majdnem egy évszázad telt el azóta, hogy megjelent az első, az ébredés és a viselkedési teljesítmény közötti nemlineáris kapcsolatot leíró tanulmány (Yerkes and Dodson 1908). Ez a tanulmány, amely a feladat nehézségének és a stressznek a táncoló egér diszkriminációs tanulására gyakorolt hatását elemzi, különbözik a többiektől., A tanulmány statisztikai elemzések nélkül jelent meg (a statisztikákat még nem dolgozták ki), és a mintaméretek csoportonként 2 egeret tesznek ki (ez a modern szabványok elfogadhatatlanul alacsony szintje). Tanulmányuk korlátai ellenére Yerkes és Dodson eredményeit később macskákban (Dodson, 1915), patkányokban (Broadhurst, 1957; Telegdy és Cohen 1971) és emberekben (Dickman, 2002; Bregman és McAllister 1982; Anderson, 1994) replikálták, és a pszichológia területének lexikonjává vált, mint “Yerkes-Dodson törvény” (Young, 1936; Eysenk, 1955)., Röviden, Yerkes és Dodson megállapította, hogy amikor egerek kaptak egy egyszerű diszkriminációs feladat a teljesítmény javult lineárisan növeli az izgalmat. A nehezebb feladatokkal az egerek teljesítménye mérsékelten javult az izgalom növekedésével, de a legmagasabb szintű izgalomnál teljesítményük csökkent, ami egy általános, nemlineáris (fordított-U) alakú kapcsolatot képez az izgalom és a teljesítmény között. Ezt a feladatfüggő hatást az izgalmi-teljesítmény görbék alakjára az 1. ábra szemlélteti.,
a Yerkes-Dodson törvény lineáris és nemlineáris összetevőinek szemléltetése a feladat nehézsége alapján. A teljesítmény mindkét típusú feladatok látható, hogy növelje válaszul a változás az alacsony mérsékelt szinten ébredés. Magas izgalmi körülmények között (vagy kifejezetten “vigor” (Dickman, 2002)) az alanyok nagyfokú teljesítményt mutatnak egyszerű feladatokban, de a nehéz feladatok teljesítésében károsodnak. Általánosságban elmondható, hogy az “egyszerű feladatok” egy olyan képzési állapotnak felelnek meg, amely magában foglalja a figyelmet egy nagyon különálló ingerre., Teljesítmény ez a típusú feladat rutinszerűen termel erős, viszonylag pontos emlékek alapján rendkívül izgató körülmények között, mint jellemző a jelenségek, mint például a “fegyver fókusz”, meg “ezt kapd ki emlékek”, valamint a fokozott memória a központi események egy izgató jelenet (Christianson, 1992; Conway et al., 1994; Safer et al., 1998; Csákány, 1998)., Ezzel szemben az igényesebb feladatokat, mely magában foglalja a megosztott figyelmet, munkamemória, a figyelmet, hogy elemeken kívül a forrás ébredés, vagy ott, ahol a finom különbségek között ingerek a megkülönböztetés feladatok volna felelnie, hogy a “nehéz feladat” különbséget. A magas szintű izgalom általában rontja a teljesítményt az ilyen típusú feladatok (Leon and Revelle 1985; Burke et al., 1992; Christianson, 1992)., Végső soron a feladat nehézsége, izgalma és memóriája közötti összetett kapcsolatok megértését a különböző agyi memóriarendszerek aktiválásának vagy gátlásának tanulmányozása támasztja alá a feladat nehézségének és izgalmának különböző szintjein (Barch et al., 1997; Arnsten, 1998; Diamond et al., 2001; Braver et al., 2001; Kensinger et al., 2003; Kensinger and Corkin 2004; Birnbaum et al., 2004).,
a Yerkes-Dodson-törvény folyamatos befolyást gyakorolt a kognitív kutatásokra, több évtizedes vitával, amely magában foglalja mind a heurisztikus érték támogatását, mind kritikáját (Broadhurst, 1957; Broadhurst, 1959; Brown, 1965; Deffenbacher, 1982; Christianson, 1992; Baumler, 1994; Teigen, 1994; Watters et al., 1997; Dutton and Carroll 2001; Hanoch and Vitouch 2004)., Így Yerkes és Dodson eredeti munkája, valamint az általa létrehozott “törvény” évtizedek óta megalapozta azt a kutatást, hogy a viselkedési teljesítmény miért javítható vagy károsodhat, ha az alanyok erős nyomás alatt vannak (nagy izgalom).
a Yerkes-Dodson-törvény megszületésekor elképzelhetetlen fejlett módszertani szinteken folyó, az izgalmat és az agyműködést magában foglaló nem-linearitásokkal kapcsolatos kutatásokat végeztek., A neurobiológiai kutatások a nem-linearitást vizsgálták a viselkedés és az agy működésének széles körű vizsgálata során, beleértve a munkamemória funkcionális MRI-elemzését (Callicott et al., 1999), hormon-memória kölcsönhatások (Gold and Van Buskirk 1975; Introini-Collison et al., 1994; Stefani et al., 1999), szinaptikus plaszticitás (Diamond et al., 1992; Kerr et al., 1994), receptor ligandum-memória kölcsönhatások (Conrad et al., 1999; Okuda et al., 2004) és a metabolikus inzultusokra adott neuroprotekció (Bar-Joseph et al., 1994; Kaltschmidt et al., 1999; Abraham et al., 2000)., Ebben az összefüggésben hívtam meg az agyat és az izgalmat érintő nemlineáris kapcsolatok tanulmányozásában jártas kutatókat, hogy nyújtsanak be kéziratokat a folyóiratnak. A végtermék kiemelkedő erőfeszítés, 7 papírral, amelyeket 5 különböző ország kiváló kutatói készítettek. Munkájukat két, az agyműködést, az izgalmat és a viselkedési teljesítményt érintő, nemlineáris kapcsolatok témájával foglalkozó speciális kérdés mutatja be.
a jelenlegi kérdés három tanulmányt tartalmaz a Dr., Corrado Bucherelli, a Firenzei Egyetem, Firenze, Olaszország, Dr. Sonia Lupien, a Douglas Hospital Research Center és McGill University, Montreal, Kanada, és Dr. Cheryl Conrad Arizona State University, Tempe, Arizona, USA. Dr. Baldi és Bucherelli első dolgozata átfogó képet ad a viselkedési teljesítmény és az izgalom közötti nem-linearitás idegi és endokrin alapjairól. Ezek a kutatók egy több évtizedes rágcsálókkal és emberekkel kapcsolatos kutatásokból származó szintézist mutatnak be, amely fokozza a memória arousal általi komplex modulációjának megértését., Konkrétan megvitatták a memória és a szimpatikus idegrendszer hormonjainak, például az epinefrin és a hypothalamus-hipofízis-mellékvese (HPA) tengely közötti nemlineáris kapcsolatot, pl. adrenokortikotrop hormon (ACTH) és glükokortikoidok (GCs; kortikoszteron patkányban és kortizolban az emberekben).
Dr. Lupien és Conrad második és harmadik írása elsősorban a GCS rágcsálók és emberek megismerésére gyakorolt akut hatásaira összpontosít., Mindkét dokumentum arról beszél, hogy a glükokortikoidok közbenső szintje fokozza, és a GCs magas szintje rontja a hippocampus memóriával kapcsolatos működését, egy olyan struktúrát, amelyről régóta ismert, hogy nagyon érzékeny a stresszre, és kritikusan részt vesz a tanulásban és a memóriában (Eichenbaum, 2001; Poldrack and Packard 2003)., Minden ilyen papírokat biztosít egyensúlyt mutat, hogy az emelkedett stressz, vagy glükokortikoidok is fokozza a figyelmet, majd a memória, attól függően, hogy az információk egy része, vagy azon kívül, a stressz összefüggésben, valamint azt, hogy a stressz akkor fordul elő, a megszerzéskor, szemben a betöltési fázis memória (lásd még Roozendaal, 2000 kapcsolatos vita). Ez a komplexitás hozzáadott szintje, azaz,, hogy a függvény alakja a GC szintek és a memória között kontextusfüggő, összhangban van a Yerkes és Dodson törvény elsődleges jellemzőjével, amely kimondja, hogy a magas stressz vagy izgalom bizonyos körülmények között fokozhatja a teljesítményt, és más körülmények között ronthatja a teljesítményt (1.ábra)., Így a GCS (valamint más fiziológiai intézkedések) és a megismerés közötti kapcsolat kifejezése lehet lineáris vagy nemlineáris, olyan változóktól függően, mint például a feladat nehézségi szintje, a hippocampus bevonása a nem hippokampális struktúrákhoz, valamint a kontextuális és időbeli változók (Cordero and Sandi 1998; Akirav et al., 2004; Okuda et al., 2004).
a sorozat második kiadása Dr. Julian Thayer, az Országos öregedési Intézet laboratóriumainak papírjait tartalmazza Baltimore-ban, Maryland, USA, Dr., Gal Richter-Levin, a University of Haifa, Haifa, Izrael, Dr. Paul Luiten, a University of Groningen, a Groningen, Hollandia, Dr. David Gyémánt, a University of South Florida, valamint a Veterán Kórházban, Tampa, Florida, USA. Dr. Thayer dolgozata talán a leginkább eklektikus munka ebben a kötetben, új perspektívát nyújtva a nemlineáris kapcsolatokról a különböző neurális rendszerekben. Pontosabban, ez a munka integrálja a nem-linearitásokra vonatkozó megállapításokat a különböző agyi struktúrák gátló folyamataiban, például,, prefrontális kéreg és amygdala, valamint GABA receptor dinamika és szinaptikus plaszticitás, mind a széles körű keretében a neurális kontroll a szív, mint egy modell rendszer gátló kontroll.
Dr. Akirav és Richter-Levin tanulmánya az idegi struktúrák közötti kölcsönhatásokra összpontosít. Elég nehéz megérteni, hogy az agyi struktúrák elszigetelten hogyan vesznek részt a tanulásban és a memóriában. Ezek a nyomozók további kihívást vállaltak annak megértésére, hogy az amygdala hogyan hat a hippokampuszra, hogy befolyásolja a memória feldolgozását., A dolgozatukban kidolgozott ötletek összhangban vannak a másodlagos témával mindkét speciális kérdésben, hogy az amygdala-hippocampus interakciók Nem linearitásainak kifejezése többek között kontextusfüggő.
az utolsó két dolgozat a neuronok túlélésével és memóriájával kapcsolatos GC-műveleteket írja le. Közös területük az, hogy mindkettő bizonyítja, hogy a nagyon alacsony vagy nagyon magas GCs-szint káros hatással lehet a hippokampális működésre. Pontosabban Dr., Abraham, Meerlo és Luiten áttekintettek egy jelentős irodalmat, amely azt mutatja, hogy a GC-k erős szerepet játszanak mind a hippokampális neuronok túlélésében, mind halálában. Kimutatták, hogy a GCS a szteroid koncentrációjától függően aktiválhatja a neurodegenerációban részt vevő mechanizmusokat, valamint a neuroprotekciót. A GC-akcióknak a hippokampuszra vonatkozó kontextusfüggőségének visszatérő témája itt is foglalkozik. Ezek a szerzők rámutatnak például arra, hogy a magas GCs-szintek neuronális halálra gyakorolt káros hatásait a környezeti manipulációk, például a kalóriakorlátozás semmisítheti meg.,
a kötetet Dr. Park, Campbell, Woodson, Smith, Fleshner és Diamond dolgozatával zárja. Ezek a szerzők patkányokon vizsgálták a térbeli memóriát olyan körülmények között,amelyekben a GC-szinteket viselkedésileg manipulálták, a patkányokat ragadozónak vagy farmakológiailag, metirapon, GC szintézis inhibitor beadásával. Megállapították, hogy a GCS köztes szintje korrelált az optimális memóriával, és a nagyon alacsony vagy magas GC szint korrelált a károsodott memóriával., Ismét felvetődött a kontextusfüggőség kérdése, mivel az emelkedett GC-szintek önmagukban nem voltak elegendőek a térbeli memória károsodásához. A térbeli memória csak akkor károsodott, ha emelkedett GC-szint történt viselkedési stresszállapotmal együtt (lásd még Woodson et al., 2003; Okuda et al., 2004 kapcsolódó megállapítások).
összefoglalva, e két kérdés explicit témája az ébredés és az agy működése közötti nemlineáris kapcsolat., Meg kell azonban jegyezni, hogy az ébredés növekvő szintje nem feltétlenül eredményez nemlineáris hatást az agyra vagy a viselkedésre, annak ellenére, hogy a Yerkes-Dodson törvényt rutinszerűen ábrázolják a pszichológiai tankönyvekben (pl. rizs, 1999). A feladat nehézségének az arousal-performance görbe alakjára gyakorolt hatását Yerkes and Dodson (1908), valamint később Dodson (1917), valamint egy korai pszichológiai tankönyv (Young, 1936) hangsúlyozta., A Yerkes-Dodson törvény kettős nemlineáris/lineáris jellemzőjének a kortárs munkavállalók általi elismerése azonban csak ritkán elismert. Még a tudósok területén érzelem, agy memória van kárhoztatva, a lineáris összetevő állapotának csupán lábjegyzet (Christianson, 1992), vagy azok figyelmen kívül hagyni, hogy teljesen (Loftus, 1980; Metcalfe, valamint Jacobs 1998; Mendl, 1999; Aston-Jones et al., 2000). Ebben a két kérdésben a dolgozatok segítik a neurobiológia és a pszichológia keveredését a teljes, azaz a teljes összefüggés összefüggésében.,, a Yerkes-Dodson törvény eredeti változata, bizonyítva, hogy az izgalmi-teljesítmény dózis-válasz görbék végső alakja (lineáris vagy görbe vonalú) a beavatkozó változóktól függ, például a feladat jellegétől és a kontextuális hatásoktól.
végezetül szeretném megjegyezni, hogy a papírokat e két különleges kérdések a folyóirat volt, lektorált, köszönöm a bíráló az idő, erőfeszítés, konstruktív kritika az előzetes változata a kéziratok. Szeretném megköszönni Dr., Ed Calabrese, a nemlineáris jelenségek tanulmányozásának főszerkesztő-helyettese az állat-és növényvilágban, amiért meghívtak, hogy legyek a kötet vendégszerkesztője. Szeretném megköszönni Barbara Callahannek a kéziratok formázásában nyújtott segítségét is.