Prefrontaalinen transkraniaalinen tasavirtastimulaatio parantaa maailmanlaajuisesti oppimista, mutta ei valikoivasti tehosta kohdennetun muistin uudelleenaktivoinnin etuja hereillä olevan muistin lujittamisessa, osa 3

Lisävertailut, mukaan lukien merkittävä subjektin sisäinen tekijä Cueing, paljastivat merkittävän Cueing-vaikutuksen olosuhteissa, joissa ei käytetty sähköistä stimulaatiota (TMR-sham tDCS ja TMR-vain; F(1, 34)= 18.{101} {8}}1, p < 0,001, osittainen n2=0.346), mutta ei olosuhteissa, joissa osallistujat saivat todellista sähköstimulaatiota (TMR-anodaalinen vasen tDCS ja TMR-anodinen oikea tDCS; F(1,31); )=0.21,p= 0.648, osittainen n2=0.007).

Tieteen ja tekniikan jatkuvan kehityksen myötä sähköstimulaatiotekniikka on herättänyt yhä enemmän huomiota.

Joidenkin tutkimusten mukaan sähköstimulaatiolla on myönteinen vaikutus ihmisen muistiin. Muistia voidaan parantaa merkittävästi käyttämällä heikkoa sähkövirtaa tietyille aivoalueille. Tämä tekniikka voi auttaa ihmisiä oppimaan ja muistamaan tietoa paremmin, mikä parantaa työn, opiskelun ja elämän tehokkuutta.

Sähköstimulaatio voi myös auttaa hoitamaan joitain muistia heikentäviä sairauksia, kuten Alzheimerin tautia ja Alzheimerin tautia. Lisäksi sähköstimulaatioteknologia voi myös auttaa loukkaantuneille henkilöille palauttamaan vaurioituneita hermoja, jolloin he voivat palauttaa muistinsa ja ajattelukykynsä.

Siksi sähköstimulaation ja muistin välillä on positiivinen ja laajalle levinnyt yhteys. Tämän teknologian avulla voimme hyödyntää paremmin aivomme voimaa ja parantaa elämänlaatuamme. Vaikka sähköstimulaatioteknologia on vielä kehitysvaiheessa, sen uskotaan vaikuttavan elämäämme tulevaisuudessa syvällisemmin. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava muistia, ja Cistanche deserticola voi parantaa muistia merkittävästi, koska Cistanche deserticola voi myös säädellä välittäjäaineiden tasapainoa, kuten lisäämällä asetyylikoliinin ja kasvutekijöiden tasoa. Nämä aineet ovat erittäin tärkeitä muistille ja oppimiselle. Lisäksi Cistanche deserticola voi myös parantaa verenkiertoa ja edistää hapen toimitusta, mikä voi varmistaa, että aivot saavat riittävästi ravinteita ja energiaa, mikä parantaa aivojen elinvoimaa ja kestävyyttä.

Napsauta Tiedä 10 tapaa parantaa muistia

Suora vertailu T'MR-sham tDCS:n ja TMR-only-olosuhteiden välillä osoittaa, että ohjausvaikutus ei ollut merkitsevästi erilainen (F(1,34)=2.11, p= 0.156, osa n ?=0.058). Kaiken kaikkiaan nämä tulokset viittaavat siihen, että tDCS hyödytti merkittävästi muistin vahvistamista riippumatta stimulaation ja TMR-vaikutusten puolelta. Kohdennettu muistin uudelleenaktivointi (eli cueing-vaikutus) havaittiin vain TMR-sham tDCS ja TMR-only olosuhteissa.

Lopuksi, sanaparien emotionaalinen valenssi ei tuonut esiin mitään pää- tai vuorovaikutusvaikutuksia, mikä viittaa siihen, että neutraalit ja negatiiviset muistot hyötyivät yhtäläisesti ja että tDCS- lateraalisuus ei ollut vuorovaikutuksessa materiaalin emotionaalisen valenssin kanssa.

3.4. Pitkän aikavälin muistin yhdistäminen (RT2)

Vastaavasti muistin suorituskyky viivästyneen palauttamisen yhteydessä (viikko myöhemmin) laskettiin oikein haettujen opittujen sanaparien määrä prosentteina ilmaistuna.

ANOVA, jossa on aiheen sisäisiä tekijöitä tunteita (neutraali vs. negatiivinen sanapari) ja vihjailu (vihjetty vs. ei-vihjetty) ja subjektien välinen ehto (TMR-anodaalinen vasen tDCS, TMRanodaalinen oikea tDCS, TMR-huijaus tDCS ja TMR- vain) paljasti tunteen päävaikutuksen (F(1, 64)=32.44, p < 0.001, osittainen η2=0.336) paremmalla muistamisella neutraalilla (keskiarvo) ± standardivirhe 56,31 ± 2,76 %) kuin negatiiviset sanaparit (44,43 ± 2,76 %).

Kaikki muut pää- ja vuorovaikutusvaikutukset olivat merkityksettömiä (kaikki ps > 0.185; kaikki osittaiset η2 < 0.072; kuva 5). Keskimääräinen unohtaminen ehtojen välillä oli myös merkittävästi selvempi RT2:ssa kuin RT1(F(1, 64)=95.371, p < 0.001, osittainen η2=0.598) sekä olosuhteiden ja testauksen välinen vuorovaikutus istunto ei ollut merkitsevä (F(3, 64)=0.245, p=0.865, osittainen η2=0.011).

4. Keskustelu

Tässä tutkimuksessa testasimme ensin hypoteesia, jonka mukaan kuulomuistutusten (ts. TMR-menettelyn) tarjoaminen valveilla olevan lepojakson aikana parantaisi kohdennettujen kohteiden muistin vahvistamista.

Tuloksemme vahvistavat kuulomuistutusten merkittävän edun, mutta vain TMR- ja TMR-sham tDCS -olosuhteissa; eli tehokkaan sähköstimulaation puuttuessa. Toiseksi oletimme, että DLPFC:n sähköinen stimulaatio parantaisi sanaparien säilymistä ja vahvistaisi TMR-vaikutuksia.

Tuloksemme täyttivät osittain nämä ennusteet. Nouto oli todellakin huomattavasti parempi TMR-anodaalisen vasemman ja TMRanodal oikean tDCS-olosuhteissa kuin ei- ja valestimulaatioolosuhteissa, mikä vahvistaa tDCS:n suotuisan vaikutuksen muistin lujittamiseen, mutta tämä vaikutus yleistettiin kaikkiin opittuihin asioihin TMR-menettelystä riippumatta. toisin sanoen sitä hypoteesia vastaan, että tDCS vahvistaa TMR:n selektiivisiä muistiin vaikuttavia etuja.

Lopuksi testasimme hypoteesia, jonka mukaan oikean DLPFC:n anodaalinen viritysstimulaatio, joka liittyy oikean DLPFC:n katodaalista inhiboivaan stimulaatioon, lisäisi TMR:n etuja negatiivisille sanapareille, mikä lopulta johtaisi suurempiin hyötyihin negatiivisille kuin neutraaleille sanapareille. Tulokset eivät osoittaneet polariteettia. riippuvaisia ​​puolipallon vaikutuksia negatiivisten muistojen lujittumiseen.

4.1. Kuulosignaalin edut muistin vahvistamisessa

Kuten edellä todettiin, viittauksille tapahtui selektiivinen muistin parannus verrattuna ei-ohjattuihin sanapareihin vain TMR-tDCS- ja TMR-huijaus-tDCS-olosuhteissa, kun taas tämä vaikutus poistettiin kokonaan sekä TMR-anodaalisen vasemman tDCS:n että TMR-anodisen oikeanpuoleisen tDCS-ehdoissa. . Nämä tulokset vahvistavat osittain ensisijaisen hypoteesimme TMR:n hyödystä kohdistettujen kohteiden konsolidoinnissa muistiin.

Kuitenkin se tosiasia, että merkkietu puuttui sekä TMR-anodaalisen vasemman että TMR-anodin oikean DCS-olosuhteissa, viittaa siihen, että TMR:n selektiivinen vaikutus varjossi tDCS:n globaali vaikutus.

Itse asiassa, muistitehtävässä ei havaittu unohtamista välittömästi stimulaation jälkeen (RT1) sekä vihjattujen että vihjaamattomien kohteiden osalta molemmissa tDCS-olosuhteissa, kun taas unohtaminen oli voimakkaampaa vihjaamattomien kohteiden kohdalla vain TMR- ja TMR-huijaus-tDCS-olosuhteissa. Tästä syystä cueing-etu on saatettu poistaa tehottomista tDCS-olosuhteista, mikä johtui mahdollisesti paremmasta maailmanlaajuisesta muistin säilyttämisestä, joka peittää TMR:n edut.

Näiden tulosten tulkintaa rajoittava tekijä on se, että vaikka varmistimme, että osallistujien kanssa vuorovaikutuksessa oleva kokeilija oli sokea DCS-stimulaatioparametreille (lateraliteetti ja näennäinen/todellinen), emme kertoneet osallistujille heidän tuntemuksistaan ​​ja siitä, mitä he pitivät kokeellisena. On jo osoitettu, että eri tekijät voivat määrittää TMR:n tehokkuuden.

Esimerkiksi kuulomerkinnän valveilla ollessa havaittiin enimmäkseen hyödylliseksi pelastaakseen alhaisen palkitsemisen arvoisia spatiaalisia ärsykkeitä unohtamasta, kun taas se ei vaikuttanut korkean palkkion arvoihin [26]. Tässä jälkimmäisessä tutkimuksessa alhaisen palkkion arvoiset ärsykkeet osoittivat myös alhaisempaa oppimistarkkuutta kuin korkean palkkion arvoiset kohteet ennen TMR-interventiota, mikä viittaa siihen, että TMR valveilla on enimmäkseen tehokasta, kun oppimistaso on kohtalainen.

Vastaavasti unen aikana tapahtuvan kuulomerkinnän hyödyt muistissa esineiden sijainnissa havaittiin vain sellaisista kohteista, jotka eivät olleet kovin tarkkoja jo ennen interventiota [67]. Näin ollen alun perin korkeat koodaustasot saattavat selittää, miksi muut tutkimukset eivät pystyneet osoittamaan edes kohtalaista TMR:n hyötyä hereillä ollessa.

Tästä huolimatta negatiiviset asiat oppivat vähemmän tehokkaasti kuin neutraalit tässä tutkimuksessamme, eivätkä ne silti hyötyneet enemmän TMR:stä tai tDCS:stä, koska opittujen ärsykkeiden tunnevalenssilla ei ollut pääasiallista tai vuorovaikutteista vaikutusta. Koska sekä negatiiviset että neutraalit kohteet olivat jo valmiiksi tutkimuksessamme yli 75 prosentin tarkkuudella, saattaa olla, että tämä alkuperäinen ero ei ollut riittävä laukaisemaan TMR:n tai tDCS:n erovaikutuksia.

4.2. tDCS:n vaikutukset muistin konsolidointiin

Kuten odotettiin, DLPFC:n sähköinen stimulaatio (TMR-anodaalinen vasen ja TMR-anodalright tDCS) johti merkittävästi parempaan palautussuorituskykyyn verrattuna pelkän TMR:n ja TMR-huijauksen tDCS-olosuhteisiin.

Siksi 20 minuutin tasavirtastimulaatio vasemman tai oikean DLPFC:n yli lepäävän oppimisen jälkeisen hereilläoloajan aikana voi tehostaa muistin lujittamista deklaratiivista verbaalista materiaalia varten. Nämä tulokset sopivat yhteen raportin kanssa, jonka mukaan tDCS vasemman DLPFC:n yläpuolella valveilla vahvistaa episodisia muistoja ja vähentää entisestään unohtamista [43,44,68].

Erityisesti DLPFC:n sähköinen stimulaatio koodauksen jälkeen häiriöttömän harjoituksen jälkeisen herätyksen aikana havaittiin hyödylliseksi verbaaliselle episodiselle muistille vanhemmilla aikuisilla [43]. Epäjohdonmukaisesti Kirov ja kollegat [69] havaitsivat kuitenkin, että 20 minuuttia oppimisen jälkeen käytetty transkraniaalinen hidas (0.75 Hz) värähtelystimulaatio (tSOS) ei parantanut deklaratiivisten muistojen säilymistä, vaikka se lisäsi endogeenisen EEG:n hidasta värähtelyä sekä theta-toimintaa.

Kuitenkin metodologiset erot (elektrodien koko ja montaasi) ja tutkimuksen suunnittelu (oppimisen jälkeinen sähköstimulaatio viivästyy 20 minuuttia) saattavat selittää nämä erot. Tutkimuksessamme TMR-menettelyn käynnistämä muistojen uudelleenaktivointi on saattanut vaikuttaa tDCS:n jälkeisiin muistietuihin. Koska TMR-menettely palautti muistijälkien aktivoinnin, sähköinen aivojen stimulaatio on saattanut vakauttaa muistia konsolidointi- tai uudelleenkonsolidaatioprosessin kautta.

Vastaavasti Javadi ja Cheng [70] havaitsivat, että vasemman DLPFC:n anodinen stimulaatio konsolidointivälin aikana paransi muistin suorituskykyä, mutta vain silloin, kun muistijäljet ​​aktivoitiin uudelleen stimulaation aikana käyttämällä vanhaa uutta tunnistustehtävää.

Yhdessä nämä tulokset osoittavat muistin uudelleenaktivointimenettelyjen ja sähköisen aivostimulaation yhdistelmän lupaavana menetelmänä parantaa muistin vakauttamista. Tarkat mekanismit, joilla tDCS parantaa muistin konsolidaatiota, kun sitä käytetään lepotilassa oppimisen jälkeen, ovat edelleen epäselviä, vaikka meillä on yhä enemmän tietoa tDCS:n vaikutukset aivokuoren kiihtyvyyteen [71,72].

Neurofysiologiset tutkimukset osoittivat, että anodaalinen tDCS indusoi aivokuoren kiihtyvyyttä ja lisää NMDA-reseptoriplastisuutta [71,73–75]. Muistin muodostumisen tiedetään myös riippuvan synaptisen vahvuuden muutoksista, kuten synaptisesta merkinnästä ja pitkäaikaisesta tehostamisesta [76].

Siten tDCS:n edut DLPFC:hen verrattuna saattavat johtua ensisijaisesti synaptisten plastisuusprosessien suorasta modulaatiosta prefrontaalisilla alueilla, mikä itsessään suosii muistin uudelleenjärjestelyä, mikä lopulta johtaa parantuneeseen palautustarkkuuteen. Toiseksi, kuten edellä mainittiin, muistin konsolidointiprosessien uskotaan riippuvan oppimiseen liittyvän hermotoiminnan offline-aktivoitumisesta [3–5]. Deklaratiivisten, hippokampuksesta riippuvaisten muistojen uudelleenaktivoituminen hippokampuksen ja neokortikaalisten alueiden välisen vuoropuhelun kautta johtuu mahdollisesti hitaasta värähtelytoiminnasta hereillä [23], kuten unen aikana [2].

Transkraniaaliseen DCS:ään liittyvä lisääntynyt kiihtyvyys prefrontaalisilla alueilla voisi myös suosia yhteyksiä etämuistiin liittyviin alueisiin. Esimerkiksi primaarisen motorisen aivokuoren päällä olevan anodisen tDCS:n osoitettiin lisäävän tehokkaasti toiminnallista kytkentää subkortikaalisten talamuksen alueiden kanssa [77]. Samoin theta-taajuusmoduloitu värähtelevä anodaalinen tDCS vasemman posteriorisen parietaalikuoren yli ennen oppimista paransi myöhempää suorituskykyä [42].

Tässä tapauksessa voidaan olettaa, että aivojen lisääntyvä kiihtyvyys prefrontaalisilla alueilla saattaa lisätä yhteyksiä hippokampuksen alueiden kanssa, mikä lisää muistijälkien herkkyyttä aktivoitua uudelleen. Emme kuitenkaan voi vahvistaa DLPFC-tutkimuksen erityistä osallistumista, koska tutkimuksessa ei ollut kontrollitilaa sellaisen alueen stimulaatiolla, jonka ei pitäisi osallistua näihin prosesseihin, kuten primaarinen motorinen aivokuori.

DLPFC:n puolipallon erikoistuminen oppimiseen ja muistiin on keskustelunaihe kirjallisuudessa. On ehdotettu, että vasen DLPFC tukee enimmäkseen koodausta, kun taas oikea DLPFC tukee enimmäkseen hakua [78] tai että vasen DLPFC tukee sanallisen materiaalin yhdistämistä, kun taas oikea DLPFC käsittelee ei-verbaalista materiaalia [79].

Vaikka tulokset tukevat ajatusta, että tDCS DLPFC:n yli konsolidointijakson aikana hyödyttää sanallisen deklaratiivisen materiaalin muistia, emme havainneet tDCS-polariteetin vaikutusta käyttäytymisen tuloksiin. Myös aiemmat tutkimukset johtivat vastakkaisiin tuloksiin DLPFC:n epäsymmetrisestä osallistumisesta. Kuten edellä mainittiin, Sandrini et ai. [68] osoitti, että 15 minuuttia tDCS:tä vasemman DLPFC:n yli parantaa sanallisen materiaalin muistamista.

Useat tutkimukset tukevat myös ehdotusta vasemman DLPFC:n erikoistumisesta muistin konsolidointiin [37,38,68,70]. Siitä huolimatta oikean DLPFC:n vaikutus episodisten muistojen uudelleenaktivointiin ja lujittamiseen osoitettiin fMRI-tutkimuksessa [29], jossa oikean lateraalisen esiotsakuoren aktiivisuus lisääntyi sen jälkeen, kun se oli altistunut uudelleen oppimiskontekstiin liittyvälle hajulle.

Samoin 1 Hz:n toistuvan transkraniaalisen magneettisen stimulaation (rTMS), jota käytettiin muistin uudelleenaktivoinnin jälkeen samalla alueella, havaittiin parantavan episodisten muistojen säilymistä [80].

For more information:1950477648nn@gmail.com