshaj plaws ntawm lawv txoj kev paub, qhov chaw lawv nco qab lub thawv yuav tsum nyob.

2.4|Kev txais cov ntaub ntawv

2.4.1|Polysomnographic recordings

Polysomnographic recordings tau txais nrog tus nqi piv txwv ntawm 500 Hz (BrainAmp, Brain Products, Gilching, Germany) thaum lub sijhawm 90 min naps. Peb caug-ob ntawm tawv taub hau electrodes (International 10-20 EEG system) tau nruab nrog Fz, F3, F4, Cz, C3, C4, Pz, P3, P4, Oz, O1, O2, thiab hais txog sab laug mastoid. Tsis tas li ntawd, kab rov tav thiab ntsug qhov muag txav (EOG), electromyogram (EMG) ntawm lub puab tsaig, thiab electrocardiogram (ECG) tau kaw. Cov kev kaw cia tau pib sai tom qab lub teeb raug kaw. Tom qab qhov kev sim, kev pw tsaug zog tau ua los ntawm tus kws sim ua qhov muag tsis pom qhov xwm txheej uas siv SpiSOP toolbox (www.spisop.org; RRID: SCR_015673). Raws li American Academy of Sleep Medicine scoring rules (AASM) pw tsaug zog theem 1 thiab 2, pw tsaug zog qeeb, REM pw tsaug zog, awakenings, thiab lub cev txav tau pom qhov pom ntawm 30 lub sijhawm raws li EOG, EMG, thiab cov hauv qab no. -F3, F4, C3, C4, O1, O2.

2.4.2|FMRI kev yuav khoom

FMRI lub sij hawm series tau txais siv 3T lub taub hau nkaus xwb scanner (Prisma 3T, Siemens, Erlangen, Lub teb chaws Yelemees). Xya puas T2 *-hnyav dluab tau txais nrog multiband gradient-echo echo-planar imaging sequence (multiband factor=8, 64 axial slices, volume repetition time [TR]=1000 ms, ncha time [TE] ]=39 ms, 52 flip kaum sab xis, hlais thickness=2.4 hli; teb saib (FOV) 210 hli; voxel loj 2 hli isotropic). Cov duab anatomical tau txais los ntawm T1- hnyav MP-RAGE ib ntus (192 sagittal slices, ntim TR=2300} ms, TE=3.03 ms, 8 flip lub kaum sab xis, hlais thickness, 1 hli ; FOV, 256 mm; voxel size 1  1  1 mm). Tag nrho cov ntaub ntawv muaj nyob rau ntawm Donders Repository di. ua tau. DSC_3013066 01_875.

2.5|Kev ua cov ntaub ntawv

2.5.1|Pw tsaug zog EEG ua ntej

Cov ntaub ntawv tau ua ua ntej hauv Matlab R2020b (Mathworks Inc., Sherborn, Massachusetts) siv Sleeptrip toolbox (www.sleeptrip. org; RRID: SCR_017318). Tag nrho cov EEG raws tau rov hais dua rau qhov nruab nrab mastoids (A1 thiab A2) thiab cov ntaub ntawv tau txais band-pass lim ntawm 0.3 thiab 35 Hz (4th-order Butterworth xoom-theem lim). Feem ntau, tsuas yog xoom-theem lim tau siv (piv txwv li, rau pem hauv ntej thiab rov qab kev taw qhia). Cov kab tsis zoo EEG tau pom tsis pom zoo raws li lawv lub zog spectra. Rau cov channel uas tseem tshuav, cov khoom cuav raug kuaj pom hauv 30-s qhov rais ntev. Cov ntu uas pom pom tau tias lub cev txav mus los tau raug cim rau kev cais tawm tom qab. Txhawm rau txheeb xyuas cov ntu uas sib txawv ntawm qhov pom tag nrho qhov kev faib tawm, txhais tau tias qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv rau txhua ntu tau z-tus qauv hauv txhua qhov channel. Ntu nrog az> 5 hauv ib qho ntawm cov channel raug cais tawm (Muehlroth li al., 2019). TST tau xam raws li lub sijhawm siv nyob rau theem 1, 2, SWS, thiab REM pw tsaug zog. WASO tau txhais raws li lub sijhawm cov neeg koom nrog tsaug zog thaum pib thiab thaum kawg sawv.

Cov teebmeem ntawm cistanche tshuaj ntsuab-Anti Alzheimer's kab mob

2.5.2|Spindle detection

Spindles tau kuaj pom siv lub tshuab ua haujlwm tsis siv neeg siv hauv Sleeptrip raws li kev tshaj tawm yav dhau los (Weber li al., 2020) thiab "tawm" algorithm siv hauv Python, version 3.8 (Donoghue li al. , 2020). Putative zog peaks nyob rau hauv lub qeeb spindle (9–12.5 Hz) thiab ceev ceev spindle (12.5–16 Hz) zaus bands tau pom pom los ntawm NREM epochs (ie, N2 thiab N3). Ua ntej kev soj ntsuam ntawm lub hwj chim spectra, lub aperiodic 1 / f tivthaiv tau raug tshem tawm ntawm lub teeb liab los ntawm kev haum rau Lorentzian muaj nuj nqi. Rau txhua tus neeg tuaj koom, qeeb spindle peaks tau manually txheeb xyuas qhov nruab nrab ntawm peb lub frontal channel (Fz, F3, F4; Pw tsaug zog Test Session: 10.25 Hz ± 0.1, txhais tau tias ± SEM ; Pw tsaug zog tswj Session: 10.07 Hz ± 0.14, txhais tau tias ± SEM) thiab ceev spindles peaks nyob rau hauv nruab nrab ntawm peb lub hauv paus channel (Cz, C3, C4; Pw tsaug zog Test Session: 13.44 Hz ± 0.09, txhais tau tias ± SEM; Pw tsaug zog Control Session: 13.44 Hz ± 0.06, txhais ± SEM). Txhawm rau txheeb xyuas qhov pom qhov pom qhov siab tshaj plaws, peb rov kho Gaussians mus rau lub caij nyoog lub zog nrog cov fooof (saib daim duab S2, piv txwv li, spectra). Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm qhov sib txawv ntawm phau ntawv sau thiab cov khoom haum Gaussian peaks, lub hwj chim spectra tau rov mus xyuas. Txoj kev no tau siv los zam kev qhia txog cov xwm txheej spurious spindle (Ujma li al., 2015). Tom qab ntawd, lub teeb liab ntawm txhua lub channel yog band-pass lim (± 1.5 Hz, 3 dB txiav tawm, 4thorder Butterworth xoom-theem lim) nyob ib ncig ntawm cov neeg siv ntau zaus peaks. Lub hauv paus-mean-square (RMS) tus sawv cev ntawm lub teeb liab tau xam ntawm txhua qhov piv txwv taw tes thiab smoothed siv lub lim nruab nrab txav hauv 200 ms zawv zawg qhov rai. Lub peev xwm spindle tau cim yog tias qhov amplitude ntawm smoothed RMS teeb liab tshaj nws txhais tau tias los ntawm 1.5 SD ntawm lub teeb liab lim rau 0.5-3 s. Hauv zos minima thiab maxima nyob rau hauv lim spindle teeb liab tau cim tias peaks thiab troughs. Qhov loj tshaj plaws trough tau txhais tias yog lub sijhawm spindle ncov. Qhov spindle amplitude tau txhais los ntawm qhov sib txawv ntawm qhov loj tshaj plaws trough thiab lub ncov loj tshaj plaws. Tus neeg zaus ntawm lub pob zeb ntxaiv tau txiav txim siab los ntawm kev ntxiv cov naj npawb ntawm tag nrho cov troughs thiab peaks thiab faib los ntawm ob zaug ntawm lub sijhawm ntawm cov ntxaiv. Spindles nrog ciam teb ze tshaj 0.25 s tau nws thiaj li merged.

2.5.3|Kev tshawb nrhiav qeeb oscillation

Kev kuaj xyuas qeeb oscillations ntawm frontal electrodes kuj yog raws li kev siv lub tshuab ua haujlwm hauv Sleeptrip thiab siv tau rau lwm qhov (Ngo li al., 2013). Rau tag nrho NREM epochs, cov ntaub ntawv ua ntej EEG tau qis dhau lim ntawm 4 Hz (6th-order Butterworth xoom-theem lim). Tag nrho cov teeb liab tau muab faib ua qhov tsis zoo thiab qhov zoo ib nrab-yoj uas tau sib cais los ntawm xoom-hloov. Lub peev xwm qeeb oscillation tau txhais tias yog qhov tsis zoo ib nrab-yoj tom qab los ntawm qhov zoo ib nrab-yoj ntawm qhov ntau zaus ntawm 0.5 thiab 1 Hz. Slow oscillation amplitude thiab zaus tau suav nrog tib txoj hauv kev siv rau spindles. Putative qeeb oscillations tshaj ib tug trough ntawm 1.25 lub sij hawm qhov nruab nrab trough ntawm tag nrho cov putative qeeb oscillations nrog rau ib tug amplitude ntawm 1.25 lub sij hawm qhov nruab nrab amplitude ntawm tag nrho cov muaj peev xwm qeeb oscillations tau txais kev soj ntsuam ntxiv.

2.5.4|Resting-state fMRI ua ntej

Cov ntaub ntawv MRI DICOM tau nkag mus rau hauv cov kav dej tsis siv neeg hauv Graphica (BraiNet-Brain Imaging Solution Inc.—Sarnia, Ontario, Canada). Anatomical thiab cov duab ua haujlwm tau ua ntej siv FSL 6.03. Cov kauj ruam ua ntej ntawm T1-cov duab anatomical hnyav suav nrog kev kho qhov tsis ncaj ncees (RF/B1-inhomogeneity-correction), lub hlwb rho tawm, cov ntaub so ntswg-hom segmentation (CSF, GM, WM), thiab subcortical qauv segmentation. Ntawm cov ntaub ntawv ua haujlwm, peb tau ua cov pob txha taub hau, kho cov lus tsa suab, kho lub sij hawm hlais, spatial smoothing, uas yog xam raws li qhov loj ntawm voxel, qab nthab (1.5 * voxel loj), kev sau npe, ICA-raws li tsis siv neeg tshem tawm cov khoom cuav, highpass filtering, thiab nuisance regression (WM thiab CSF). Cov ntaub ntawv tsis tau normalized rau ib qhov chaw siv raws li cov yam ntxwv ntawm lub paj hlwb tej yam ntuj tso yuav tsum tau khaws cia nyob rau hauv cov nram qab no tsom xam.

2.5.5|Dual regression tsom xam

Dual-regression tau siv los txheeb xyuas cov ntawv qhia tshwj xeeb spatial siv 11 qhov chaw so-xeev lub qhov ncauj qhov ntswg: Kev Sib Tham, Hom Kev Sib Tham Network, Kev Tswj Xyuas Sab laug, Kev Tswj Xyuas Txoj Cai, Hippocampal, Lus, Kev Txawj Ntse, Sensorimotor, Visual Lateral, Visual Media, thiab Visual occipital. Qhov kev siv ntawm cov khoom siv spatial maps tau qhia nyob rau hauv units ntawm feem pua ​​​​ntawm cov teeb liab hloov ntawm qhov nruab nrab.

2.5.6|Regional parcellation

Txhua qhov kev kawm T{{0}} cov duab hnyav tau txiav segmented nrog cov kav dej siv hauv Freesurfer 7 (v7.1.0, http://surfer.nmr.mgh. harvard.edu/). Ntxiv parcellation tau ua nrog GraphiICA siv gradient-weighted Markov Random Field qauv txheej txheem piav nyob rau hauv (Schaefer li al., 2018). Cov qauv parcellation no muaj peb cov ntsiab lus sib tw uas cuam tshuam qhov zoo ntawm qhov kawg segmentation: lub ntiaj teb zoo sib xws lub sij hawm rau pab pawg neeg lub hlwb qhov chaw nrog cov duab zoo sib xws, ib lub zos gradient lub sij hawm los soj ntsuam cov kev hloov pauv hloov pauv ntawm lub paj hlwb nyob sib ze, thiab lub sij hawm sib txuas rau spatial. xyuas kom meej spatial txuas nyob rau hauv parcels. Cov txheej txheem tau muab 832 parcellated lub paj hlwb thaj chaw uas tau suav nrog hauv lub network nodes rau kev tshuaj xyuas ntxiv.

2.5.7|Functional network tsim thiab thresholding

Siv Graphica txhua qhov nodal fMRI lub sij hawm kawm tau sib raug zoo nrog IC lub sij hawm chav kawm rau peb qhov chaw so hauv xeev sib cais. Tom qab kev sau npe ntawm txhua qhov kev ua haujlwm nyob rau hauv lub xeev cov kev sib txuas lus rau cov ntsiab lus hauv qhov chaw ib txwm muaj, qhov txhais tau tias z-tus nqi raug xam los ntawm qhov nruab nrab ntawm daim ntawv qhia qhov tseem ceeb ntawm voxel uas yog txhua tus ntawm 832 ROIs. Cov txiaj ntsig z-txheej txheem kev sib raug zoo coefficients piav qhia txog kev thauj khoom ntawm txhua lub sijhawm nodal ntawm qhov chaw so-xeev network. Txhawm rau tshem tawm spurious lossis tsis muaj zog z-tus nqi, piv txwv li, vim lub suab nrov, cov chaw thau khoom tau pib nrog cov ntaub ntawv-tsav sib xyaw ua qauv qauv ntawm qib ib leeg kawm (Bielczyk li al., 2018). Tsis tas li ntawd, cov kev sib txuas sib txuas tau raug muab tso rau hauv cov qauv tsim los ntawm Graphica uas tau muab los ntawm 200 kev tswj hwm kev noj qab haus huv. Tsuas yog cov nodes pom hauv cov qauv raug txiav txim siab rau kev tshuaj xyuas ntxiv (piv txwv li, hippocampal network=74 nodes, default mode network=171 nodes, txoj cai tswj hwm network=164 nodes).

2.6|Kev txheeb cais

2.6.1|Pw tsaug zog EEG tsom xam

Kev txheeb xyuas ntawm cov ntaub ntawv pw tsaug zog EEG tau ua los ntawm Matlab R2020b (Mathworks Inc., Sherborn, Massachusetts) nrog rau qhov chaw qhib qhov cuab yeej Fieldtrip (Oostenveld li al., 2011) thiab CircStats toolbox (Berens, 2009). Kev tsom xam yog txwv rau cov channel Fz rau qeeb oscillations thiab qeeb spindles thiab Cz rau ceev spindles. Tsis yog txhua qhov kev hloov pauv pw tsaug zog siv hauv peb qhov kev tshuaj xyuas ua raws li kev faib tawm ib txwm. Tag nrho cov kev sib piv hauv pab pawg ntawm cov lus piav qhia txog kev pw tsaug zog thiab oscillation zog ntawm kev pw tsaug zog tom qab kawm thiab kev tswj kev pw tsaug zog tau sim siv cov kev ntsuam xyuas uas tsis yog-parametric Wilcoxon Signed-Rank Tests rau cov qauv nyob ntawm. Kev sib piv ntawm pab pawg ntawm kev pw tsaug zog hloov pauv hauv allocentric piv rau egocentric mob tau suav nrog cov kev ntsuas uas tsis yog-parametric Mann-Whitney U rau cov qauv ywj pheej. Rau cov kev xeem no qhov nruab nrab thiab quartile tus nqi ntawm qhov sib txawv tau qhia. Ib p-value<.05 was viewed as statistically significant.

2.6.2|Kev sib raug zoo ntawm kev tshawb pom qeeb oscillations thiab spindles

Kev sib koom tes ntawm qeeb oscillations thiab spindles tau soj ntsuam rau NREM pw tsaug zog li spindle-slow oscillation coupling tau pom tias muaj kev ruaj khov nyob rau theem 2 thiab qeeb-yoj pw tsaug zog (Cox li al., 2017) txawm tias hom ntawm qeeb oscillation yog txawv (K-complexes vs. Delta nthwv dej). Kev sib raug zoo ntawm lub cev nqaij daim tawv ntawm qeeb oscillation thiab spindle cov xwm txheej tau suav los ntawm kev txiav txim siab ntawm qhov sib npaug ntawm cov spindles uas nws qhov chaw (piv txwv li, qhov siab tshaj plaws trough) tshwm sim nyob rau hauv ib lub sij hawm ntawm ± 1.2 s nyob ib ncig ntawm lub trough ntawm lub qeeb oscillations, thiab tus nqi ntawm qeeb oscillations nrog. spindles uas nws qhov chaw tshwm sim nyob rau hauv ± 1.2 s nyob ib ncig ntawm lub trough ntawm lub oscillation. Lub sij hawm qhov rais ntawm ± 1.2 s raug xaiv los npog ib lub voj voog qeeb oscillation (0.5-1 Hz, piv txwv li, 1-2 s). Thaum twg ob lub sij hawm qeeb oscillation qhov rais overlapped ib tug nyob deb ntawm qhov chaw spindle raug tshem tawm. Lub sijhawm caij nyoog ntawm qeeb oscillation thiab spindle cov xwm txheej tau pom los ntawm peri-event time histograms (PETHs) (Daim duab 2b) ntawm cov chaw ceev ceev thiab qeeb qeeb (cov xwm txheej sim) tshwm sim hauv ib lub sijhawm ntawm ± 1.2 s nyob ib ncig ntawm txhua qhov qeeb oscillation trough (lub hom phiaj kev tshwm sim). Qhov tshwm sim ntawm cov noob tshwm sim tau suav nrog hauv bins ntawm 100 ms thiab hloov mus rau feem pua. Txhawm rau kuaj cov qauv ntawm lub cev ntawm PETHs, peb tau siv cov txheej txheem randomization los ntawm random shuffling qhov kev txiav txim ntawm PETH bins 1000 zaug. Cov txiaj ntsig surrogates tau nruab nrab rau txhua tus neeg thiab sim tawm tsam thawj PETHs siv cov qauv t-tests. Kev tswj hwm rau ntau qhov kev sib piv tau ua tiav los ntawm kev ntsuas kev sib koom ua ke nrog 5000 permutations (Maris & Oostenveld, 2007).

2.6.3|Txheej xwm-xauv theem coupling

Rau qhov xwm txheej-xauv kev txheeb xyuas qhov sib txawv (Helfrich li al., 2018), cov khoom siv tsis pub dawb qeeb oscillation-qhov xwm txheej sim hla channel Fz (± 3 s nyob ib ncig ntawm qhov siab tshaj plaws qeeb oscillation trough) tau xaiv, thiab band -pass lim hauv qhov qeeb oscillation zaus (0.3–1.25 Hz). Tom qab siv Hilbert hloov pauv, peb rho tawm lub kaum sab xis tam sim ntawd los ntawm cov teeb liab tsom xam. Tib qhov kev sim no kuj tau txais band-pass lim ntawm 9 thiab 12.5 Hz (slow spindles tivthaiv) thiab nruab nrab ntawm 12.5 thiab 16 Hz (ceev spindles tivthaiv) los xam lub amplitude hnab ntawv los ntawm cov teeb liab tsom xam. Peb tsuas yog xav txog lub sijhawm ntawm 2 mus rau 2 s kom tsis txhob lim cov khoom cuav. Rau txhua qhov kev kawm, channel, thiab lub sijhawm, peb tam sim no kuaj pom qhov siab tshaj plaws spindle amplitude thiab sib txuas qeeb oscillation theem kaum. Rayleigh cov kev ntsuam xyuas tau suav los ntsuas cov theem faib rau ib qho kev kawm tiv thaiv kev tsis sib xws. Qhov nruab nrab lub voj voog kev taw qhia thiab qhov tshwm sim vector ntev hla txhua qhov xwm txheej NREM tau txiav txim siab. PPC tau siv los ua tus kwv yees tsis sib xws ntawm qhov sib xws hauv theem kev sib raug zoo ntawm spindles thiab qeeb oscillations (Vinck li al., 2012) raws li cov spindle-trough triggered Fourier spectra nyob rau hauv lub sij hawm qhov rais ntawm 3.5 rau +3.5 s (100 ms cov kauj ruam) thiab qeeb oscillation zaus ntawm 0.3 txog 3 Hz.

Suav tshuaj ntsuab cistanche

2.6.4|Kev soj ntsuam lub sij hawm-frequency

Txhawm rau piav qhia ntxiv txog kev sib raug zoo ntawm lub cev ntawm cov spindles thiab qeeb oscillations, peb rov siv qhov kev sim ua haujlwm qeeb oscillation-kev tshwm sim yav dhau los (6-s ntu). Cov kev sim no tau sib tw nrog qhov kev xaiv tsis pub dawb lub sijhawm tsis pub dhau 6 s thaum lub sijhawm pw tsaug zog tib yam li qhov kev sib tw qeeb uas siv los ua qhov kev sim siab. Rau lub sij hawm-frequency tsom xam ntawm kev sim nrog thiab tsis muaj oscillations qeeb, peb siv supersets (Moca li al., 2021). Superlets yog tsim los ntawm ib tug series ntawm Morlet wavelets nrog tib lub centre zaus, tiam sis nce kev txwv bandwidth uas muaj lub sij hawm ntau zaus daws teeb meem dua li tsim. Tshwj xeeb, peb tau siv cov fractional adaptive superlet transform (FASLT) rau cov ntaub ntawv ua ntej ntawm qeeb oscillation thiab cov hauv paus kev sim ntawm 5 Hz thiab 20 Hz nyob rau hauv cov kauj ruam ntawm 0.25 Hz, nrog thawj wavelet txiav txim ntawm 3 thiab ib qho kev txiav txim ncua ntawm 5 thiab 15 ( Barzan et al., 2021). Lub sij hawm-frequency sawv cev ntawm qeeb oscillation-kev sim sim thiab tswj kev sim tau muab piv rau txhua qhov kev kawm uas siv kev ywj pheej-piv txwv t-tests. Qhov tshwm sim t-daim ntawv qhia qhia txog qhov nce / qis hauv ob qho tib si ceev thiab qeeb qeeb zaus ntau rau kev sim nrog qeeb oscillations, piv nrog kev sim tsis muaj. Txhawm rau xam qhov sib piv ntawm cov ntsiab lus tsis sib xws, peb kos 100 qhov sib txawv ntawm cov hauv paus ntsiab lus thiab kev sim oscillation qeeb thaum tuav qhov piv ntawm theem 2 mus rau kev sim pw tsaug zog qeeb. T-daim duab qhia chaw rau tag nrho cov random sim no tau nruab nrab rau txhua qhov kev kawm. cais rau txhua qhov kev nco, t-daim ntawv qhia tau raug sim tiv thaiv xoom siv qhov kev ntsuas kev sib txuas nrog 5000 permutations nyob rau lub sijhawm ntawm 1.2 txog 1.2 s.

2.6.5|Soj ntsuam lub xeev fMRI

fMRI cov ntaub ntawv ntawm peb lub chaw so hauv xeev tau txheeb xyuas hauv RStudio 1.4.1103 (RStudio, Inc., Boston, Massachusetts). Tag nrho cov kev ntsuam xyuas tau ua tiav rau peb qhov kev xaiv ua ntej so-xeev network sib cais (piv txwv li, hippocampal network, default mode network, txoj cai tswj hwm network) thiab tau ua raws li qhov nodal z-tus nqi tau txais ib IC uas piav qhia txog kev sib txuas ntawm cov qauv hauv kev ua haujlwm. so-lub xeev networks. Peb tshawb nrhiav peb txoj hauv kev sib txawv los txheeb xyuas cov ntaub ntawv suav nrog Graph Theory tsom xam, Euclidean Distance matrices, thiab ib qho piv txwv-tus nqi decomposition (SVD), uas SVD yog qhov haum tshaj plaws rau cov ntaub ntawv tam sim no. SVD tau ua tiav ntawm cov z-nqi nyoos los ntes cov koom haum qub ntawm cov chaw so hauv xeev kom raug dua. Cov kev ntsuas z-tus nqi tsim ib qho m n data matrix (m=tsis muaj. ntawm cov neeg koom 4 zaug; n=tsis muaj ntawm nodes). Tshwj xeeb, ib qho SVD rau sparse matrices raug xaiv los txo qhov loj me vim tias cov ntaub ntawv pib matrix muaj qhov tseem ceeb xoom. Ob lub hom phiaj tseem ceeb ntawm ib lub network tau muab rho tawm uas ua ke piav qhia 15% - 20% ntawm qhov sib txawv ntawm cov ntaub ntawv. Txhua hom tuaj yeem nkag siab tias yog qhov sib txawv raws li kev ua haujlwm nyob rau hauv lub xeev subnetwork (saib Movies S1– S4). Raws li qhov tshwm sim ntawm SVD, peb tau txais qhov nruab nrab qis-qib rov tsim kho ntawm cov tes hauj lwm raws li qib-r kwv yees uas piav qhia txog kev faib tawm ntawm cov subnetwork, siv Equation (2):

qhov twg A yog tus thawj cov ntaub ntawv matrix uas yog kwv yees los ntawm U uas muaj r sab laug singular vectors, S muaj r singular qhov tseem ceeb, thiab V muaj r txoj cai singular vectors. Nyob rau hauv kev npaj rau kev soj ntsuam statistical, qhov seem ntawm tus lej vector (um, i ) tau ntsuas los ntawm nws tus nqi lus (si, i ), qhov kuv yog ith kab / kem ntawm matrix. Qhov tshwm sim (um, I si, i ) yog kab vector uas sawv cev rau cov qhab nia ntawm cov neeg koom rau txhua ntu ntawm ith subnetwork. Cov txiaj ntsig no tuaj yeem txhais tau tias yog qhov sib txuas ntawm lub zog ntawm kev xaiv ua haujlwm subnetwork rau txhua tus neeg koom, hla kev sib tham thiab cov xwm txheej. Rau txhua qhov ntawm ob lub xovtooj sib txuas, cov qhab nia ntawm cov neeg koom nrog tau raug tshuaj xyuas raws li qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv uas siv cov qauv sib xyaw ua ke. Cov qauv kwv yees suav nrog kev pw tsaug zog (pw tsaug zog, sawv), kev sib ntsib (1-4 lossis ua ntej / tom qab so, ua ntej / tom qab ua haujlwm), thiab nco mob (allocentric, egocentric) raws li cov teebmeem ruaj khov. Cov neeg tuaj koom tau ua qauv raws li qhov tshwm sim tsis zoo rau plaub lub sijhawm so hauv lub xeev. Akaike Information Criterion (Akaike, 1973), Bayesian Information Criterion (Schwarz, 1978), thiab log-likelihood tau siv los ntsuas tus qauv haum.

3|TSEEM CEEB

3.1|Kawm Tsim thiab nco ua haujlwm

Txoj kev tshawb fawb tam sim no tau siv 1-hnub paradigm los ntsuas kev sib sau ua ke ntawm kev ua haujlwm nco (daim duab 1a). Thaum lub sij hawm fMRI scans, cov neeg koom tau ua allo- los yog egocentric spatial kev kawm thiab nco retrieval nyob rau hauv ib tug yav tas validated virtual analog ntawm watermaze rau tib neeg (Müller li al., 2018; Schoenfeld li al., 2017). Cov lus piav qhia ntxaws ntxaws tuaj yeem pom hauv thawj qhov kev tshaj tawm ntawm cov ntaub ntawv no (Samanta li al., 2021). Luv luv, cov neeg tuaj koom ywj pheej navigated lub koog pov txwv virtual siv lub joystick kom ncav cuag qhov chaw ruaj khov. Hauv kev kawm, qhov chaw tau qhia los ntawm lub thawv khoom muaj nqis zais. Txawm li cas los xij, thaum rov qab los, cov neeg koom tau raug qhia kom kos lub thawv khoom muaj nqis rau qhov zoo tshaj plaws ntawm lawv txoj kev paub yam tsis muaj lub thawv tam sim no. Allocentric thiab egocentric tej yam kev mob txawv xws li hais tias randomly muab cov neeg tuaj koom pib txhua qhov kev sim nyob rau tib lub sij hawm los yog ib tug hloov pib txoj hauj lwm (Daim duab 1b). Kev ua haujlwm nco tau raug ntsuas raws li latency kom ncav cuag lub hom phiaj ntawm qhov chaw pib. Thaum rov qab los, cov neeg koom feem ntau ua tau zoo dua hauv cov xwm txheej egocentric dua li cov mob allocentric, thiab cov txiaj ntsig tseem ceeb ntawm kev pw tsaug zog ntawm kev nco ua haujlwm tseem ceeb (Daim duab 1c; Table 1; ob txoj kev ANOVA nrog allo/ego F1,62=16 .78, p < .001 thiab pw / tsa F1, 62=3.84, p=.05). Tam sim ntawd ua ntej thiab tom qab qhov kev kawm thiab rov muab cov kev sib tham, kev sib txuas ua haujlwm tau raug soj ntsuam nrog so-state fMRI. Qhov no suav nrog tag nrho plaub lub xeev fMRI ntawm 9 feeb txhua. Nyob rau hauv nruab nrab ntawm kev kawm spatial thiab nco retrieval, polysomnography tau siv los ntsuas kev pw tsaug zog architecture (Table S1). Nyob rau hauv qhov kev sim, cov neeg koom pw tsaug zog nyob ib ncig ntawm 90 min (93.48 ± 1.77, txhais tau tias ± SEM), thaum pawg tswj saib cov yeeb yaj kiab tsis zoo rau tib lub sijhawm. Kwv yees li 2 lub lis piam tom qab qhov kev sim, cov neeg koom nrog kev pw tsaug zog tau ua tiav kev tswj kev pw tsaug zog nyob ib ncig ntawm 90 min (103.30 ± 2.66, txhais tau tias ± SEM), uas tsis tau ua raws li kev kawm spatial tam sim ntawd. Qhov sib lawv liag ntawm ob lub sijhawm pw tsaug zog tsis muaj qhov sib npaug los ua kom cov ntsiab lus dig muag rau qhov kev sim ntawm qhov kev sim. Siv cov qauv tsim ua haujlwm zoo sib xws, Genzel, Bäurle, thiab al. (2014) thiab Genzel et al., (2012) tau muab piv rau lub sijhawm pw tsaug zog. Txawm li cas los xij, ntawm no, cov neeg koom pw tsaug zog ntev dua hauv kev tswj kev pw tsaug zog ntau dua li hauv kev sim pw tsaug zog (Wilcoxon Sign-Rank Test, z =  2.68, p=.01). Qhov kev sib tham no cuam tshuam qhia txog kev nyob mus rau qhov chaw pw tsaug zog. Qhov sib txawv ntawm cov kev tshawb fawb yav dhau los yuav yog vim kev siv lub chaw kuaj mob sib txawv, rau Genzel, Bäurle, thiab al. (2014); Genzel li al., 2012) lub chaw pw tsaug zog (Max Planck Institute of Psychiatry) tau raug xaiv raws li qhov no, thaum lub chaw pw tsaug zog ntawm Donders lub koom haum hauv EEG lab (thiab yog li tsawg dua "homely").

3.2|Pw tsaug zog zog ntawm kev sim thiab tswj kev sib tham

Spatiotemporal mechanisms thaum lub sij hawm NREM pw tsaug zog tau pom los sib sau ua ke cov kev paub dhau los hauv lub sijhawm ua ntej wakefulness (Maigret li al., 2016). Ntawm cov txheej txheem, cov kev paub tau xav tias yuav rov ua haujlwm hauv hippocampo-thalamo-cortical network thaum pw tsaug zog los ua cov sawv cev mus ntev ntawm cov kev paub no. Ntau yam oscillations koom nrog hauv kev sib koom ua ke ntawm kev nco tuaj yeem tswj xyuas kev sib txuas lus ntawm lub hlwb cov qauv (Genzel, 2020; Genzel, Bäurle, et al., 2014). Peb tau txaus siab rau qeeb oscillations, nrog rau qeeb spindles (9–12.5 Hz) thiab ceev spindles (12.5–16 Hz) thaum NREM pw tsaug zog, uas tej zaum yuav ua lub luag hauj lwm txawv nyob rau hauv cov txheej txheem ntawm kev nco consolidation (Genzel & Robertson, 2015) . Nyob rau hauv txoj kab nrog rau yav dhau los qhia topography ntawm cov pw tsaug zog oscillations nyob rau hauv tib neeg EEG (Adamczyk li al., 2015), peb tsom peb cov kev ntsuam xyuas ntawm frontal qeeb oscillations thiab qeeb spindles (ie, channel Fz) thiab central ceev spindles (ie, channel Cz; saib daim duab S3 rau coupling topography). Txhawm rau ntes cov kev cuam tshuam tshwj xeeb ntawm kev kawm spatial ntawm kev pw tsaug zog ntawm qhov kev sim pw tsaug zog, peb muab piv rau cov lus piav qhia txog kev pw tsaug zog nrog rau cov spindle thiab qeeb oscillation zog (saib Table S1) ntawm qhov kev ntsuam xyuas pw tsaug zog thiab kev tswj xyuas. Peb pom tias cov neeg tuaj koom tau pw tsaug zog ntev dua hauv kev tswj xyuas piv nrog rau qhov kev sim. Nyob rau hauv kev sib piv rau qhov kev ntsuam xyuas, kuj ceev ceev spindle lub sij hawm yog ho ntau dua nyob rau hauv lub tswj kev sib kho (Wilcoxon Sign-Rank Test, z =  2.91, p < .01). Peb tau soj ntsuam ntxiv seb qhov sib txawv tseem ceeb hauv TST ntawm qhov kev sim thiab kev tswj xyuas tuaj yeem kwv yees qhov sib txawv ntawm qhov nrawm nrawm, tswj rau WASO. Txawm li cas los xij, tsis muaj qhov cuam tshuam tseem ceeb ntawm TST ntawm qhov nrawm nrawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm kev pw tsaug zog (ntau txoj kab rov tav, TST:=0.53, p=.61). Qhov nce ntawm qhov nrawm nrawm nrawm, zoo ib yam li qhov nce hauv TST, tuaj yeem yog vim muaj kev tswj tsis tau ntawm qhov chaw pw tsaug zog. Txawm li cas los xij, peb xav txog qhov kev sib raug zoo ntawm lub cev ntawm kev pw tsaug zog oscillations yog qhov tseem ceeb rau kev nco sib koom ua ke. Hauv qhov kev hwm no, peb tsis tau soj ntsuam qhov sib txawv ntawm cov kev sib tham, raws li yuav nthuav tawm hauv qab no.

Daim duab 1

3.3|Spindle-slow oscillation coupling ntawm kev sim thiab tswj kev sib ntsib

Kev sib txuas ntawm cov nthwv dej ntse, spindles, thiab oscillations qeeb tuaj yeem tsim lub sijhawm tseem ceeb rau kev sib koom ua ke ntawm kev kawm (Genzel, Kroes, li al., 2014). Yog li ntawd, peb tsom mus rau kev sib raug zoo ntawm lub cev ntawm spindles thiab qeeb oscillations los tshawb txog qhov sib txawv ntawm kev pw tsaug zog microarchitecture ntawm kev sim pw tsaug zog thiab kev tswj xyuas. Ua ntej, peb suav cov naj npawb ntawm spindles 'siab tshaj plaws troughs (hauv %) tshwm sim hauv ib lub voj voog (lub caij nyoog ntawm ± 1.2 s) nyob ib ncig ntawm qhov chaw ntawm qhov ntsuas qeeb oscillations (Daim duab 2a). Hauv ob qhov kev sib tham, peb tau kuaj pom tus lej zoo sib xws ntawm cov spindles nrawm ua ke kom qeeb oscillations (Wilcoxon Sign-Rank Test, z =  1.14, p=.26) thiab qeeb spindles ua ke kom qeeb oscillations (Wilcoxon Kos Npe-Rank Test, z {{10}}.75, p=.45). Rov qab, kwv yees sib npaug ntawm cov oscillations qeeb tau ua ke rau cov spindles ceev (Wilcoxon Sign-Rank Test, z=1.02, p=.31) thiab qeeb spindles (Wilcoxon Sign- Rank Test, z {{20}}.10, p=.27) tom qab kawm thiab tswj kev pw tsaug zog. Cov kev tshawb pom no qhia tias spindles thiab qeeb oscillations yog sib npaug sib npaug rau ib leeg. Feem ntau, peb tau kuaj pom qhov sib npaug ntawm qhov sib npaug-slow oscillation coupling nyob rau hauv ob qho tib si pw tsaug zog tsis muaj kev ywj pheej ntawm kev kawm spatial tau ua tam sim ua ntej qhov kev sim pw tsaug zog. Kev ua tiav kev nco zoo tuaj yeem nyob ntawm qhov sib txuas ntawm kaum lossis ntau pua ms (Maigret li al., 2016; Muehlroth li al., 2019). Yog li, peb tau txheeb xyuas qhov tseeb spindle-slow oscillation coordination siv PETHs (Daim duab 2b). Cov PETHs qhia qhov ua tau ntawm qhov siab tshaj plaws spindle troughs tshwm sim nyob rau hauv ± 1.2 s lub sij hawm qhov rais nyob ib ncig ntawm lub qeeb oscillation txheej xwm nyob rau hauv 100-ms sij hawm bins. Fast spindles co-cuam tshuam tam sim ntawd ua ntej thiab nyob rau ntawm lub qeeb oscillation ncov tom qab lub qeeb-oscillation trough (cluster-raws li permutations: kos npe. pawg: 400–700 ms ntawm kev xeem, p < .001; 500–800 ms ntawm kev tswj, p < .001). Ntawm qhov tod tes, qeeb spindles coincided nyob rau hauv kev hloov mus rau thiab nrog lub qeeb oscillation trough (cluster-based permutations: ob qho tib si kos npe. pawg ntawm 300 mus rau 100 ms, p < .001). Lub robustness ntawm cov nyhuv no tau sim tawm tsam ib qho kev faib khoom siv tau los ntawm kev sib tsoo lub sij hawm cov nyiaj muas ntawm cov ntxaiv troughs. Qhov tshwj xeeb ntawm lub cev ntawm spindle-slow oscillation coupling tsis txawv ntawm ob lub sijhawm pw tsaug zog, rov hais dua tias muaj cov txheej txheem sib txuas dav dav ywj pheej ntawm kev kawm spatial. Cov kev tshawb pom yav dhau los tau pom tias muaj zog dua spindle-slow oscillation coupling lub zog rau cov hluas piv nrog cov laus laus, thiab ua raws li kev kawm tag nrho (Cross li al., 2020 [preprint]; Helfrich et al., 2018). Peb txaus siab los piav qhia qhov sib xws hauv theem kev sib raug zoo hauv cov ntsiab lus ntawm kev kawm spatial. Polar plots nyob rau hauv daim duab 2b qhia lub coupling theem rau ib tug piv txwv kawm thiab tag nrho cov qauv, xam raws li lub instantaneous qeeb oscillation theem (0.3–1.25 Hz) thaum lub sij hawm ntawm lub siab tshaj plaws spindle amplitude tshaj channel Fz rau qeeb spindles (9–12.5 Hz) ) thiab channel Cz rau ceev spindles (12.5-16 Hz). Twb tau nyob rau hauv ib qho kev kawm, ib tug meej spindle-slow oscillation coupling yuav pom, uas yog txawv rau ceev spindles thiab qeeb spindles tab sis kuj zoo ib yam nyob rau hauv lub pw tsaug zog zaug (saib polar histograms, daim duab 2b). Nyob rau hauv pawg, feem ntau ceev spindles tshwm sim ntawm 5.76 thiab 6.28 radians ntawm qeeb oscillation (Test: 6.03 ± 0.56, Tswj: 6.07 ± 0.33, ncig txhais ± SD), whereas qeeb spindles tshwm sim ntawm 1.57 thiab 2.62 radians ntawm lub oscill qeeb. (Kuaj: 1.89 ± 0.79, Tswj: 1.87 ± 0.71, ncig txhais tau tias ± SD; Daim duab 2e). Cov kev tshawb pom no phim qhov kev sib koom ua ke ntawm lub cev ntawm spindles thiab qeeb oscillations qhia hauv PETHs. Txhawm rau kwv yees qhov sib xws ntawm cov theem kev sib raug zoo no peb suav cov theem sib xws (PPC; cf. "Txoj Kev thiab Cov Khoom"). Qhov siab tshaj plaws PPC qhov tseem ceeb tsis sib txawv rau cov spindles ceev thiab qeeb qeeb ntawm ob lub sijhawm pw tsaug zog (Wilcoxon SignRank Tests, ceev spindle max PPC: z=0.451, p=.65, qeeb spindle: max PPC: z=0.067, p=.95). Tsis tas li ntawd, peb tau pom qhov sib txawv ntawm tus kheej hauv PPC (Daim duab 2c). Peb xav paub seb qhov kev hloov pauv no hauv PPC puas cuam tshuam rau tus neeg koom nrog kev pw tsaug zog zoo ( ntsuas nrog PSQI), uas tsis tseem ceeb (kev sib raug zoo sib xws, ceev spindles: ρ=0.30, p=. 14, qeeb spindles: ρ=0.15, p=.46). Hauv cov ntsiab lus, spindles tau txuas ntxiv ua ke kom qeeb oscillations nrog rau theem kev sib raug zoo uas txhawb nqa kev tshawb pom yav dhau los hauv lub sijhawm. Tag nrho cov txiaj ntsig sib txuas tau nthuav tawm txog tam sim no tsis txawv ntawm ob qho kev pw tsaug zog. Raws li tau piav qhia dhau los, peb tau pom lub sijhawm pw tsaug zog ntev dua hauv kev tswj kev pw tsaug zog dua li qhov kev sim pw tsaug zog, uas tej zaum yuav muaj kev cuam tshuam txog kev pw tsaug zog tom qab uas qhov sib txawv ntawm kev sib txuas tau muab zais. Yog li, peb nthuav tawm cov txiaj ntsig hauv qab no rau kev sim pw tsaug zog nkaus xwb.

3.4|Spindle-slow oscillation zog yog txuam nrog kev nco

Tau tsim lub sij hawm dav dav thiab theem dynamics ntawm spindle-slow oscillation coupling nyob rau hauv pw tsaug zog zaug, peb pib nrog peb tsom xam nrog ib tug tsom xam ntawm ob lub cim xeeb tej yam kev mob (allo vs. ego) thaum lub sij hawm pw tsaug zog kev ntsuam xyuas raws li pw tsaug zog yuav muaj ib tug txawv nyhuv ntawm allocentric. piv rau egocentric spatial nco. Qhov sib txawv ntawm cov pab pawg tau raug kuaj rau %-coupling thiab PPC (Daim duab 2a,f). Tsis yog tus nqi ntawm spindle-slow oscillation coupling los yog qhov sib xws hauv spindle-slow oscillation theem tsis sib txawv ntawm pawg (Mann–Whitney U Test, % ceev spindle: z =  1.12, p=. 27, % qeeb spindles: z=0.09, p=.93; max. PPC ceev spindles: z=1.742, p=.08, max. PPC qeeb spindles: z=0.083, p=.94). Peb txuas ntxiv soj ntsuam cov qauv no los ntawm kev sib piv lub zog oscillatory nyob rau hauv lub spindle zaus ntau yam rau lub sij hawm segments nrog thiab tsis qeeb oscillations (cf. "Cov ntaub ntawv thiab txoj kev"). Kev sim qeeb oscillation tau tsim los ntawm epoching ± 1.2 s nyob ib ncig ntawm randomly xaiv qeeb oscillations. Nyob rau hauv cov kev sim no, lub hwj chim nyob rau hauv lub spindle zaus ntau qhov sib txawv heev los ntawm randomly xaiv ib ntus tsis muaj qeeb oscillations (rau txhua pawg t-value: p < .001, Daim duab 3a). Cov txiaj ntsig no tau sib npaug hauv ob lub cim xeeb vim tias qhov sib txawv ntawm daim ntawv qhia tsis muaj cov kev hloov pauv tseem ceeb (Daim duab 3a). Los xaus, tsis muaj ib qho kev ntsuas ntawm spindle-slow oscillation coupling sib txawv ntawm lub cim xeeb. Cov txiaj ntsig kuj tau ua raws li kev sib cuam tshuam tsis tseem ceeb ntawm hom kev cob qhia thiab kev pw tsaug zog rau kev txheeb xyuas tus cwj pwm (saib daim duab 1c). Yog li, peb tau txiav txim siab tawg dhau ob lub cim xeeb kom nce lub zog rau kev ntsuas ntxiv. Xav txog tag nrho cov qauv ntawm qhov kev sim, peb thawj zaug tau kuaj xyuas seb tus nqi ntawm spindle-slow oscillation coupling tsuas yog ib qho random byproduct ntawm qhov tshwm sim ntawm spindle thiab qeeb oscillation xwm txheej. Qhov tau txais txiaj ntsig ntawm kev sib txuas sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm qhov kev faib ua piv txwv hauv 60% ntawm tus qauv (Daim duab 3b, kev ntsuam xyuas permutation: p < .05, 1000 iterations rau ib tus neeg koom). Txawm li cas los xij, kom tsis txhob poob ntawm lub zog ntawm kev txheeb cais thiab kev thim rov qab mus rau qhov txhais tau tias peb suav cov spectral power modulations thaum lub sij hawm qeeb oscillation sim rau tag nrho cov qauv (Daim duab 3c). Peb pom tias lub zog hloov pauv thaum lub sij hawm qeeb oscillation sim sib txawv ntawm qhov sib tw tswj kev sim nyob rau hauv lub spindle zaus ranges thiab lub sij hawm tsim yav dhau los (saib PETHs, daim duab 2b). Tom ntej no, peb tau ua qhov kev txheeb xyuas kev sib raug zoo ntawm qeeb oscillation-tswj lub zog sib txawv (qhia hauv t-tus nqi) thiab kev nco kev ua tau zoo sib cais rau txhua lub sijhawm- zaus taw tes rau hauv cov kab sib txuas uas tau muab rho tawm los ntawm t-map (Daim duab 3c). Peb pom cov koom haum tseem ceeb los ntawm kev sim tawm tsam qhov kev faib tawm bootstrapped ntawm EEG-kev sib raug zoo. Nyob rau hauv txoj kev no, peb tuaj yeem txheeb xyuas cov kev sib raug zoo ntawm pawg sawv cev ntawm kev sib raug zoo ntawm kev nco thiab ib qho qauv ntawm EEG kev ua haujlwm modulate thaum lub sij hawm qeeb oscillation up-state (cf. "Cov ntaub ntawv thiab cov txheej txheem"). Ib qho tseem ceeb tsis zoo correlation pawg tau txheeb xyuas rau cov spindles ceev (p < .01, max r=.41, p < .01, Daim duab 3c sab saum toj). Ib yam li ntawd, peb tau txheeb xyuas lwm qhov kev cuam tshuam tsis zoo ntawm pawg rau qeeb spindles (cluster p=.02, max r=.38, p=.02, Daim duab 3c hauv qab): nrawm dua- spindle zog thiab qeeb-spindle zog thaum lub sij hawm qeeb oscillation yog txuam nrog kev nco zoo dua (piv txwv li, qis teb latency). Cov teebmeem no tau tshwj xeeb rau qhov kev ntsuam xyuas pw tsaug zog vim lawv tsis tuaj yeem soj ntsuam rau qhov nrawm nrawm lossis qeeb spindle pawg hauv kev tswj kev pw tsaug zog (Daim duab S4). Peb kuj tau ua qhov kev txheeb xyuas kev sib raug zoo rau pawg egocentric thiab allocentric cais (Daim duab S6). Hauv pawg allocentric, tsis yog ceev-spindle lossis qeeb-spindle fais fab kev hloov pauv cuam tshuam nrog kev nco ua haujlwm. Cov kev tshawb pom rau pawg egocentric zoo ib yam li cov neeg soj ntsuam rau tag nrho cov qauv. Interestingly, qhov qeeb-spindle fais fab hloov pauv tau pom qhov sib txawv ntawm ob pawg. Kev nco zoo dua qhia txog qhov tsis zoo ntawm kev sib txuas nrog qeeb-spindle fais fab kev hloov pauv rau pawg allocentric (pawg=0.07, max. r=.50, p=.06, Daim duab S6 sab laug). Lub koom haum no tau zoo heev rau pawg egocentric (pawg p=.03, max. r=.61, p=.02, Daim duab S6 hauv qab sab xis). Txawm li cas los xij, peb tsis tau tshawb xyuas qhov sib txawv no ntxiv vim tsis muaj cov txiaj ntsig tseem ceeb tuaj yeem tau txais rau pawg allocentric. Txhawm rau xaus, peb pom cov pov thawj rau kev koom tes ntawm kev sib koom tes ntawm qeeb oscillations thiab spindles nrog kev nco ua haujlwm uas yog tshwj xeeb rau kev pw tsaug zog tom qab kawm qhov sib piv rau kev tswj kev pw tsaug zog. Qhov qeeb-spindle fais fab hloov pauv tej zaum yuav tau tsav los ntawm pawg egocentric.

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3.5|Functional so-state networks hloov thoob plaws cov kev sib tham

Tom qab kev soj ntsuam pw tsaug zog-EEG, peb tom ntej no tsom mus rau kev sib txuas ntawm lub xeev ua haujlwm ua ntej thiab tom qab kev kawm, kev sib sau ua ke, thiab rov qab ua haujlwm ntawm lub cim xeeb los tshawb xyuas kev nco sib koom ua ke ntawm qib network thoob plaws lub xeev so. Rau qhov no, peb suav nrog fMRI cov ntaub ntawv ntawm plaub lub sijhawm so hauv xeev (piv txwv li, 1=lub hauv paus, 2=kev kawm tom qab, 3=tom qab so, 4=tom qab rov qab ) nyob rau hauv kev tsom xam. Peb tau xav tshwj xeeb hauv txoj cai tswj hwm kev sib koom tes, lub neej ua haujlwm hom network, thiab hippocampal network. Task-fMRI tsom xam ntawm cov ntaub ntawv no los ntawm Samanta li al. (2021) tau qhia tias cov cheeb tsam ntawm cov tes hauj lwm no tau hloov pauv kev ua haujlwm thoob plaws lub sijhawm sib koom ua ke thaum cov neeg koom nrog pw tsaug zog tab sis tsis yog thaum lawv tsaug zog. Yog li, peb tau txais peb qhov chaw so hauv xeev nrog Graphica (Ribeiro de Paula li al., 2017), ib qho cuab yeej rau so-xeev kev txheeb xyuas network. Rau lub hom phiaj ntawm kev txo qhov loj me, peb suav cov qauv tseem ceeb ntawm kev sib txawv rau txhua lub network siv SVD (cf. "Txoj Kev thiab Cov Khoom"). Thaum kawg, peb tau sim cov teebmeem ntawm qhov kev sib kho, kev pw tsaug zog, thiab kev nco txog ntawm txhua tus neeg koom nrog cov qhab nia hauv hom uas tau txheeb xyuas yav dhau los. Nrog rau txoj hauv kev no peb tuaj yeem txiav txim siab (1) muaj pes tsawg lub network ua haujlwm tau muaj nyob hauv txhua lub network thiab (2) yuav ua li cas qhov kev sib txuas ua haujlwm ntawm cov tes hauj lwm hloov pauv rau ib qho ntawm peb qhov kev sim sib txawv. Rau txoj cai tswj hwm kev sib koom tes, peb tau rho tawm thawj lub network subnetwork uas yog nyob rau ntawm txoj cai inferior parietal sulcus, txoj cai inferior parietal lobe, thiab txoj cai dorsolateral prefrontal cortex. Nyob rau hauv lub subnetwork no, peb pom ib qho kev nce hauv kev sib txuas ua haujlwm thoob plaws hauv kev ua haujlwm hauv kev kawm thiab rov ua haujlwm (Daim duab 4a; linear mix-effects model, pw / tsaug zog: t62 =  0.747, p=. 46 allo/ego: t62 =  0.477, p=.64, pre-break/post-break: t193=1.676, p=.10, ua ntej -task/post-task: t193=2.808, p=.01). Qhov kev nce no tau tsav los ntawm kev hloov pauv tom qab so mus rau tom qab rov qab (t193=2.468, p=.02). Hauv qhov sib piv, thawj hom kev sib txuas ua ke nrog kev koom tes tseem ceeb ntawm posterior cingulate cortex feem ntau txo qis hauv kev sib txuas los ntawm kev ua haujlwm ua ntej mus rau tom qab kev ua haujlwm thiab nws cov kev sib txuas feem ntau yog siab dua rau kev pw tsaug zog piv nrog cov mob tshwm sim (Daim duab 4b; linear mix-effects qauv, pw / tsaug zog: t62 =  2.616, p=.01 allo/ego: t62=0.427, p=.67, pre-break/post -break: t193=1.726, p=.08, pre-task/post-task: t193 =  2.126, p=.04). Qhov txo qis hauv kev sib txuas ua haujlwm tuaj yeem piav qhia los ntawm kev hloov pauv tseem ceeb ntawm kev ua haujlwm tom qab so mus rau tom qab rov qab (t193 =  2.451, p=.017). Txawm li cas los xij, cov txiaj ntsig tseem ceeb ntawm kev pw tsaug zog tsis tuaj yeem piav qhia los ntawm ib qho ntawm cov kev sim ua haujlwm thiab tej zaum yuav tshwm sim los ntawm lub sijhawm (Daim duab S5). Qhov tseem ceeb, thawj hippocampal subnetwork uas feem ntau koom nrog hippocampus thiab ob sab parahippocampal cortex pom zoo sib xws kev hloov pauv raws li txoj cai tswj hwm network. Nyob rau hauv rooj plaub no, peb tsis tsuas yog kuaj pom qhov nce ua ntej rau tom qab ua haujlwm tab sis kuj tseem muaj qhov nce ua ntej rau tom qab kev sib tsoo hauv kev sib txuas ua haujlwm (Daim duab 4c; linear mix-effects model, pw / tsaug zog: t62 =  0. 143, p=.89 allo/ego: t62=0.702, p=.49, pre-break/post-break: t193=3.749, p < .001, pre-task/post-task: t193=4.535, p < .001). Qhov no tau tshwm sim los ntawm qhov sib txawv tseem ceeb ntawm cov hauv paus ntsiab lus thiab kev kawm tom qab (t193=3.586, p < .001) thiab tom qab so thiab tom qab kev kawm (t193=3.338, p < .001) ). Thaum kawg, peb tau sim seb qhov kev xa tawm mus rau tom qab rov qab hloov pauv hauv kev sib txuas ua haujlwm tau pom hauv txhua lub tes hauj lwm cuam tshuam nrog kev nco ua haujlwm ntawm kev rov qab. Cov txiaj ntsig no tsis yog qhov tseem ceeb rau txoj cai tswj hwm subnetwork (linear regression,=0.016, p=.90), lub default mode subnetwork (linear regression,=0.655, p=.43), los yog hippocampal subnetwork (linear regression,=0.596, p=.44). Zuag qhia tag nrho, peb tsis tu ncua tau txais cov txiaj ntsig ua ntej rau tom qab ua haujlwm nyob rau hauv tag nrho peb lub subnetworks, nrog rau kev nce hauv kev tswj hwm thiab hippocampal network thiab txo qis hauv lub neej ua haujlwm network. Tsuas yog lub hippocampal subnetwork nce kev sib txuas ua ntej mus rau tom qab so thiab pw tsaug zog tseem ceeb tau pom rau lub neej ntawd hom network. Raws li tau pom rau peb kev soj ntsuam pw tsaug zog, qhov tseem ceeb nco (allo vs. ego) tsis cuam tshuam qhov kev hloov pauv hauv lub xeev so.

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3.6|Kev pw tsaug zog-dependent hippocampal subnetwork thiab ceev ceev spindle-slow oscillation coupling

Los ntawm kev tsom xam ua los ntawm Samanta et al. (2021), Nws pom tseeb tias kev ua kom lub precuneus/retrosplenial cortex txo qis tom qab pw tsaug zog tab sis tsis yog thaum cov neeg koom nyob twj ywm tsaug zog thaum lub sij hawm sib sau ua ke. Ib yam li ntawd, peb tau rho tawm qhov kev ua haujlwm thib ob ntawm lub hippocampal network uas nyob rau ntawm ob sab retrosplenial cortex thiab ob sab amygdala (Daim duab 5a saum). Peb tau txheeb xyuas qhov subnetwork no raws li SVD factorization, siv ib qho piv txwv tus nqi spectrum (cf. "Cov txheej txheem thiab cov ntaub ntawv"). Ntawm no, peb kuj tau tshawb xyuas seb qhov kev sib tham, kev pw tsaug zog, thiab kev nco tau cuam tshuam rau cov neeg koom nrog cov qhab nia ntawm hom thib ob no. Nyob rau hauv sib piv rau txoj hauj lwm thiab ua txhaum lub ntsiab cuam tshuam rau lwm lub tes hauj lwm, peb tam sim no tau pom ib qho kev cuam tshuam ntawm kev sib tham thiab pw tsaug zog (linear mix-effects qauv, kev sib kho * pw tsaug zog sib cuam tshuam t191=2.086, p {{5} }.04). Lub subnetwork txoj kev sib txuas ua haujlwm zoo li txo qis rau cov neeg koom nrog uas tau pw tsaug zog thaum lub sijhawm sib sau ua ke. Cov txiaj ntsig no tseem nyob thaum muab piv rau kev hloov pauv ntawm kev kawm tom qab mus rau tom qab kev sib tsoo nkaus xwb (paired-sample t-test, t95=2.3971, p=.02). Yog li, peb kuj suav qhov sib txawv ntawm ib qho kev sib tham mus rau lwm qhov thiab sim yog tias cov no txawv ntawm 0. Ib qho kev hloov tseem ceeb tsuas yog tshwm sim rau pawg pw tsaug zog los ntawm kev cob qhia tom qab mus rau tom qab so (t26 =  3.17, p=.01), qhov no tsis tau pom rau pawg neeg sawv cev (t38 =  1.363, p=.18). Yog li ntawd, peb tau xav txog seb qhov kev txo qis hauv kev sib txuas ntawm kev kawm tom qab kawm thiab kev so tom qab lub sijhawm pw tsaug zog puas muaj feem cuam tshuam nrog lub spindle-slow oscillation coupling tau piav qhia yav dhau los (saib daim duab 3c). Ib zaug ntxiv, kev txheeb xyuas kev sib raug zoo tau ua - tab sis lub sijhawm no rau qeeb oscillation-tswj lub zog sib txawv (qhia hauv t-tus nqi) thiab cov qhab nia hloov pauv ntawm hippocampal subnetwork nruab nrab ntawm kev kawm tom qab kawm thiab tom qab so haujlwm. Cov kev sib raug zoo tau suav rau txhua lub sijhawm-zaum zaus hauv cov kab sib txuas uas tau muab rho tawm los ntawm t-map. Ib qho tseem ceeb tsis zoo correlation pawg tau txheeb xyuas rau cov spindles ceev (p < .001, max pixel: ρ =  0.38, p < .01; Daim duab 5b, sab saum toj) thiab rau qeeb spindles (pawg: p {{ 39}} .02, ρ =  0.30, p=.03): siab dua spindle zog thaum lub sij hawm qeeb oscillation up-state tau cuam tshuam nrog kev txo qis hauv kev ua haujlwm ntawm hippocampal subnetwork hla kev pw tsaug zog . Cov pawg ib nrab sib tshooj nrog cov lus teb tseem ceeb ntawm pawg sib txuas uas tau nthuav tawm ua ntej (saib daim duab 3c). Cov kev tshawb pom no muab pov thawj rau kev sib raug zoo ntawm kev sib koom tes ntawm qeeb oscillations thiab spindles thiab kev sib txuas txo qis hauv hippocampal subnetwork. Lawv sib piv cov txiaj ntsig tau txais rau spindle-slow oscillation coupling zog thiab tus cwj pwm. Yog li ntawd, peb tsom los tsim kom muaj kev sib raug zoo ntawm triad ntawm kev hloov pauv hauv qhov hippocampal subnetwork, spindle-slow oscillation coupling, thiab kev ua haujlwm nco. Peb regressed lub network hloov cov qhab nia hla kev pw tsaug zog ntawm kev nco kev ua haujlwm ntawm kev rov qab. Txawm li cas los xij, kev sib txuas txo qis hauv hippocampal subnetwork tsis tau kwv yees tus cwj pwm zoo (linear regression,=0.01, p=.94). Hauv cov ntsiab lus, peb pom lub hippocampal subnetwork uas txo qis kev sib txuas ua haujlwm thoob plaws lub xeev so rau cov neeg koom nrog pw tsaug zog. Cov kev sib txuas ua haujlwm tau zoo nyob ruaj khov rau cov neeg koom nrog uas tsaug zog. Cov nyhuv no tsis txawv ntawm ob lub cim xeeb. Qhov txo qis hauv kev sib txuas ua haujlwm los ntawm kev kawm tom qab kawm txog kev so tom qab tau zoo cuam tshuam nrog spindle-slow oscillation coupling thaum pw tsaug zog. Yog li peb cia siab tias qhov kev hloov pauv kev sib txuas no yuav yog qhov cuam tshuam ntawm kev nco ua ke. Txawm li cas los xij, tsis zoo li lub spindle-slow oscillation coupling zog (saib daim duab 3c), qhov kev sib txuas ntawm kev pw tsaug zog hauv ob lub hippocampal subnetwork tsis tau kwv yees kev ua tau zoo ntawm kev nco qab.

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4|Kev sib tham

Txoj kev tshawb no tau siv so-state fMRI thiab pw tsaug zog EEG cov ntaub ntawv los tshawb xyuas spatial memory consolidation thaum pw tsaug zog lossis tib lub sijhawm pw tsaug zog. Cov neeg kawm tau kawm lub hom phiaj ntawm qhov chaw nyob hauv virtual watermaze nrog rau qhov chaw pib sib txawv (allocentric pawg) lossis nrog tib qhov chaw pib (egocentric pawg). Kev soj ntsuam pw tsaug zog-EEG tau tsom mus rau spindle-slow oscillation coupling, sib cais spindles rau hauv ceev thiab qeeb subtypes. Resting-state fMRI tau tsom mus rau kev hloov pauv hauv kev sib txuas hauv cov tes hauj lwm uas tau teev tseg yav dhau los. Peb tuaj yeem qhia tau tias spindle-slow oscillation coupling muaj kev cuam tshuam zoo nrog kev nco ua haujlwm tom qab pw tsaug zog thiab tseem nrog kev txo qis hauv kev sib txuas hauv kev ua haujlwm hippocampal network nrog rau cov retrosplenial cortex. Qhov kev txo qis hauv kev sib txuas tsis tau pom nyob hauv cov pab pawg uas nyob twj ywm. Kev ua haujlwm ntsig txog kev nce hauv kev sib txuas tau pom nyob rau hauv kev tswj hwm kev tswj hwm network thiab lwm yam hippocampal network, thaum pom qhov txo qis hauv lub neej ua haujlwm network. Cov kev hloov no tsis yog tshwj xeeb rau pawg pw tsaug zog tab sis tau pom thoob plaws txhua tus neeg koom. Peb rov ua dua cov kev sib txuas ua ke yav dhau los, uas qhia tias cov spindles qeeb yog nested nyob rau hauv lub sij hawm hloov ntawm qeeb oscillation mus rau down-state, thiab ceev spindles nquag tshwm sim tam sim ntawd ua ntej thiab nyob rau hauv lub qeeb oscillation up-state. Peb pom tsis muaj qhov sib txawv ntawm spindle-slow oscillation coupling ntawm allocentric thiab egocentric kev cob qhia pawg. Kev sib koom ua ke ntawm cov spindles thiab qeeb oscillations tau pom zoo raws li lub sijhawm, theem, thiab lub sijhawm zaus. Kuj ceeb tias, cov teebmeem no tsis txawv ntawm qhov kev sim pw tsaug zog, uas tam sim ntawd ua raws li kev kawm paub txog kev pw tsaug zog, thiab kev tswj kev pw tsaug zog, qhov twg tsis muaj kev kawm paub meej ua ntej. Qhov tseeb tias peb tsis tau soj ntsuam qhov sib txawv ntawm kev pw tsaug zog feem ntau yog vim muaj kev txwv ntawm txoj kev tshawb fawb tsim - kev tswj pw tsaug zog ib txwm yog zaum ob - txij li qhov sib txawv ntawm tag nrho cov sij hawm pw tsaug zog tau pom. Kev txheeb xyuas fMRI so nyob rau hauv lub hippocampal network, default mode network, thiab txoj cai tswj xyuas network. Cov tes hauj lwm no tau raug txiav txim siab thiab tom qab ntawd muab faib ua subnetworks siv cov ntaub ntawv-tsav mus kom ze. Peb pom cov kev hloov pauv ntawm lub hlwb thoob plaws hauv lub xeev cov kev sib tham uas sib tw nrog peb cov kev tshawb pom yav dhau los hauv kev txheeb xyuas cov haujlwm (Samanta li al., 2021). Kev ua haujlwm-txog kev hloov pauv hauv kev sib txuas hauv lub neej ua haujlwm network (txo qis hauv kev sib txuas) tsis zoo li kev hloov pauv hauv txoj cai tswj hwm kev sib txuas (nce hauv kev sib txuas). Interestingly, lub hippocampal network yuav muab faib ua ob subnetworks: ib tug thawj functional subnetwork nyob rau hauv lub hippocampus thiab parahippocampal cortex, thiab ib tug thib ob functional subnetwork nrog lub retrosplenial cortex raws li lub hub cheeb tsam. Kev sib txuas ua haujlwm hauv thawj hippocampal subnetwork tau nce ua ntej ua haujlwm tom qab ua haujlwm thiab ua ntej rau tom qab so. Kev sib txuas ua haujlwm hauv qhov thib ob hippocampal subnetwork tau txo qis thoob plaws plaub lub sijhawm so-xeev-feem ntau yog nyob rau hauv kev pw tsaug zog so-tsuas yog rau cov neeg koom nrog pw thaum so tab sis tsis yog cov uas tsaug zog. Zoo li peb tus cwj pwm thiab kev soj ntsuam kev pw tsaug zog, cov xwm txheej nco (allo vs. ego) tsis cuam tshuam rau kev hloov pauv hauv ib qho ntawm cov tes hauj lwm no. Peb qhov kev tshawb pom tau qhia txog kev ua haujlwm ntsig txog thiab kev sib koom ua ke ntawm kev sib txuas ntawm kev sib txuas hauv cov haujlwm ua haujlwm uas yuav cuam tshuam nrog kev nco rov ua haujlwm.

Thaum kawg, peb tsom los txheeb xyuas peb cov txiaj ntsig EEG pw tsaug zog rau cov kev hloov pauv hauv so-lub xeev kev sib txuas thiab kev nco ua haujlwm. Spindle-slow oscillation coupling tau zoo cuam tshuam nrog kev hloov pauv ntawm kev pw tsaug zog hauv qhov thib ob hippocampal subnetwork thiab kev ua haujlwm nco. Qhov no yog qhov tshwj xeeb rau kev pw tsaug zog tom qab kawm thiab tsis pom hauv kev tswj kev pw tsaug zog. Muab ua ke, qhov tseeb spindle-slow oscillation coupling zoo li muaj tus cwj pwm cuam tshuam thiab muaj peev xwm ua haujlwm tseem ceeb hauv kev nco ua ke. Qhov kev sib txuas no yuav yog ib txoj hauv kev los ntawm kev sib txuas ua haujlwm hauv hippocampal network yog modulated thaum lub sij hawm nco consolidation.

4.1|Kev sib txuas hloov pauv hauv kev so hauv lub xeev network

Feem ntau, nws tau pom tias cov dej num tuaj yeem cuam tshuam txog kev ua haujlwm tom qab so-lub xeev lub hlwb (Lewis li al., 2009). Piv txwv li, kev hloov pauv ntawm kev kawm-raws li kev ua haujlwm ntawm lub hlwb tom qab ua haujlwm tau pom zoo rau kev paub txog kev ua haujlwm nrog kev nco, kev xav, thiab kev cob qhia lub cev muaj zog (Lewis et al., 2009). Xws li kev hloov pauv ntawm lub hlwb hauv cheeb tsam cuam tshuam nrog txoj haujlwm ua ntej tuaj yeem nkag siab tias yog ib qho kev sib koom ua ke ntawm lub xeev so, tej zaum yuav muaj cov txheej txheem zoo sib xws xws li kev pw tsaug zog ntsig txog kev nco ua ke (Tambini & Davachi, 2019). Soj ntsuam-xeev kev sib txuas kev txheeb xyuas yog nyob ntawm kev sib txheeb ntawm cov voxels sib txawv hauv ib lub network. Neuronal nco reactivations thiab ntxiv dag zog rau lub cim xeeb tes hauj lwm yuav tsum ua kom muaj zog coactivation ntawm lub cim xeeb network, uas yog li ntawd yuav muaj peev xwm nce intra-network connectivity raws li peb ntsuas ntawm no. Yog li, ib tus tuaj yeem txhais peb cov txiaj ntsig raws li kev hloov pauv hauv kev rov ua haujlwm uas tshwm sim thaum lub sijhawm so. Peb qhia txog kev hloov pauv hauv kev tswj hwm kev tswj hwm thiab lub ntsiab hippocampal network hauv qhov sib piv rau lub neej ntawd hom network ua ntej rau kev ua haujlwm tom qab. Kev tswj hwm kev tswj hwm thiab hippocampal network tau nce ntxiv, thaum lub neej ua haujlwm hom network poob qis hauv kev sib txuas ua haujlwm. Yog tias cov kev hloov pauv kev sib txuas no raug ntxias los ntawm qhov tshwm sim reactivations, cov txiaj ntsig yuav qhia tau tias tom qab ib txoj haujlwm muaj ntau dua reactivations nyob rau hauv ob qho tib si tswj tswj network thiab hippocampus. Peb kuj tau qhia txog kev pw tsaug zog tshwj xeeb hauv kev sib txuas hauv qhov thib ob hippocampal network nrog rau lub cortex retrosplenial. Tej zaum qhov kev sib txuas no tuaj yeem yog qhov txuas ntawm hippocampus thiab downstream thaj chaw xws li parietal cortex, uas yog ib feem ntawm kev tswj hwm kev tswj hwm network (Genzel, 2020). Kev txo qis hauv kev sib txuas hauv lub network no yuav qhia tau tias kev rov ua haujlwm tshwm sim hauv kev tswj hwm kev tswj hwm thiab lub hippocampus muaj kev ywj pheej ntawm ib leeg tom qab pw tsaug zog. Nyob rau hauv sib piv, tom qab waking thaum tsis muaj xws li txo nyob rau hauv connectivity reactivations nyob rau hauv lub cortex thiab hippocampus tseem yuav txuas. Nws tau hais yav dhau los tias ib zaug kev sib sau los ntawm hippocampus mus rau lub cortex tau nce mus, reactivation hauv lub cortex tshwm sim ntawm nws tus kheej los ntawm hippocampus reactivations. Peb cov txiaj ntsig tuaj yeem txhawb nqa lub tswv yim no. Txawm li cas los xij, kev ntsuas ntawm kev so-xeev, kev sib txuas hauv network yog qhov tsis ncaj ncees thiab yog li qhov kev tshawb pom no yuav tsum tau lees paub nrog kev ntsuas ncaj qha, xws li ib txhij hippocampal thiab cortical neuronal kaw hauv nas.

4.2|Kev hloov pauv ua haujlwm hauv txoj cai tswj hwm kev tswj hwm thiab lub neej ua haujlwm hom network

Peb qhov kev tshawb pom tau ua raws li kev soj ntsuam ua haujlwm ntawm cov ntaub ntawv no ua los ntawm Samanta li al. (2021). Thaum ntsuas cov kev hloov pauv hauv BOLD kev ua haujlwm thoob plaws kev kawm thiab kev rov ua haujlwm thaum cov neeg koom ua haujlwm, peb tau pom tias muaj kev pw tsaug zog nce ntxiv hauv cov cheeb tsam tswj hwm thiab txo qis hauv cheeb tsam hom kev ua haujlwm. Hauv kev txheeb xyuas tam sim no, peb tau pom qhov nce hauv kev sib txuas hauv-kev sib txuas rau cov thawj coj tswj kev sib koom tes thiab txo qis hauv lub neej ua haujlwm network hauv lub xeev sib txawv. Ntawm qhov kev ceeb toom, cov txiaj ntsig tam sim no, tsis yog tshwj xeeb rau kev pw tsaug zog hauv qhov sib piv rau qhov kev soj ntsuam kev ua si los ntawm Samanta li al. Qhov tsis sib xws no yuav yog vim muaj kev txheeb xyuas sib txawv. Samanta et al. (2021) tau tshawb xyuas cov kev hloov pauv hauv BOLD teb, tab sis tsis muaj kev sib txuas ua haujlwm, rau ob lub network sib cais. Lawv txoj kev sib txuas ua haujlwm tau tsim los ntawm cov noob raws li txoj hauv kev uas tau sim kev sib cuam tshuam ntawm lub hub ua ntej ntawm kev tswj hwm kev tswj hwm thiab lwm lub hlwb. Hauv qhov sib piv, peb siv cov kev tshawb fawb ywj pheej los txheeb xyuas peb cov tes hauj lwm yam tsis muaj qhov kev xav ua ntej thiab ntsuas kev sib txuas ua haujlwm hloov pauv tsuas yog hauv txhua lub network no. Cov txheej txheem sib txawv no tuaj yeem ua rau muaj qhov sib txawv ntawm ob qhov kev tshuaj ntsuam. Lub koom haum tswj hwm kev tswj hwm tau xav tias yuav faib kev saib xyuas ntawm cov haujlwm visuospatial thiab koom nrog hauv cov hom phiaj coj tus cwj pwm thiab kev taw qhia. Tshwj xeeb tshaj yog, posterior parietal cortex ua haujlwm raws li qhov chaw sib koom ua ke cortical rau hippocampally generated allocentric spatial cov ntaub ntawv thiab egocentric spatial orientation los coj lub hom phiaj-directed navigation (Nitz, 2012; Whitlock li al., 2008). Tsis tas li ntawd, muaj pov thawj ntawm qhov kev rov ua kom rov qab ua ntu zus los yog cov qauv rov ua haujlwm ntawm lub hlwb ntawm thaj chaw tom qab ua haujlwm so koom nrog hauv kev encoding ib qho kev paub dhau los (Hoffman & McNaughton, 2002; Staresina et al., 2013). Ua ke, cov pov thawj ntawm lub luag haujlwm tseem ceeb ntawm lub parietal cortex hauv spatial navigation thiab rov ua haujlwm tom qab ua haujlwm so hauv thaj chaw ua haujlwm ntawm lub hlwb sib haum nrog peb qhov kev tshawb pom. Peb tau pom kev sib txuas ua haujlwm tau zoo nyob rau hauv txoj cai tswj hwm kev sib koom ua ke nyob rau ntawm qhov tsis zoo tom qab parietal lobe thiab sulcus ntawm lub xeev so los ntawm kev ua haujlwm ua ntej mus rau tom qab ua haujlwm. Cov kev tshawb fawb neuroimaging thaum ntxov tau txhais lub neej ua haujlwm network raws li kev ua haujlwm-tsis zoo network uas txo qis hauv kev sib txuas ua haujlwm thaum ua haujlwm ua haujlwm piv nrog lub xeev so (Buckner li al., 2008). Txawm li cas los xij, siv graph theory ntsuas, Lin et al. (2017) muab qhov kev daws teeb meem ib ntus saib ntawm lub neej ntawd hom kev sib txuas hauv lub sijhawm ua haujlwm ua ntej so, ua haujlwm ua haujlwm, thiab so tom qab ua haujlwm. Lawv pom qhov txo qis hauv kev ua haujlwm, kev ntsuas kev ua haujlwm ntawm kev sib koom ua ke, nyob rau hauv lub neej ntawd hom network ntawm kev so tom qab ua haujlwm piv nrog ua ntej ua haujlwm so. Kev ua haujlwm thoob ntiaj teb tau txo qis hauv tag nrho cov network, thiab kev ua haujlwm hauv zos txo qis tshwj xeeb hauv posterior cingulate cortex. Peb cov txiaj ntsig tseem qhia tau tias lub neej ua haujlwm hom network, nrog rau kev cuam tshuam loj heev ntawm posterior cingulate cortex, txo qis hauv kev sib txuas ua haujlwm los ntawm kev ua ntej mus rau tom qab ua haujlwm so. Nws yuav tsum tau muab sau tseg tias, raws li ib tug tshwm sim ntawm lub ywj siab tivthaiv tsom xam (ICA) thiab tus qauv-match txheej txheem, lub posterior cingulate cortex, lub prefrontal cortex, thiab lub lateral posterior parietal cortex pab txhawb feem ntau muaj zog mus rau lub neej ntawd hom network kev twb kev txuas. Cov kev tshawb fawb yav dhau los, suav nrog Samanta et al. (2021), kuj suav hais tias yog hippocampus thiab retrosplenial cortex functional hubs nyob rau hauv lub network no (Greicius li al., 2003; Vincent et al., 2006). Ua ke, tag nrho cov cheeb tsam no tau raug npaj los tsim lub cim xeeb network uas cov ntaub ntawv raug xa tawm los ntawm hippocampus los ntawm prefrontal thiab retrosplenial cortex mus rau cov cheeb tsam hauv qab parietal thaum sib sau ua ke (Genzel, 2020). Txawm li cas los xij, hauv peb txoj kev tshawb fawb, hippocampus thiab retrosplenial cortex feem ntau yog ib feem ntawm kev sib cais hippocampal network. Yog li, ntau qhov kev tshawb pom hauv peb txoj kev tshawb fawb uas yav dhau los tau raug xa mus rau lub neej ntawd hom network tau sib tham sib cais rau hippocampal network, suav nrog hippocampus, thaj tsam ntawm lub cev lobe, thiab retrosplenial cortex. Peb fMRI cov raj xa dej tau ua raws li ICA uas tsim cov kev sib txuas ntawm qhov chaw ywj pheej tshaj plaws. Yog li, peb tsis tuaj yeem sim kev sib cuam tshuam ntawm kev ua haujlwm so-xeev network. Txawm li cas los xij, qhov sib txawv ntawm txoj cai tswj hwm kev tswj hwm thiab lub neej ua haujlwm hom kev sib txuas 'kev ua haujlwm sib txuas lus pom zoo ib yam li kev tshawb fawb yav dhau los. Nws tau pom tias qhov kev hloov pauv hloov pauv ntawm lub neej ua haujlwm network thiab kev tswj hwm kev tswj hwm lub network pab txhawb kev hloov pauv ntawm kev so thiab tsom mus rau kev mloog (Goulden li al., 2014; Menon & Uddin, 2010). Qhov kev hloov pauv no suav nrog kev muab cov peev txheej hauv lub hlwb los txhawb kev txhawb nqa kev paub txog kev ua haujlwm. Raws li peb qhov kev soj ntsuam, qhov kev tawm tsam hauv kev sib txuas ua haujlwm ntawm ob lub network yuav tsis tsuas yog nyob ntawm so mus rau kev hloov pauv txoj haujlwm tab sis tseem muaj nyob rau tom qab ua haujlwm so thiab tuaj yeem cuam tshuam txog kev sib koom tes offline ntawm thaj chaw cuam tshuam los ntxiv dag zog rau cov kev paub dhau los.

4.3|Lub luag haujlwm ntawm hippocampal network hauv kev sib sau nco

Los ntawm SVD, peb tuaj yeem txheeb xyuas ob qhov kev ua haujlwm tseem ceeb hauv lub hippocampal network, ib lub hippocampal subnetwork nyob rau hauv lub hippocampus thiab parahippocampal cortex thiab ib tug thib ob hippocampal subnetwork feem ntau koom nrog lub retrosplenial cortex. Cov subnetworks no tau pom qhov sib txawv ntawm kev sib txuas ua haujlwm hloov pauv thoob plaws plaub lub sijhawm so fMRI. Lub hauv paus hippocampal subnetwork tau nce ntxiv hauv kev sib txuas ua haujlwm tom qab kev ua haujlwm hauv kev kawm thiab rov ua haujlwm. Qhov kev tshawb pom no tuaj yeem cuam tshuam qhov kev sib koom ua ke ntawm lub xeev zoo sib xws raws li tau piav qhia rau cov thawj coj tswj hwm network. Lub hippocampus ua qhov chaw nco thawj zaug, feem ntau tau pom tias tsim cov kev ua haujlwm rov ua haujlwm uas ua rau kev nco zoo dua tom qab so (Dupret li al., 2010). Peb kuj tau pom qhov nce hauv kev sib txuas ua haujlwm tom qab 90 feeb so rau lub network no. Thaum xub thawj siab ib muag, qhov no nce nyob rau hauv lub consolidation lub sij hawm zoo li counterintuitive rau lub tswv yim mechanisms consolidation (Squire li al., 2015). Ib qho yuav xav tias yuav txo qis kev koom tes ntawm hippocampus tom qab lub sijhawm sib sau ua ke. Txawm li cas los xij, ib qho yuav tsum nco ntsoov tias qhov kev ntsuas tam sim no tsis yog ib qho kev ua tab sis hloov hauv kev sib txuas hauv network, thiab peb lub sijhawm sib sau ua ke tau kaw rau 90 min. Qhov thib ob hippocampal subnetwork feem ntau koom nrog retrosplenial cortex tab sis kuj yog thaj chaw nruab nrab ntawm lub cev. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv, lub hippocampus, temporal lobe cheeb tsam, thiab lub retrosplenial cortex feem ntau suav hais tias yog ib feem ntawm lub neej ntawd hom network vim hais tias lawv qhia muaj zog coherence thaum so (Greicius li al., 2003; Vincent li al., 2006). Txawm li cas los xij, tsis ntev los no tau txheeb xyuas qhov "medial temporal" subnetwork, uas nws qhov txo qis hauv kev sib txuas ntawm kev pw tsaug zog tau cuam tshuam nrog kev ua tau zoo ntawm qhov chaw nco (Barnett li al., 2021; van Buuren li al., 2019). Cov cheeb tsam tseem ceeb ntawm lub network no suav nrog qhov nruab nrab ntawm lub cev sab nraud thiab lub retrosplenial cortex. Cov qauv no sib raug rau peb lub hippocampal subnetwork thib ob. Yog li ntawd, peb lub hippocampal subnetwork thib ob tuaj yeem ua lub luag haujlwm tshwj xeeb hauv kev sib sau ua ke (de Sousa li al., 2019; van Buuren li al., 2019). Ua haujlwm tau zoo, qhov thib ob hippocampal subnetwork txo qis hauv kev sib txuas thoob plaws plaub lub sijhawm so-lub xeev tab sis tsuas yog rau cov neeg koom nrog pw tsaug zog. Qhov nruab nrab ntawm lub ntsej muag lub ntsej muag thiab lub cortex retrosplenial tau raug hu ua cuam tshuam rau kev taug kev hauv tib neeg thiab nas qauv (Epstein li al., 2017; Peigneux li al., 2004). Cov cheeb tsam no tau hloov kho ua haujlwm los ntawm kev pw tsaug zog, nrog kev sib tw maj mam thaum pw tsaug zog (Spoormaker li al., 2010). Yog li, qhov thib ob hippocampal subnetwork tej zaum yuav koom tes nrog lub hlwb-wide consolidation mechanisms nrog spindle-slow oscillation kev ua si thaum pw tsaug zog (Cowan li al., 2020; Navarro-Lobato & Genzel, 2020). Tseeb tiag, peb qhia tau hais tias peb qhov thib ob hippocampal subnetwork nyob rau ntawm lub cortex retrosplenial yog qhov hloov pauv tau zoo los ntawm kev pw tsaug zog thiab muaj feem cuam tshuam zoo rau spindle-slow oscillation coupling zog, uas kuj tau kwv yees kev ua haujlwm nco. Kev sib txuas ntawm ripples, spindles, thiab qeeb oscillations tej zaum yuav yog ib lub tswv yim los ntawm kev nco tau sib sau ua ke thaum pw tsaug zog los ntawm qhov pib hippocampal cia rau hauv qab dej, xws li lub posterior parietal cortex - ntawm lub cortex retrosplenial (Genzel, 2020; Hennies li al. , 2016). Peb qhov thib ob hippocampal subnetwork tej zaum yuav yog neural substrate los ntawm kev pw tsaug zog exerts nws cov txiaj ntsig zoo ntawm kev nco ua ke, ntxiv rau ib qho kev sib koom ua ke hauv thawj hippocampal subnetwork tau tham ua ntej. Hauv cov ntsiab lus, peb qhia tau hais tias cov qauv kev sib txuas ua haujlwm hauv lub hlwb hauv qab ntawm kev sib koom ua ke ntawm kev nco yuav tsis yog tsuas yog raug kaw rau cov kev sib txuas hauv lub xeev. Siv cov ntaub ntawv-tsav mus kom ze, peb txheeb xyuas qhov sib txawv-raws li subnetworks. Tshwj xeeb, peb tau sib txawv ntawm hippocampal network rau hauv hippocampus-centered pw tsaug zog-ywj siab tivthaiv thiab ib qho retrosplenial-centered pw tsaug zog-dependent tivthaiv. Ob leeg ntawm cov tes hauj lwm no tuaj yeem koom nrog hauv spatial nco consolidation. Txawm li cas los xij, tsuas yog qhov thib ob hippocampal subnetwork tuaj yeem cuam tshuam cov txiaj ntsig zoo ntawm kev pw tsaug zog ntawm kev nco tsim, raws li tau pom los ntawm nws cov koom haum nrog spindle-slow oscillation coupling zog uas kwv yees kev nco ua haujlwm. Peb qhov kev tshawb pom muab kev pom zoo dua ntawm hippocampal network hauv kev sib koom ua ke ntawm kev nco, nyob rau hauv uas nws qhov chaw so-xeev kev sib txuas ua haujlwm sib txawv ntawm qhov kev kawm, kev sib sau ua ke, thiab rov qab ua haujlwm ntawm qhov chaw nco nyob hauv 1-hnub paradigm.