Psychology (Council of Humanities and Social Sciences)
100 %
Ortelius classification: Experimental psychology
Panel
European Reserach Council (ERC)
Department or equivalent
Institute of Psychology (Eötvös Loránd University)
Starting date
2018-03-01
Closing date
2018-06-30
Funding (in million HUF)
2.195
FTE (full time equivalent)
0.33
state
closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára. A klasszikus emlékezeti modellek két nagy kategóriát különböztetnek meg, a deklaratív és nem-deklaratív emlékezetet. Míg az előbbibe tartozik a tényekre és eseményekre történő emlékezés, addig az utóbbiba tartozik a procedurális emlékezet, ami a készségek, szokások alapját képezi. A klasszikus elképzelés szerint e két nagy kategóriába tartozó emlékezeti folyamatok enkapszuláltan működnek, mind kognitív, mind pedig neurális szinten: a deklaratív emlékezet elsősorban a mediotemporális lebeny és a hippocampus, míg a procedurális emlékezet a bazális ganglionok működésére támaszkodik. Az utóbbi évek kutatásai azonban azt mutatják, hogy a két emlékezeti rendszer között interakció áll fent és az említett agyi struktúrák részt vesznek mind a deklaratív, mind a procedurális emlékezeti folyamatokban. A kutatás célja, hogy a kísérleti pszichológia és kognitív idegtudomány módszereit felhasználva hozzájáruljon a kétféle emlékezeti működés interakciójának és agyi hátterének jobb megértéséhez.
Mi a kutatás alapkérdése? Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek. A kutatás célja a deklaratív és procedurális emlékezeti folyamatok vizsgálata temporális lebeny epilepsziával küzdő betegeknél. E betegcsoport esetében az epilepszia elsősorban a hippocampust és a közeli temporális lebeny területeket érinti, így lehetővé válik annak vizsgálata, hogy az epilepszia következtében kialakuló strukturális és funkcionális agyi változások hogyan hatnak a deklaratív ill. procedurális emlékezeti teljesítményre. A vizsgált betegcsoport esetében az érintett agyterületek aktivitása beültetett elektródák segítségével kerül rögzítésre mind az emlékezeti feladatok során, mind pedig az azt követő ún. konszolidációs periódusban, amely lehetővé teszi, hogy ne csak az emlékek kialakulásának, hanem azok megszilárdulásának az agyi korrelátumait is vizsgáljuk. A fogadó ERC kutatócsoport több évtizedes tapasztalattal rendelkezik a hippocampus kognitív funkciókban betöltött szerepének vizsgálatában, ami jelentősen hozzájárul a projekt sikeréhez és a tudástranszferhez.
Mi a kutatás jelentősége? Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának! Az emberi emlékezet kutatása több mint egy évszázados múltra tekint vissza, azonban a mai napig sem tisztázott, hogy a különböző (pl. deklaratív és procedurális) emlékezeti folyamatok milyen viszonyban állnak egymással, és az egyes agyterületek milyen szerepet játszanak ezekben a folyamatokban. Az utóbbi évtizedekben olyan kognitív idegtudományi módszerek kerültek kidolgozásra, amelyekkel precízebben tudjuk mérni az emlékezeti folyamatok agyi hátterét (pl. agyi aktivitás elvezetése mély-agyi elektródákkal). A fogadó professzor (Neil Burgess, UCL, h-index 72, hivatkozásszám ~ 24500) kutatócsoportja a legújabb, state-of-the-art kísérleti és elemzési módszereket használva jelentősen hozzájárult a hippocampus kognícióban (pl. epizodikus memóriában) betöltött szerepének feltérképezéséhez. A közös kutatási projekt célja a hippocampus és a kapcsolódó mediális temporális agyi területek deklaratív és procedurális emlékezetben betöltött szerepének pontosabb megértése. A projekt eredményei nem csak az emlékezeti modellek precízebb kidolgozásához, fejlesztéséhez járulhatnak hozzá, hanem segíthetik pontosabb diagnosztikai, rehabilitációs és emlékezetfejlesztő módszerek kidolgozását is.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára. A projekt célja az emberi emlékezeti folyamatok és a hátterében álló agyi struktúrák jobb megértése. A kutatás temporális epilepsziával küzdő betegeknél vizsgálja a deklaratív (epizodikus) és procedurális (készség) emlékek kialakulását és hosszútávú megtartását, amelyen keresztül bepillantást nyerhetünk a mediotemporális agyi területek emlékezetben betöltött szerepébe. A projekt eredményei nem csak az emberi emlékezeti modellek precízebb kidolgozásához járulhatnak hozzá, hanem segíthetik pontosabb diagnosztikai és rehabilitációs módszerek kidolgozását olyan betegcsoportok számára, akiknél ezek az agyterületek érintettek (pl. epilepszia, Enyhe Kognitív Zavar, Alzheimer kór, depresszió, stroke), illetve segíthetik tanulás- és emlékezetfejlesztő módszerek kidolgozását is egészséges személyek számára. A projekt eredményei tehát jelentős érdeklődésre tarthatnak számot a pszichológiai és idegtudományi közösségben, a klinikai és egészségtudományi, valamint a neveléstudományi területeken is.
Summary
Summary of the research and its aims for experts Describe the major aims of the research for experts. The widely known multiple memory systems model proposes two main categories of memories: declarative and non-declarative memory. While the former is related to remembering facts and events, the latter is related to procedural skills and habits. These memory systems have been assumed to be segregated both on the cognitive and neural level, with the medial temporal lobe and the hippocampus responsible for declarative and the basal ganglia responsible for procedural memory. A growing body of evidence, however, suggests that these memory systems interact and the proposed underlying brain regions are involved in both types of memories. The proposed project, using methods of experimental psychology and cognitive neuroscience, aims to contribute to a better understanding of the declarative and procedural memory systems and their neural substrates.
What is the major research question? Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments. The project aims to examine declarative and procedural memory processes in patients diagnosed with temporal lobe epilepsy. In these patients, primarily the hippocampus and related temporal lobe regions are affected by epilepsy, that enables to test how structural and/or functional changes in these brain regions influence declarative and procedural memory performance. Neural activity in the patient group is recorded in the affected areas using intracranial electroencephalography both during learning and after an overnight consolidation period. This design enables to investigate the neural substrates of memory formation as well as retention of the acquired knowledge. The host ERC research group has extensive experience in investigating the role of the hippocampus in cognition that warrants the success of the proposed collaborative project and provides an excellent basis for knowledge transfer of cutting-edge research and analysis approaches.
What is the significance of the research? Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field. Human memory has long been in the focus of scientific investigations, yet it still remains unclear how declarative and procedural memory systems interact and how various brain structures are involved in these memory systems and their interactions. Cognitive neuroscience methods developed in the recent decades can help better disentangle these processes and their neural substrates. The host professor's (Neil Burgess, UCL) research group has used state-of-the-art research and analysis methods (including intracranial electroencephalography) and contributed significantly to a deeper understanding of the role of the hippocampus in cognition. The proposed collaborative project aims to go beyond previous studies by contrasting the role of the hippocampus in declarative vs. procedural memory in the same human subjects. The outcome of the project can contribute not only to an improved model of human memory but can also help develop more effective diagnostic, rehabilitation and training protocols.
Summary and aims of the research for the public Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others. The project aims to gain a better understanding of the human memory and its neural underpinnings. The proposed study examines declarative and procedural memory formation and retention in patients diagnosed with temporal lobe epilepsy in order to test the role of specific brain regions (specifically, the hippocampus and medial temporal lobe) in these memory processes. The outcome of the project can contribute not only to an improved model of human memory but can also help designing more effective diagnostic and rehabilitation protocols for various patient populations (e.g., epilepsy, Mild Cognitive Impairment, Alzheimer's Disease, depression, stroke). Finally, the findings can also help develop more efficient training protocols for improving learning- and memory performance (e.g., remembering specific events, or developing new skills) in healthy participants. Thus the project can have implications for psychology, neuroscience, clinical medical sciences as well as educational neuroscience.
Final report
Results in Hungarian
A projekt célja az emberi emlékezeti folyamatok és a hátterében álló agyi struktúrák jobb megértése. A kutatási projekt során temporális epilepsziával küzdő betegeknél vizsgáltuk asszociatív emléknyomok kialakulását és annak agyi korrelátumait. Az eredmények azt mutatják, hogy minél erősebb a hippokampális lassú (théta) agyi aktivitás az emléknyomok kódolása során, annál jobb lesz ezen emlékek későbbi megtartása. Továbbá a hippokampális gyors (gamma) agyi aktivitás az egyedi emléknyomok közötti asszociációkra való jobb emlékezéssel mutatott összefüggést. A kapott eredményeken keresztül bepillantást nyerhetünk a mediotemporális, pontosabban hippokampális agyi területek asszociatív emlékezetben betöltött szerepébe, amely nem csak az emberi emlékezeti modellek precízebb kidolgozásához járulhat hozzá, hanem segítheti pontosabb diagnosztikai és tanulás- és emlékezetfejlesztő módszerek kidolgozását is.
Results in English
The project aims to gain a better understanding of the human memory and its neural underpinnings. The study examined associative memory formation and its neural correlates in patients diagnosed with temporal lobe epilepsy in order to test the role of specific brain regions (specifically, the hippocampus and medial temporal lobe) in these memory processes. We found that greater hippocampal slow (theta) activity during memory encoding was associated with greater subsequent memory performance. Moreover, hippocampal fast (gamma) activity was related to better associative memory between the individual items. Our results provide insight into the role of the medial temporal lobe and more specifically the hippocampus in associative memory. These findings can contribute not only to an improved model of human memory but can also help design more effective diagnostic and training protocols for improving learning- and memory performance.
