Wpływ przezczaszkowej stymulacji prądem stałym w połączeniu ze słuchaniem preferowanej muzyki na pamięć u starszych osób dorosłych Ricky Chow1,6, Alix Noly-Gandon1,6, Aline Moussard1, Jennifer D. Ryan1 Część 2

Analiza danych

Pomiary neuronalne i behawioralne poddano analizie wariancji (ANOVA) z korektą Sidaka w celu skompensowania wielokrotnych porównań. Jako miarę wielkości efektu obliczono częściowy eta-kwadrat. W przypadku naruszenia założenia o kulistości zastosowano poprawkę Greenhouse’a – Geissera. W całym tekście zastosowano wartość alfa 0.05, a analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu programu SPSS (IBM SPSS Statistics 26.0; Ehningen, Niemcy).

Środki behawioralne.

Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii nasze zrozumienie i analiza mózgu stają się coraz głębsze. Wśród nich pamięć jest jednym z ważnych wskaźników ludzkiej inteligencji. Jak zatem poprawić naszą pamięć? Niedawno badanie wykazało, że: Przeprowadzanie pomiarów behawioralnych i analizy wariancji może wykorzystać potencjał pamięci kandydatów, skutecznie poprawiając w ten sposób ich pamięć.

W szczególności w badaniu wykorzystano nowatorską miarę behawioralną znaną jako „zadanie czasu reakcji”. Zadanie wymaga od uczestników jak najszybszego udzielenia prawidłowej odpowiedzi. Na tej podstawie zespół badawczy przeprowadził kilka eksperymentów mających na celu zbadanie zdolności pamięci kandydatów. Stwierdzono, że niezależnie od tego, czy zapamiętywano zdarzenia proste czy sekwencyjne, kandydaci biorący udział w teście zaobserwowali bardzo dużą poprawę. Co więcej, co ważniejsze, metoda ta może zrekompensować problem indywidualnych różnic w pamięci i znacznie poprawić ogólny efekt pamięci.

Dlaczego więc ten środek behawioralny jest tak skuteczny w poprawie pamięci? Po pierwsze, uczestnicy muszą wielokrotnie ćwiczyć, aby poprawić pamięć podczas przechowywania informacji w mózgu. Po drugie, podczas wykonywania zadania dotyczącego czasu reakcji mózgi uczestników dokonywały przewidywań, co przyczyniło się do poprawy wydajności pamięci. Wreszcie, ta metoda pomiaru behawioralnego eliminuje różnice między jednostkami, znacznie poprawiając integralność i spójność efektu pamięci, a tym samym jeszcze bardziej konsolidując efekt pamięci.

Ogólnie rzecz biorąc, środki behawioralne są skutecznym sposobem na poprawę pamięci. Dzięki analizie wariancji można podsumować cechy, zalety i wady każdej osoby, aby szybko i skutecznie dostosować plan pamięci i poprawić efekt pamięci. Jest to dobre nie tylko dla zdających, ale dla każdego, kto chce poprawić swoją pamięć. Wierzę, że dzięki zastosowaniu tej metody nasza pamięć będzie lepsza. Widać, że musimy poprawić naszą pamięć. Cistanche może znacznie poprawić pamięć, ponieważ Cistanche może również regulować równowagę neuroprzekaźników, takich jak zwiększanie poziomu acetylocholiny i czynników wzrostu. Substancje te są bardzo ważne dla pamięci i uczenia się. Ponadto mięso może również poprawić przepływ krwi i wspomagać dostarczanie tlenu, co może zapewnić mózgowi wystarczające odżywienie i energię, poprawiając w ten sposób witalność i wytrzymałość mózgu.

Kliknij i poznaj sposoby na poprawę funkcjonowania mózgu

Oceny PANAS zsumowano w skali pozytywnych i negatywnych emocji. Wstępne analizy ocen zsumowanych wykazały efekty dla skali skutków negatywnych, przy czym większość ocen zsumowanych (81%) miała wartość 10 (najniższa sumaryczna ocena efektu negatywnego) i charakteryzowała się niewielką zmiennością, dlatego też skala ta została wyłączona z analizy.

Oceny w skali pozytywnego afektu poddano dwukierunkowej powtarzanej analizie ANOVA z czynnikami wewnątrzobiektowymi: stanem (tylko tDCS, tDCS + muzyka, pozoracja + muzyka) i czasem (przed stymulacją, po stymulacji). Wyniki rozpiętości cyfr w przód i w tył poddano analizie ANOVA z tymi samymi czynnikami wewnątrzobiektowymi. W przypadku słuchowego WRT z analizy wykluczono próby z zerową reakcją lub próbami, które przekroczyły 3000 ms od początku bodźca. Dokładność obliczono na podstawie współczynnika trafień minus współczynnik fałszywych alarmów dla starych słów, a wartości RT obliczono tylko na podstawie trafień i poprawnych odrzuceń.

Wartości dokładności poddano analizie ANOVA z powtarzanymi pomiarami z wewnątrzobiektowymi czynnikami stanu (tylko tDCS, tDCS+muzyka, pozornie+muzyka) i opóźnienia powtarzania (R2, R4, R8), a wartości RT poddano powtarzanej mierzy ANOVA z czynnikami wewnątrzobiektowymi stanu (tylko tDCS, tDCS+muzyka, pozoracja+muzyka) i typu próby (nowy, R2, R4, R8).

Oceny w kwestionariuszu skutków ubocznych tDCS po stymulacji poddano jednokierunkowej analizie Bayesa ANOVA z powtarzanymi pomiarami przy użyciu oprogramowania JASP (wersja 0.14.1)44 z domyślnymi wcześniejszymi prawdopodobieństwami i warunkiem (tylko tDCS, tDCS + muzyka , Pozorowanie+Muzyka) jako czynnik wewnątrzobiektowy. Oznaczamy współczynnik Bayesa (B10) większy niż 3 jako wskazujący na poparcie hipotezy alternatywnej (tj. prawdopodobieństwo 3:1 na korzyść alternatywy)45. I odwrotnie, B10 mniejsze niż 0,33 wskazuje na poparcie hipotezy zerowej (szansa 3:1 na korzyść wartości zerowej).

ERP. Rycina 4 przedstawia przebiegi ERP słuchowego WRT według typu próby. Wszystkie słowa generowały defekty N1 i P2 w miejscach centralnych i czołowych, które osiągnęły szczyt odpowiednio około 125 i 250 ms po rozpoczęciu słowa. Ponadto widoczna była modulacja efektu „starego-nowego” w późnym kompleksie dodatnim (LPC) nad elektrodami środkowo-ciemieniowymi.

LPC, czyli „P600”, opisywano we wcześniejszych badaniach dotyczących zadań pamięci związanych z rozpoznawaniem wzrokowym i słuchowym46–48, ma on umiejscowienie centralnie w tylnej części skóry głowy i uważa się, że indeksuje wspomnienia epizodyczne49–52. Szczytowe opóźnienie dla LPC zdefiniowano jako maksymalne napięcie dodatnie w oknie czasowym 350–900 ms. Szczytowe opóźnienia i średnie amplitudy dla LPC uzyskano i uśredniono na podstawie wcześniej określonego skupiska elektrod środkowo-ciemieniowych (Cz, Pz, P3, P4).

Średnie amplitudy dla każdego rodzaju próby uśredniono w różnych oknach czasowych w oparciu o wizualną kontrolę średnich przebiegów dla każdego opóźnienia powtórzeń. Średnie amplitudy LPC uśredniono w oknie czasowym 400 ms, wyśrodkowanym na wielkim piku opóźnienia dla warunku: 600–1000 ms dla poprawnie rozpoznanych nowych słów, 450–850 ms dla poprawnie rozpoznanych starych słów z R2, 500–900 ms z R4 i 550–950 ms od R8. Szczytowe opóźnienia i średnie amplitudy z LPC poddano powtarzanym pomiarom ANOVA z wewnątrzobiektowymi czynnikami warunku (tDCS-only, tDCS+Music, Sham+Music) i Typu Próby (Nowy, R2, R4, R8).

Ponieważ główną miarą interesującą się średnimi amplitudami był efekt stary-nowy (tj. różnica amplitudy pomiędzy starym i nowym typem prób), oddzielne jednoczynnikowe analizy ANOVA post-hoc badały różnicę starych-nowych amplitud pomiędzy Warunkami dla każdego opóźnienia powtórzeń.

Wyniki

Dane demograficzne i kliniczne.

Dane demograficzne uczestników i dane dotyczące oceny słuchu przedstawiono w Tabeli 1. W odpowiedzi na pytania dotyczące ich nawyków związanych ze słuchaniem muzyki wszyscy uczestnicy stwierdzili, że wspomnienia z przeszłych wydarzeń z ich życia czasami przychodzą na myśl, gdy słuchają określonych piosenek lub gatunków muzycznych w życiu codziennym.

Wszyscy uczestnicy zgłaszali także, że ogólnie słuchając muzyki, odczuwali pewnego rodzaju emocje (np. smutek, szczęście, nostalgię, entuzjazm). W próbie trzech uczestników zidentyfikowało się jako muzycy, a 11 pozostałych uczestników jako niemuzyków. Uczestnicy wykazali normalny lub prawie normalny poziom ostrości słuchu i rozumienia mowy w hałasie, oczekiwany u osób starszych.

Skalowane wyniki całkowitego zakresu cyfr zebrane podczas pierwszej wizyty kontrolnej uczestników przed stymulacją (M=12.33, SD=3.18) wskazały, że wyjściowy poziom wydajności pamięci roboczej w naszej próbie osób starszych była porównywalna z normami oczekiwanymi dla ich wieku. Podczas anodowego i pozorowanego tDCS zgłaszano bardzo krótkie, łagodne skutki uboczne, takie jak mrowienie, zmiany nastroju i sztywność szyi. Analiza Bayesa dotycząca oceny skutków ubocznych występujących po stymulacji wykazała poparcie dla zerowej różnicy w ocenach pomiędzy stanami, B10=0.253.

PANAS.

Pozytywne oceny wpływu dla PANAS według stanu przedstawiono na ryc. 1. Analiza ujawniła znaczącą interakcję między stanem a czasem, F(2, 26)=10.83, p<0.001, ηp 2=0.454. Simple main effects analyses by Condition revealed, a significant decrease in positive affect ratings from pre- to post-stimulation in tDCS-only (p=0.025), and a significant increase in positive affect ratings in tDCS+Music (p=0.006). 

Oceny pozytywnego afektu wzrosły w przypadku Sham+Music od okresu przed stymulacją do po stymulacji, ale nie było to istotne (p=0,106). Dodatkowe, skorygowane metodą Sidaka, porównania parami post hoc różnic (post-minus pretDCS) ujawniły większą zmianę w ocenach pozytywnego afektu od przed do po tDCS w tDCS+Music (p=0.013) i Sham+ Muzyka (p=0.002) w porównaniu z samym tDCS. Zmiana ocen pozytywnego afektu nie różniła się istotnie pomiędzy tDCS+Music i Sham+Music (p=00,991).

Rozpiętość cyfr.

Miarą zainteresowania rozpiętością cyfr była zmiana wydajności pamięci roboczej od stanu przed stymulacją do po stymulacji dla skali do przodu i do tyłu (ryc. 2). Dla skali rozpiętości cyfr nie stwierdzono istotnego wpływu Warunku, F(2, 26)=0.35, p=0.771, ηp 2=0.026, Czasu, F (1, 13)=0.02, p=0.885, ηp 2=0.002 lub interakcja warunek przez czas, F(2, 26)=1.78 , p=0.188, ηp 2=0.121.

Dla wstecznej skali rozpiętości cyfr interakcja Warunek według czasu była znacząca, F(2, 26)=4.12, p=0.028, ηp 2=0. 241. Ponieważ analizy mocy posthoc przy użyciu MorePower (wersja 6.0)53 wykazały skuteczność 68% w wykrywaniu znaczącej interakcji Warunek w czasie, biorąc pod uwagę wielkość efektu, uzupełniliśmy porównania parami czynnikami Bayesa.

Porównania parami wykazały znaczny wzrost wyniku rozpiętości cyfr wstecz w warunku tDCS + muzyka (p=0.012, B10=4.889), ale brak zmian w wydajności w przypadku samego tDCS (p{ {6}}.671, B10=0.293) lub Sham+Music (p=0.418, B10=0.365).

WRT: środki behawioralne.

Dane dotyczące dokładności i RT dla słuchowego WRT przedstawiono na rys. 3. Analiza wartości dokładności wykazała znaczącą interakcję między stanem a rodzajem próby, F(4, 52)=2.89, p=0. 031, ηp 2=0.182. Proste analizy efektów według typu próby wykazały, że interakcja ta była napędzana przez efekt warunku, który osiągnął marginalne znaczenie w opóźnieniu powtarzania R2, F(1,21; 15,69)=3.54, p=0.073, ηp 2=0.214. Efekt Warunku nie był istotny ani w R4 (F(1.10, 14.29)=0.90, p=0.368, ηp 2=0.065), ani w R8 (F(2 , 26)=1.50, p=0.243, ηp 2=0.103) opóźnienia w powtarzaniu. Analiza ujawniła także główny efekt Typu Próby, F(1.24, 16.09)=21.44, s.<0.001, ηp 2=0.623. As expected, accuracy was lower for R8 than R4 (p=0.001) and R2 (p=0.002) repetition lags; accuracy was comparable across R2 and R4 repetition lags (p=0.252).

Podobnie analiza RCT ujawniła główny efekt typu badania, F(3, 39)=13.67, p < 0.001, ηp 2=0.513. Czasy RT były wolniejsze dla starych słów w R8 niż R4 (s<0.001) and R2 (p=0.001) repetition lags; RTs were also slower for old words in R4 than R2 repetition lags (p=0.003). All pairwise comparisons between RTs for new words and RTs for old words did not reach significance (R2: p=0.106; R4: p=1.000; R8: p=0.093). The main effect of Condition, F(2, 26)=0.317, p=0.731, ηp 2=0.024, and the Condition by Trial Type interaction, F(6, 78)=1.14, p=0.347, ηp 2=0.081, were not signifcant.

WRT: Wyniki ERP.

Rysunek 4 przedstawia przebiegi ERP według stanu i opóźnienia powtarzania. Analiza opóźnień szczytowych LPC ujawniła znaczącą interakcję warunku według typu próby, F(6, 78)=4.29, p=0.001, ηp 2=0.248. Proste analizy efektów według rodzaju próby ujawniły istotny efekt główny warunku w opóźnieniu powtarzania R8, F(2, 26)=4.53, p=0.021, ηp 2=0.258 . Szczytowe opóźnienia w rozpoznawaniu starych słów w przypadku opóźnienia powtórzeń R8 były znacząco krótsze w przypadku tDCS+Music niż Sham+Music (p=0.038); chociaż szczyt opóźnień był wcześniej w tDCS+Music niż w samym tDCS, porównanie to nie było znaczące (p=0.196). Efekt Warunku był marginalny dla opóźnienia powtórzeń R4, F(2, 26)=3.09, p=0.062, ηp 2=0.192 i nieistotny dla R2 opóźnienie powtórzenia F(2, 26)=0.452, p=0.641, ηp 2=0.034 lub dla nowych słów F(2, 26)=0. 799, s.=0.460, ηp 2=0.058.

Analiza średnich amplitud LPC ujawniła istotną interakcję między stanem a rodzajem próby, F(3,3, 43,0)=5,71, p=0,002, ηp 2=0 .305. Jednoczynnikowa analiza ANOVA post hoc starej i nowej różnicy amplitud ujawniła istotny efekt główny warunku w opóźnieniu powtarzania R8 F(2, 26)=6.11, p=0.007, ηp { {19}}.320. Stary-nowy efekt dla R8 był znacząco mniejszy w tDCS+Music niż Sham+Music (p=0.003) i wydawał się mniejszy w tDCS+Music niż tylko tDCS, ale nie był znaczący (p=0 0,155). Wpływ Warunku był marginalnie istotny w przypadku opóźnienia powtórzeń R4, F(2, 26)=3.35, p=0.051, ηp 2=0.205 i nie był istotny w opóźnienie powtórzenia R2, F(2, 26)=0.70, p=0.505, ηp 2=0.051.

Ponieważ opóźnienia szczytowe LPC i różnica amplitud między starą a nową wykazały znaczący główny efekt Warunku, przeprowadzono post hoc dwustronną dwuwymiarową analizę korelacji Pearsona, badając relacje mózg-zachowanie uśrednione dla Warunku tylko w opóźnieniu powtórzeń R8. Analiza obejmowała dwie miary ERP (tj. opóźnienie szczytowe LPC i różnicę amplitudy LPC między starą a nową) oraz dwie miary behawioralne (dokładność lub RT). Wystąpiła istotna dodatnia korelacja pomiędzy różnicą amplitudy między starą a nową a wartościami RT (r=0.348, p=0.024), tak że powiązano większą różnicę amplitud między starą i nową z dłuższymi czasami RT (ryc. 5). Korelacja między starą a nową różnicą amplitudy i dokładnością nie osiągnęła istotności (r=−0,022, p=0.891), a korelacje między szczytowym opóźnieniem a dokładnością (r=0 .194, p=0.219) oraz pomiędzy szczytowym opóźnieniem a RT (r=0.080, p=0.613) nie osiągnęły istotności.
Dyskusja

W niniejszym badaniu zbadano, czy połączenie anodowego tDCS w porównaniu z DLPFC ze słuchaniem muzyki o istotnym znaczeniu autobiograficznym wzmacnia zmiany w późniejszej pamięci roboczej i wydajności pamięci rozpoznawczej u osób starszych w porównaniu ze słuchaniem muzyki pod pozorowaną stymulacją lub samym tDCS. Uczestnicy zostali poddani trzem oddzielnym warunkom neurostymulacji (tylko tDCS, Sham + Music i tDCS + Music), w których oceniano pamięć roboczą przed i po stymulacji, a także behawioralne i elektrofizjologiczne pomiary pamięci rozpoznawania mierzono po stymulacji. W przypadku tDCS+Music starsze osoby dorosłe wykazały poprawę pamięci roboczej pomiędzy stymulacją przed i po stymulacji, ale nie w warunkach tDCS lub Sham +Music. Jeśli chodzi o późniejszą pamięć rozpoznawczą, starsze osoby dorosłe nie wykazywały znaczących różnic w pomiarach behawioralnych w żadnych warunkach; jednakże wartość LPC leżąca u podstaw starego-nowego efektu w pamięci rozpoznawania w opóźnieniu powtarzania R8 różniła się w warunkach tDCS+Music i Sham+Music, ale nie między tDCS+Music i tDCS-only.

Jeśli chodzi o pamięć roboczą, starsze osoby dorosłe w niniejszym badaniu wykazały poprawę zakresu cyfr do tyłu przy niewielkim rozmiarze efektu w połączonych warunkach tDCS + Music, a nie w warunkach tylko tDCS lub Sham + Music. Według naszej wiedzy tylko w jednym innym badaniu34 oceniano wpływ anodowego tDCS na funkcjonowanie wykonawcze poprzez pomiar hamowania reakcji u młodszych dorosłych przed i po tDCS w obecności muzyki w tle o niskim i wysokim tempie, finansującej muzykę w tle o wysokim tempie do interakcji z tDCS w przypadku hamowania odpowiedzi.

Niniejsze badanie rozszerza tę pracę na dziedzinę pamięci roboczej i zdrowych osób starszych. Pomimo kilku badań wykazujących związaną z tDCS poprawę pamięci roboczej u młodszych dorosłych 54–56, badania te z udziałem osób starszych pozostają ograniczone. Niektóre badania wykazały poprawę werbalnej i wzrokowej pamięci roboczej u osób starszych po anodowym tDCS28,57 oraz gdy tDCS jest połączone z treningiem poznawczym27. W jednym badaniu21 również odnotowano podobne wnioski, ale tylko w przypadku starszych osób dorosłych z wyższym wykształceniem.

Jednak niektóre badania nie wykazały żadnych zmian w pamięci roboczej u starszych osób dorosłych po tDCS z zadaniami n-back30,58, co, jak wynika z niniejszego badania, dotyczy wyłącznie stanu tDCS. Niespójne wyniki występują również podczas badania efektów tDCS w innych domenach poznawczych, co można przypisać różnicom w parametrach stymulacji, takich jak natężenie prądu, czas trwania stymulacji i miejsce stymulacji59.

Literatura badająca wpływ słuchania muzyki na pamięć roboczą również jest zróżnicowana. Jedno z badań wykazało lepszą wydajność w zakresie cyfr do przodu u osób starszych podczas słuchania muzyki klasycznej w tle w porównaniu z białym szumem lub ciszą60. Nie jest jednak jasne, czy można to przypisać zwiększonemu pobudzeniu spowodowanemu słuchaniem muzyki, czy też innemu mechanizmowi uwagi, gdy bada się zdolności poznawcze jednocześnie z muzyką w tle. Bardziej procesowa, konserwatywna operacjonalizacja hipotezy pobudzenia i nastroju opisuje mechanizmy, dzięki którym muzyka może zapewniać korzyści poznawcze po (a nie w trakcie) słuchania przyjemnej muzyki1,2.

Badając późniejszą pamięć roboczą, badania nie wykazały żadnych zmian w zakresie rozpiętości cyfr u zdrowych starszych osób dorosłych61 lub starszych osób z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi z amnezją62 po słuchaniu muzyki klasycznej. Podobnie w jednym badaniu63 nie stwierdzono żadnych zmian w pamięci roboczej (w zadaniu dotyczącym zakresu czytania) u osób starszych po słuchaniu ulubionej muzyki. Dlatego też, biorąc pod uwagę mieszane wyniki dotyczące poprawy pamięci roboczej, zarówno samego tDCS, jak i samego słuchania muzyki, niniejsze badanie sugeruje, że połączenie tDCS ze słuchaniem muzyki o charakterze autobiograficznym może zwiększyć poprawę wydajności pamięci roboczej u osób starszych.

Według naszej wiedzy jest to pierwsze badanie oceniające pamięć rozpoznawczą po tDCS i jednoczesnym słuchaniu muzyki. WRT uwzględnił trzy opóźnienia powtórzeń, aby zmierzyć pamięć rozpoznawania wraz ze wzrostem poziomu trudności zadania (tj. zwiększeniem liczby elementów pośrednich pomiędzy powtórzeniami słów). W naszych pomiarach dokładności i RT nie zaobserwowaliśmy efektu połączenia tDCS ze słuchaniem muzyki o charakterze autobiograficznym. W naszych pomiarach elektrofizjologicznych (tj. opóźnieniu i amplitudzie LPC) zaobserwowaliśmy wcześniejsze opóźnienia dla starych słów i mniejszy efekt starego-nowego w amplitudzie dla tDCS + Music niż Sham + Music tylko dla opóźnienia powtarzania R8. Mniejszy efekt starego-nowego w amplitudzie LPC dla opóźnienia powtórzeń R8 był powiązany z szybszymi czasami RT do poprawnie rozpoznanych słów. Wyniki analiz korelacji sugerują ułatwione przetwarzanie neuronowe rozpoznawania słów w tDCS+Music w porównaniu z Sham +Music. Co więcej, we wcześniejszych badaniach wykazano, że wcześniejsze opóźnienia LPC wskazują na szybsze rozpoznawanie znanych i przypominanych przedmiotów52,64. Odkrycia te są spójne z wcześniejszymi metaanalizami, które wykazały zwiększoną szybkość przetwarzania zadań poznawczych po tDCS w zdrowych populacjach 65,66. W przypadku starych słów wcześniejsze badania ERP wykazały również mniejsze amplitudy LPC dla starych pozycji, z większą powtarzalnością i większą przewidywalnością semantyczną46,67. Dlatego też mniejszy efekt starego-nowego w amplitudzie obserwowany w niniejszym badaniu może indeksować pewne ślady neuronowe elementów przechowywanych w pamięci roboczej w momencie powtarzania, zmniejszając w ten sposób potrzebę przypominania sobie po prawidłowym rozpoznaniu wcześniej usłyszanych słów46,67,68 . Podkreślamy jednak, że niniejsze badanie nie wykazuje różnic behawioralnych w pamięci epizodycznej, gdy tDCS jest połączone ze słuchaniem muzyki o istotnym charakterze autobiograficznym w porównaniu z innymi warunkami eksperymentalnymi.

Podobnie jak w przypadku pamięci roboczej, literatura badająca wpływ tDCS na pamięć rozpoznawczą u osób starszych (i inne miary pamięci epizodycznej) również była mieszana. Wcześniejsze badania wykazały poprawę werbalnej pamięci epizodycznej u starszych osób dorosłych po stymulacji anodowej DLPFC23–26, przy czym niektórzy korzystali z innych miejsc stymulacji, takich jak brzuszno-boczna kora przedczołowa69 i kora skroniowo-ciemieniowa70. Jednakże kilka badań wykazało również zerowy efekt po stymulacji DLPFC71 lub kory skroniowo-ciemieniowej72, a nawet upośledzenie pamięci skojarzeniowej po stymulacji lewego dolnego zakrętu czołowego73. Niemniej jednak metaanaliza wykazała, że ​​tDCS wzmocnił pamięć epizodyczną u starszych osób dorosłych przy umiarkowanej wielkości efektu59. Zerowa dokładność i wpływ RT na słuchowy WRT zwiększają ten mieszany wzór ustaleń i mogą odzwierciedlać pewne ograniczenia w naszym projekcie eksperymentalnym. Na przykład WRT podawano po 15-min. opóźnieniu, podczas którego uczestnicy byli przygotowywani do rejestracji EEG, a zadanie trwało kolejne 15 minut.
Natężenie prądu lub czas stymulacji mogły być również zbyt krótkie, aby pojedyncza sesja stymulacji dała zauważalne efekty behawioralne w pamięci rozpoznawczej. Co więcej, wydajność w opóźnieniach powtórzeń R2 i R4 osiągnęła pułap, co mogło maskować różnice między warunkami neurostymulacji. Chociaż w niektórych badaniach sprawdzano wpływ słuchania muzyki o istotnym znaczeniu autobiograficznym na późniejszą pamięć epizodyczną u młodszych dorosłych7,9, finansowanie tych badań w przypadku zdrowych osób starszych ogranicza się do jednego badania pilotażowego, w którym nie stwierdzono żadnych zmian w werbalnej pamięci epizodycznej po wysłuchaniu niepreferowanych utworów muzycznych. lub preferowana muzyka74. W badaniach oceniano wydajność pamięci epizodycznej u osób starszych w obecności towarzyszącej muzyki w tle na etapach kodowania lub odtwarzania6,75,76, ale nie jest jasne, czy zaobserwowane zmiany przypisuje się hipotezie pobudzenia i nastroju, czy też jakiemuś innemu mechanizmowi uwagi1, 2. Wyniki naszego badania ERP sugerują dalsze badania nad połączeniem tDCS z muzyką o istotnym znaczeniu autobiograficznym w zadaniach wymagających większej pamięci epizodycznej (tj. dłuższych opóźnień w powtarzaniu).

Korzystanie z muzyki o charakterze autobiograficznym może być optymalne do badania hipotezy pobudzenia i nastroju, ponieważ sugeruje się, że muzyka mająca osobiste znaczenie przywołuje wspomnienia autobiograficzne, które w ten sposób wywołują silne pobudzenie i wysokie oceny pozytywności afektywnej10,11,77–82. Rzeczywiście, w niniejszym badaniu oceny pozytywnych efektów wzrosły po słuchaniu muzyki o istotnym znaczeniu autobiograficznym w stanie tDCS +Music (gdzie zaobserwowaliśmy również poprawę pamięci roboczej od okresu przed do po tDCS). Jest to zgodne z wcześniejszymi badaniami, które wykazały zwiększone pobudzenie u osób starszych na podstawie pomiarów fizjologicznych i subiektywnych po słuchaniu znanej, zindywidualizowanej muzyki12,63,83,84.

Wykazano również, że przezczaszkowa stymulacja magnetyczna lewego DLPFC zwiększa wrażliwość na nagrodę muzyczną poprzez ścieżki czołowo-prążkowiowe85. W niniejszym badaniu ścieżki te mogły być również modulowane za pomocą tDCS w celu dalszego zwiększenia pobudzenia spowodowanego słuchaniem muzyki, a tym samym zwiększenia wpływu pobudzenia emocjonalnego na wyniki poznawcze. Co więcej, niektóre osoby mogą doświadczyć łagodnych skutków ubocznych neurostymulacji i uznać to doświadczenie za nieprzyjemne, co może utrudniać motywację i zniweczyć korzyści związane z tDCS w zakresie wydajności poznawczej. Rzeczywiście, w niniejszym badaniu oceny pozytywnego afektu spadły tylko w przypadku warunku wyłącznie tDCS. Połączenie tDCS z jednoczesnym słuchaniem osobiście znaczącej muzyki może sprawić, że korzystanie z tDCS stanie się bardziej znośne i przyjemne, a także może odwrócić uwagę użytkowników od skutków ubocznych związanych z tDCS. W związku z tym niniejsze badanie podkreśla potencjał słuchania muzyki o charakterze autobiograficznym w zakresie zwiększania reakcji na tDCS u osób starszych i może sprawić, że stosowanie neurostymulacji stanie się bardziej atrakcyjne dla nowych użytkowników.

Połączenie neurostymulacji i słuchania muzyki o istotnym charakterze autobiograficznym może mieć potencjalne zastosowanie w klinicznych populacjach starszych dorosłych, którzy wykazują zapotrzebowanie na nowatorskie strategie rehabilitacji poznawczej, zwłaszcza u osób z chorobą Alzheimera (AD) i innymi demencjami. Wcześniejsze badania wykazały korzyści poznawcze u osób z AD po słuchaniu muzyki o istotnym znaczeniu autobiograficznym, takie jak lepsze zapamiętywanie autobiograficzne, płynność semantyczna oraz wyższy poziom interakcji społecznych i lepsze samopoczucie3,5,14,75,86, 87. Osoby z AD wykazały również korzyści poznawcze dzięki anodowemu tDCS, szczególnie w obszarach pamięci roboczej i pamięci epizodycznej17,29,88–90 z większą wielkością efektu niż zdrowi starsi dorośli17. Przyszłe badania mogą zbadać użyteczność kliniczną połączenia nieinwazyjnej neurostymulacji z jednoczesnym słuchaniem muzyki o istotnym znaczeniu autobiograficznym jako potencjalne ramy rehabilitacji poznawczej w zakresie pamięci roboczej u osób starszych z zaburzeniami poznawczymi i bez nich.

Niektóre ograniczenia niniejszego badania obejmują brak ślepoty eksperymentatorów na warunki neurostymulacji podczas wykonywania zadań poznawczych. Co więcej, ponieważ mierzyliśmy jedynie poststymulację pamięci rozpoznawania, badanie ma ograniczone możliwości w porównaniu niezależnego wkładu samego tDCS lub samej muzyki o istotnym znaczeniu autobiograficznym w porównaniu z wynikami wyjściowymi. W badaniu tym również wykorzystano małą próbę, chociaż wielkość ta była podobna do tej z poprzednich badań dotyczących tDCS i słuchania muzyki34,35. Możliwość uogólnienia tych wyników może być również ograniczona wysokim poziomem wykształcenia w naszej próbie oraz większym stosunkiem liczby kobiet do mężczyzn – przy czym ten ostatni fakt jest wart odnotowania, ponieważ wrażliwość na tDCS jest większa w przypadku kobiet niż mężczyzn66.

Dodatkowe zastosowanie pomiarów elektroskórnych umożliwiłoby lepszą ocenę ilościową poziomu pobudzenia podczas słuchania muzyki34. Biorąc pod uwagę te ograniczenia, zalecamy ostrożną interpretację obecnych wyników, a w przyszłych badaniach zbadanie wpływu tDCS przy większych próbach oraz tego, jak zmienne demograficzne, takie jak płeć i wykształcenie, łagodzą te efekty. Co więcej, przyszłe badania powinny zbadać trwałość takich efektów, aby lepiej określić kliniczne znaczenie tych technik dla osób starszych. W przyszłych badaniach może zostać zastosowana koncepcja wewnątrzobiektowa, taka jak w niniejszym badaniu, ponieważ projekt ten uwzględniałby różnice indywidualne, takie jak wykształcenie muzyczne lub wokalny/instrumentalny charakter spersonalizowanych list odtwarzania w zależności od warunków słuchania muzyki.

Uwagi końcowe

Niniejsze badanie sugeruje, że połączenie tDCS ze słuchaniem muzyki o istotnym znaczeniu autobiograficznym może zwiększyć poprawę pamięci roboczej w porównaniu z samym tDCS lub samym słuchaniem muzyki. Chociaż nie znaleziono dowodów na korzyści behawioralne w zakresie pamięci rozpoznawania, połączenie tDCS ze słuchaniem muzyki może modulować przetwarzanie neuronowe pamięci rozpoznawania w porównaniu ze stymulacją pozorowaną, gdy zapotrzebowanie na pamięć epizodyczną jest wysokie. Badanie to sugeruje, że słuchanie muzyki, szczególnie piosenek, które przywołują wspomnienia autobiograficzne, może zwiększyć wrażliwość zdrowych starszych osób na skutki tDCS i może zmaksymalizować tolerancję indywidualnego doświadczenia z tDCS. Wyniki tego badania mogą pomóc w zmaksymalizowaniu responsywności spersonalizowanej muzyki neurostymulacyjnej dla starszych dorosłych użytkowników tDCS poprzez wykorzystanie spersonalizowanej muzyki.

Dostępność danych

Dane te mogą zostać udostępnione na uzasadnioną prośbę odpowiedniego autora i zgodnie z obowiązującymi przepisami.

Odniesienie

Husain, G., Tompson, WF i Schellenberg, EG Wpływ tempa i trybu muzycznego na pobudzenie, nastrój i zdolności przestrzenne. Percepcja muzyki. 20, 151–171 (2002). 2. Tompson, WF, Schellenberg, EG i Husain, G. Pobudzenie, nastrój i efekt Mozarta. Psychol. Nauka. 12, 248–251 (2001).

3. El Haj, M., Antoine, P., Nandrino, JL, Gély-Nargeot, M.-C. & Rafard, S. Samookreślające się wspomnienia podczas ekspozycji na muzykę w chorobie Alzheimera. Wewnętrzne Psychogeriatr. 27, 1719–1730 (2015).

4. Wang, A., Tranel, D. i Denburg, N. Te poznawcze skutki muzyki: Pamięć robocza poprawia się u zdrowych starszych osób dorosłych po słuchaniu muzyki (P07.162). Neurologia 80, P07.162 (2013).

5. Tompson, RG, Moulin, CJA, Hayre, S. & Jones, RW Muzyka poprawia płynność kategorii u zdrowych osób starszych i pacjentów z chorobą Alzheimera. Do potęgi. Starzenie się Res. 31, 91–99 (2005).

6. Bottiroli, S., Rosi, A., Russo, R., Vecchi, T. i Cavallini, E. Te poznawcze skutki słuchania muzyki w tle u osób starszych: Szybkość przetwarzania poprawia się w przypadku optymistycznej muzyki, podczas gdy pamięć wydaje się korzystna zarówno z muzyki optymistycznej, jak i przygnębiającej. Przód. Starzejąca się neurologia. 6, 284 (2014).

7. Cardona, G., Rodriguez-Fornells, A., Nye, H., Rifà-Ros, X. i Ferreri, L. Te wpływ przyjemności muzycznej i muzycznej anhedonii na werbalną pamięć epizodyczną. Nauka. Rep. 10, 16113 (2020).

8. Ferreri, L., Bigand, E., Bard, P. i Bugaiska, A. Wpływ muzyki na korę przedczołową podczas epizodycznego kodowania i wyszukiwania informacji werbalnych: wielokanałowe badanie fNIRS. Zachowaj się. Neurol. 2015, e707625 https://www.hindawi.com/journals/bn/2015/707625/ (2015).

9. Greene, CM, Bahri, P. i Soto, D. Interakcja między efektem a pobudzeniem w pamięci rozpoznawczej. PLoS One 5, e11739 (2010).

10. Belf, AM, Karlan, B. i Tranel, D. Muzyka przywołuje żywe wspomnienia autobiograficzne. Pamięć 24, 979–989 (2016).

11. Janata P., Tomic ST i Rakowski SK Charakterystyka wspomnień autobiograficznych wywołanych muzyką. Pamięć 15, 845–860 (2007).

12. Ford, JH, Rubin, DC i Giovanello, KS Wpływ znajomości piosenek i wieku na cechy fenomenologiczne i rekrutację neuronów podczas odzyskiwania pamięci autobiograficznej. Psychomuzykologia Music Mind Brain 26, 199 (2016).

13. García, JJM i in. Poprawa odzyskiwania pamięci autobiograficznej za pomocą smutnej muzyki w otępieniu typu Alzheimera. Starzenie się Clina. Do potęgi. Rozdzielczość 24, 227–232 (2012).

14. Gerdner, LA Wpływ zindywidualizowanej i klasycznej muzyki „relaksacyjnej” na częstotliwość pobudzenia u osób starszych z chorobą Alzheimera i zaburzeniami pokrewnymi. Wewnętrzne Psychogeriatr. 12, 49–65 (2000).

15. Balota, DA, Dolan, PO i Duchek, JM Zmiany pamięci u zdrowych młodych i starszych dorosłych. Oxford Handbook of Memory 395–410 (Oxford University Press, 2000).

For more information:1950477648nn@gmail.com