Se on ollut lähes vuosisadan koska ensimmäinen paperi, jossa kuvataan ei-lineaarinen suhde kiihottumisen ja käyttäytymisen suorituskyky oli julkaistu (Yerkes ja Dodson 1908). Tämä tutkimus, analyysi tehtävän vaikeuden vaikutuksesta ja stressi syrjinnän oppimisesta tanssivassa hiiressä, erottuu muista., Paperi oli julkaistu ilman tilastollisia analyysejä (tilastoja ei ollut vielä suunniteltu), ja näytteen kokoa niin pieni kuin 2 hiiret per ryhmä (liian alhaiselle tasolle teho nykyajan vaatimuksia). Rajoituksista huolimatta heidän tutkimus, havainnot Yerkes ja Dodson sittemmin toistettu kissat (Dodson, 1915), rotat (Broadhurst, 1957; Telegdy ja Cohen 1971) ja ihmiset (Dickman, 2002; Bregman ja McAllister 1982; Anderson, 1994), ja siitä tuli osa sanakirja psykologian kuin ”Yerkes-Dodson Law” (Nuori, 1936; Eysenk, 1955)., Lyhyesti, Yerkes ja Dodson totesi, että kun hiirille annettiin yksinkertainen syrjintää tehtävä niiden suorituskyky parani lineaarisesti lisää kiihottumisen. Enemmän vaikeita tehtäviä, suorituskyky hiiret parantunut, joilla on kohtalainen nousu kiihottumisen, mutta korkeimmilla tasoilla kiihottumisen niiden suorituskyky oli heikentynyt, muodostaen yleinen epälineaarinen (ylösalaisin-U) muotoinen suhde kiihottumisen ja suorituskykyä. Tämä tehtävästä riippuvainen vaikutus kiihottumis-suorituskykykäyrien muotoon on esitetty kuvassa 1.,
Esimerkki lineaaristen ja ei-lineaaristen komponenttien Yerkes-Dodson Law perustuu tehtävän vaikeus. Suorituskyvyn molemmissa tehtävissä nähdään lisääntyvän vastauksena muutokseen alhaisesta kohtalaiseen kiihottumistasoon. Olosuhteissa korkea kiihottumisen (tai nimenomaan ”elinvoima” (Dickman, 2002)), aiheet osoittavat suurta suorituskykyä yksinkertaisia tehtäviä, mutta ovat heikentynyt suorituskyky vaikeita tehtäviä. Yleensä ”yksinkertaiset tehtävät” noudattaisivat koulutustilannetta, jossa kiinnitetään huomiota hyvin erilliseen ärsykkeeseen., Suorituskyky tämän tyyppinen tehtävä rutiininomaisesti tuottaa vahva ja suhteellisen tarkkoja muistoja alla erittäin kiihottavaa ehtoja, kuten tyypillistä ilmiöitä, kuten ”aseen” ja ”flashbulb memories”, sekä parantaa muistia keski-tapahtumia herättää kohtaus (Christianson, 1992; Conway et al., 1994; Safer et al., 1998; Pickel, 1998)., Sen sijaan vaativampia tehtäviä, joihin liittyy jakaa huomiota, työmuisti, huomiota vihjeet ulkopuolella lähde kiihottumisen, tai ne, jotka sisältävät hienoisia eroja ärsykkeitä syrjintää tehtäviä olisi oltava ”vaikea tehtävä” ero. Korkea kiihottumisaste tyypillisesti heikentää suorituskykyä tämäntyyppisissä tehtävissä (Leon and Revelle 1985; Burke et al., 1992; Christianson, 1992)., Viime kädessä, meidän ymmärrystä monimutkaisia suhteita keskuudessa tehtävän vaikeus, kiihottumisen ja muisti on perusteltu tutkimalla aktivointi tai esto aivojen eri muistijärjestelmiin eri tasoilla tehtävän vaikeus ja kiihottumisen (Barch et al., 1997; Arnsten, 1998; Diamond et al., 2001; Braver ym., 2001; Kensinger ym., 2003; Kensinger and Corkin 2004; Birnbaum et al., 2004).,
Yerkes-Dodson Law on toiminut jatkuva vaikutus kognitiivinen tutkimus, vuosikymmenten keskustelussa, johon osallistuvat sekä tukea ja kritiikkiä sen heuristinen arvo (Broadhurst, 1957; Broadhurst, 1959; Ruskea, 1965; Deffenbacher, 1982; Christianson, 1992; Gruba, 1994; Teigen, 1994; Watters ym., 1997; Dutton and Carroll 2001; Hanoch and Vitouch 2004)., Siten alkuperäisen teoksen Yerkes ja Dodson ja ”Laki” se poiki jos perustan vuosikymmeniä tutkimusta, miksi käyttäytymiseen suorituskyky voi olla joko lisääntynyt tai heikentynyt, kun aiheet ovat voimakkaan paineen (korkea kiihottumisen).
Nykyinen tutkimus ei-linearities, joissa kiihottumisen ja aivojen toimintaa on toteutettu advanced metodologisia tasoa, jotka olivat käsittämättömän aikaan syntymän Yerkes-Dodson Law., Neurobiologinen tutkimus on tutkinut ei-linearities laaja valikoima tutkimuksia käyttäytymisen ja aivojen toimintaa, mukaan lukien toiminnallinen MRI-analyysi työmuisti (Callicott et al., 1999), hormoni-muisti-vuorovaikutukset (kulta ja Van Buskirk 1975; Introini-Collison et al., 1994; Stefani ym., 1999), synaptinen plastisuus (Diamond et al., 1992; Kerr ym., 1994), reseptoriligand-muistin interaktiot (Conrad et al., 1999; Okuda ym., 2004) ja neuroprotektio vastauksena metabolisiin solvauksiin (Bar-Joseph ym., 1994; Kaltschmidt ym., 1999; Abraham ym., 2000)., Tässä yhteydessä kutsuin tutkijoita, joilla on asiantuntemusta ei-lineaaristen aivojen ja kiihottumisen välisten suhteiden tutkimisesta, toimittamaan käsikirjoituksia lehteen. Lopullinen tuote on erinomainen vaivaa, 7 papereita osaltaan erottaa tutkijat 5 eri maissa. Heidän työnsä on esitetty kaksi erityisiä kysymyksiä omistettu teema epälineaarinen suhteita, joihin liittyy aivojen toimintaa, kiihottumisen ja käyttäytymisen suorituskykyä.
tämänhetkisessä numerossa on kolme tutkielmaa Tri., Corrado Bucherelli University of Florence, Firenze, Italia, Tohtori Sonia Dedios Douglas Hospital Research Center ja McGill University, Montreal, Kanada,, ja Tohtori Cheryl Conrad Arizona State University, Tempe, Arizona, YHDYSVALLAT. Tohtori Baldin ja Bucherellin ensimmäinen paperi tarjoaa laajan näkökulman hermoston ja hormonitoiminnan epälineaarisuuteen käyttäytymisen suorituskyvyn ja kiihottumisen välillä. Nämä tutkijat esittävät synteesi, peräisin vuosikymmenten tutkimus jyrsijöillä ja ihmisellä, joka parantaa ymmärrystä monimutkainen modulaatio muistia kiihottumisen., Nimenomaan, ne on käsitelty ei-lineaarinen suhde muistiin ja toimia hormonit sympaattisen hermoston, esimerkiksi, adrenaliini, ja hypotalamus-aivolisäke-lisämunuaisen (HPA) – akselilla, esim., adrenokortikotrooppisen hormonin (ACTH) ja glukokortikoidien (GCs; kortikosteronin rotilla ja kortisolin ihmiset).
Drs. Lupienin ja Conradin toisessa ja kolmannessa numerossa keskitytään ensisijaisesti GCs: n akuutteihin vaikutuksiin kognitioon jyrsijöillä ja ihmisillä., Molemmat paperit keskustella näyttöä siitä, että keskitason glukokortikoidien parantaa, ja korkean tason GCs-heikentää, muisti-liittyvän toiminnan hippokampuksessa, rakenne, joka on tiedetty jo pitkään olevan erittäin herkkiä stressille ja kriittisesti mukana oppimisen ja muistin (Eichenbaum, 2001; Poldrack ja Packard 2003)., Jokainen näistä papereita tarjoaa tasapaino huomauttaa, että kohonneet stressiä tai glukokortikoidien kanssa saattaa myös parantaa huomiota ja muistia, riippuen siitä, onko tieto on osa, tai sen ulkopuolella, stressin yhteydessä, sekä onko stressiä esiintyy silloin, kun hankinta vs. haku vaihe muistia (ks. myös Roozendaal, 2000 liittyvä keskustelu). Tämä lisäsi monimutkaisuutta, ts.,, että muoto ja funktio välillä GC tasoilla ja muisti on kontekstista riippuvainen, on sopusoinnussa ensisijainen ominaisuus Yerkes ja Dodson Laki, jossa todetaan, että korkea stressiä tai kiihottumisen voi parantaa suorituskykyä joissakin olosuhteissa ja heikentää suorituskykyä muissa olosuhteissa (Kuva 1)., Näin ollen ilmaus suhde GCs (sekä muut fysiologiset toimenpiteet) ja kognitio voi olla joko lineaarinen tai ei-lineaarinen, riippuen muuttujista kuten taso tehtävän vaikeus, osallistuminen hippokampuksen vs. ei-hippokampuksen rakenteita, sekä asiayhteyteen ja ajalliset muuttujat (Cordero ja Sandi 1998; Akirav et al., 2004; Okuda ym., 2004).
tämän sarjan toinen numero sisältää papereita tohtori Julian Thayerin laboratorioista, National Institute on Aging, Baltimoressa, Marylandissa, Yhdysvalloissa, Tri., Gal Richter-Levin, University of Haifa, Haifa, Israel, Tohtori Paul Luiten, University of Groningen, Groningen, Alankomaat ja Tohtori David Diamond, University of South Florida ja Veteraanit Sairaala, Tampa, Florida, YHDYSVALLAT. Paperi Dr. Thayer on ehkä kaikkein eklektinen toimi tässä teoksessa, joka tarjoaa uutta näkökulmaa ei-lineaarisia suhteita eri neurojärjestelmät. Erityisesti tämä teos yhdistää havainnot estoprosessien epälineaarisuudesta eri aivorakenteissa, esim.,, otsalohkon aivokuori ja amygdala sekä GABA-reseptorin dynamiikka ja synaptic plastisuus, kaikki sisällä laajat puitteet hermo valvontaa sydämen mallina järjestelmä estävä ohjaus.
Drs. Akiravin ja Richter-Levinin paperi keskittyy hermorakenteiden vuorovaikutuksiin. On tarpeeksi vaikea ymmärtää, miten aivojen rakenteet ovat eristyksissä mukana oppimisessa ja muistissa. Nämä tutkijat ovat ottaneet ylimääräisiä haaste ymmärtää, miten amygdala vuorovaikutuksessa hippokampus vaikuttaa muistin käsittely., Ideoita kehitetään niiden paperi on sopusoinnussa toissijainen teema sekä erityisiä kysymyksiä, että ilmaus ei-linearities amygdala-hippokampuksessa vuorovaikutusta on muun muassa asiayhteydestä.
kahdessa viimeisessä paperissa kuvataan GC-toimia neuronien eloonjäämisestä ja muistista. Niiden alueen yhteistä on, että ne molemmat osoittavat, että hyvin alhainen tai hyvin korkea GCs voi tuottaa haitallisia vaikutuksia hippokampuksen toimintaa. Erityisesti Drs., Abraham, Meerlo ja Luiten läpi merkittävää kirjallisuutta, joka osoittaa, että GCs pelata voimakas rooli sekä selviytymisen ja kuoleman hippokampuksen neuronien. He ovat osoittaneet, että GCs voi aktivoida mekanismeja mukana neurodegeneraatioon, sekä neuroprotektio, pitoisuudesta riippuen steroidi. Tässä yhteydessä käsitellään myös GC-toimien riippuvuutta hippokampuksesta. Nämä kirjoittajat huomauttavat esimerkiksi, että korkeiden GCs-pitoisuuksien haitalliset vaikutukset neuronaaliseen kuolemaan voidaan mitätöidä ympäristömanipulaatioilla, kuten kalorirajoituksilla.,
teos päättyy Drs. Parkin, Campbellin, Woodsonin, Smithin, Fleshnerin ja Diamondin paperiin. Nämä kirjoittajat tutkittu paikkatietojen muistia rotilla olosuhteissa, jossa GC-tasot olivat manipuloitu käytökseltään, altistamalla rottien saalistaja, tai farmakologisesti, antamalla metyrapone, GC-synteesi-estäjä. He havaitsivat, että GCS: n välitaso korreloi optimaalisen muistin kanssa ja hyvin alhaiset tai korkeat GC-tasot korreloivat heikentyneen muistin kanssa., Jälleen kerran kysymys kontekstiriippuvuudesta nousi esiin, koska pelkästään kohonneet GC-tasot eivät riittäneet heikentämään tilamuistia. Spatiaalinen muisti heikkeni vain, kun kohonneet GC-tasot esiintyivät käyttäytymisjännitystilan yhteydessä (ks.myös Woodson et al., 2003; Okuda ym., 2004 asiaan liittyvien havaintojen osalta).
tiivistettynä näiden kahden asian eksplisiittinen teema on kiihottumisen ja aivojen toiminnan epälineaarinen suhde., Kuitenkin, on huomattava, että lisääntyvä kiihottumisen eivät välttämättä tuottaa ei-lineaarinen vaikutuksia aivoihin, tai käytöstä, huolimatta siitä, että tämä on, miten Yerkes-Dodson Law on rutiininomaisesti kuvattu Psykologian oppikirjoja (esim. Riisi, 1999). Vaikutus vaikeus tehtävän muoto kiihottumisen-suorituskyky käyrä oli korostanut Yerkes ja Dodson (1908), sekä myöhemmin keskustelua Dodson (1917) ja varhaisessa Psykologian oppikirja (Nuori, 1936)., Kuitenkin, tunnustamista, dual epälineaarinen/lineaarinen ominaisuus Yerkes-Dodson Law nykyajan työntekijöitä on vain harvoin tunnustettu. Vaikka tutkijat alalla tunteet, aivot ja muisti ovat taka lineaarisen komponentin tilan pelkkä alaviite (Christianson, 1992) tai ne on jätetty huomiotta kokonaan (Loftus, 1980; Metcalfe ja Jacobs 1998; Mendl, 1999; Aston-Jones et al., 2000). Paperit nämä kaksi asiaa auttaa sulattamaan neurobiologian ja psykologian puitteissa täydellinen, eli, alkuperäinen versio Yerkes-Dodson Law, osoittamalla, että lopullinen muoto kiihottumisen-suorituskyky annos-vaste-käyrät (kuten lineaarinen tai kaareva) riippuu väliintulevia muuttujia, kuten luonne, tehtävä ja kontekstuaalisia vaikutteita.
lopuksi haluan todeta, että kaikki paperit nämä kaksi erityisiä kysymyksiä lehden olivat vertaisarvioituja, ja kiitän arvioijat niiden aikaa, vaivaa ja rakentavaa kritiikkiä alustavia versioita käsikirjoituksista. Haluaisin myös kiittää Tri., Ed Calabrese, editor-in-chief ja voimana tutkimus epälineaarisia ilmiöitä koko kasvien ja eläinten valtakuntia, joka kutsui minut palvelemaan vieras editori tämän tilavuus. Haluan myös kiittää Barbara Callahania hänen avustaan Käsikirjoitusten muotoilussa.