Кратко — протокол, обоснование методов, контрольные условия и ожидаемые результаты.
1) Дизайн
- Тип: между- или внутри‑участников (кроссовер предпочтителен для мощности).
- Группы: «сон» vs «бодрствование» (варианты: ночной сон vs дневное бодрствование, или короткий сон‑напа vs тихое бодрствование).
- Интервалы: примерный протокол — кодирование → немедленный тест → задержка $12\text{ч}$ (сон/бодрствование) → отсроченный тест. Альтернатива: дневной на‑п/контроль $90\text{–}120\text{мин}$.
2) Участники
- Студенты, возраст $18\text{–}30$ лет, исключить нарушения сна, сильную дневную сонливость, психотропные препараты.
- Пример расчёта размера выборки (двусторонний тест, $\alpha =0.05$, мощность $1-\beta =0.8$, ожидаемый эффект $d=0.6$):
$$n=\frac{2(z_{1-\alpha /2}+z_{1-\beta }{)}^2}{d^2}=\frac{2(1.96+0.84{)}^2}{0.6^2}\approx 44\text{участника в группе}.$$
3) Материалы и задачи (эпизодическая память)
- Ассоциативные пары изображение‑слово или сцены с контекстной информацией; число стимулов $N=60$ (делить на наборы для кроссовера).
- Кодирование: глубокая обработка (например, семантическая оценка) с фиксированным временем на стимул $\sim 3\text{–}5\text{с}$.
- Немедленный тест для контроля энкодинга (частичный recall или распознавание), затем отсроченный тест (свободное/восстановительное воспроизведение и/или распознавание с сигнал‑детекторной метрикой $d^{\prime }$).
4) Мониторинг сна и контроль
- Золотой стандарт: полисомнография (PSG) для записи стадий сна, медленных волн и спиндлов; если нет — актиграфия + сонный дневник.
- Контроль перед экспериментом: инструкция ограничить кофеин/алкоголь за $24\text{ч}$, стандартный режим сна предыдущие $2\text{дня}$; исключить участников с ночным сном < $6\text{ч}$ по дневнику/актиграфии.
- Контроль циркадности: менять порядок AM/PM сессий или использовать кроссовер, чтобы исключить влияние времени суток.
5) Контрольные условия и конфаундеры
- Бодрствующая группа — активность контролировать: пассивная деятельность без новых эпизодических задач (чтение нейтральных текстов), фиксировать активность.
- Убедиться, что группы сопоставимы по уровню внимания при кодировании (оценка по немедленному тесту).
- Контроль стимулов: разные, сопоставимые списки, рандомизация, баланс пола и хронотипа.
6) Метрики и анализ
- Основной результат: изменение производительности $\Delta M=M_{\text{отср.}}-M_{\text{немед.}}$ или процент удержания $\frac{M_{\text{отср.}}}{M_{\text{немед.}}}\times 100\%$.
- Статистика: смешанная ANOVA (факторы: Группа $\{\text{сон},\text{бодрствование}\}$ × Время $\{\text{немед.},\text{отср.}\}$); пост‑hoc t‑тесты с коррекцией.
- Корреляции: память ↔ время SWS/количество спинделей (Пирсон $r$). Регрессия для предсказания изменения памяти:
$$\Delta M={\beta }_0+{\beta }_1\cdot \text{SWS}+{\beta }_2\cdot \text{Spindles}+{\beta }_3\cdot \text{Age}+\epsilon .$$
- Множественная проверка: контролировать FDR/Bonferroni.
7) Ожидаемые результаты и интерпретация
- Гипотеза: группа сна покажет лучшее консолидационное улучшение/меньшее забывание по сравнению с бодрствованием; эффект особенно выражен для эпизодических (хиппокамп‑зависимых) ассоциаций. Ожидаемый размер эффекта средний: $d\approx 0.5\text{–}0.8$.
- Связь с физиологией: положительная корреляция между временем SWS и/или мощностью медленных волн и приростом удержания; спиндлы могут предсказывать усиление ре-активации/консолидации.
- Альтернативные исходы: отсутствие эффекта — возможно, из‑за сильного перекрытия в кодировании, короткого интервала или недостатка статистической мощности; отрицательные результаты требуют проверки контроля энкодинга и циркадности.
8) Практические замечания
- Предпочтителен кроссовер (каждый участник в обеих условиях) для уменьшения межиндивидуальной изменчивости и числа участников.
- При использовании PSG учесть артефакты, стандартизировать scoring (AASM).
- Документировать соблюдение инструкций (питание, кофеин, учебная нагрузка).
Кратко: структурированный кодинг → контроль немедленного уровня → сон/бодрствование при мониторинге сна → отсроченный тест; анализ — смешанная ANOVA + корреляции/регрессия с PSG‑параметрами; ожидается лучшее сохранение эпизодических воспоминаний после сна, коррелирующее с SWS и спинделями.