Przedczołowa przezczaszkowa stymulacja prądem stałym globalnie poprawia uczenie się, ale nie wzmacnia selektywnie korzyści płynących z ukierunkowanej reaktywacji pamięci podczas konsolidacji pamięci w stanie czuwania, część 3

Dodatkowe porównania obejmujące istotny czynnik wewnątrzobiektowy Cueing ujawniły znaczący efekt Cueing w warunkach, w których nie zastosowano stymulacji elektrycznej (pozorowany TMR tDCS i tylko TMR; F(1, 34)= 18.{ {8}}1, p < 0,001; częściowe n2=0,346), ale nie w warunkach, w których uczestnicy otrzymali rzeczywistą stymulację elektryczną (TMR – anodalny lewy tDCS i TMR – anodowy prawy tDCS; F(1,31 )=0.21,p= 0.648, częściowe n2=0.007).

Wraz z ciągłym rozwojem nauki i technologii, technologia stymulacji elektrycznej przyciąga coraz większą uwagę.

Według niektórych badań stymulacja elektryczna ma pozytywny wpływ na ludzką pamięć. Pamięć można znacznie poprawić, przykładając słaby prąd elektryczny do określonych obszarów mózgu. Technologia ta może pomóc ludziom lepiej uczyć się i zapamiętywać informacje, poprawiając w ten sposób efektywność pracy, nauki i życia.

Stymulacja elektryczna może również pomóc w leczeniu niektórych chorób pogarszających pamięć, takich jak choroba Alzheimera i choroba Alzheimera. Ponadto w przypadku osób rannych technologia stymulacji elektrycznej może również pomóc w przywróceniu uszkodzonych nerwów, umożliwiając im odzyskanie pamięci i zdolności myślenia.

Dlatego istnieje pozytywny i powszechny związek między stymulacją elektryczną a pamięcią. Technologia ta pozwala nam lepiej wykorzystać moc naszych mózgów i poprawić jakość naszego życia. Chociaż technologia stymulacji elektrycznej jest wciąż na wczesnym etapie rozwoju, uważa się, że w przyszłości będzie miała głębszy wpływ na nasze życie. Widać, że trzeba poprawić pamięć, a Cistanche desericola potrafi znacząco poprawić pamięć, bo Cistanche desericola potrafi także regulować równowagę neuroprzekaźników, np. zwiększać poziom acetylocholiny i czynników wzrostu. Substancje te są bardzo ważne dla pamięci i uczenia się. Ponadto Cistanche desericola może również poprawić przepływ krwi i promować dostarczanie tlenu, co może zapewnić mózgowi wystarczającą ilość składników odżywczych i energii, poprawiając w ten sposób witalność i wytrzymałość mózgu.

Kliknij Poznaj 10 sposobów na poprawę pamięci

Bezpośrednie porównanie pomiędzy warunkami T'MR-sham tDCS i warunkami samego TMR wskazuje, że efekt sygnalizacji nie różnił się istotnie (F(1,34)=2.11,p= 0.156, częściowy n ?= 0.058). Łącznie wyniki te sugerują, że tDCS znacząco wpłynęło na konsolidację pamięci, niezależnie od strony stymulacji i efektów TMR. Korzyści z ukierunkowanej reaktywacji pamięci (tj. efekt sygnalizacji) zaobserwowano jedynie w warunkach tDCS pozorowanego TMR i samego TMR.

Wreszcie, wartościowość emocjonalna par słów nie wywołała żadnych efektów głównych ani efektów interakcyjnych, co sugeruje, że wspomnienia neutralne i negatywne w równym stopniu skorzystały na tym oraz że lateralność tDCS nie wchodziła w interakcję z wartościowością emocjonalną materiału.

3.4. Konsolidacja pamięci długoterminowej (RT2)

Podobnie, wydajność pamięci przy przywoływaniu z opóźnieniem (tydzień później) obliczono na podstawie liczby poprawnie przywołanych, wyuczonych par słów wyrażonej w procentach.

Analiza ANOVA z czynnikami wewnątrzobiektowymi: emocjami (para słów neutralna vs. negatywna) i sygnalizacją (ze wskazówką lub bez podpowiedzi) oraz warunkiem czynnika międzyobiektowego (TMR-anodalny lewy tDCS, TMRanodalny prawy tDCS, TMR-pozorowany tDCS i TMR- tylko) ujawnił główny efekt emocji (F(1, 64)=32,44, p < 0,001, częściowe η2=0,336) z lepszym zapamiętywaniem dla neutralnych (średnia ± błąd standardowy 56,31 ± 2,76%) niż ujemne pary słów (44,43 ± 2,76%).

Wszystkie pozostałe efekty główne i efekty interakcji były nieistotne (wszystkie ps > 0,185; wszystkie częściowe η2 < 0.072; Rysunek 5). Średnie zapominanie w różnych warunkach było również znacznie wyraźniejsze w RT2 niż w RT1(F(1, 64)=95.371, p < 0,001, częściowe η2=0.598), a interakcja między warunkami a testowaniem sesja była nieistotna (F(3, 64)=0.245, p=0.865, częściowe η2=0.011).

4. Dyskusja

W niniejszym badaniu najpierw przetestowaliśmy hipotezę, że zapewnianie przypomnień dźwiękowych (tj. procedury TMR) podczas okresu odpoczynku na jawie poprawi konsolidację pamięci w przypadku docelowych elementów.

Nasze wyniki potwierdzają znaczącą korzyść z przypomnień dźwiękowych, ale tylko w warunkach tDCS obejmujących wyłącznie TMR i pozorowane TMR; to znaczy przy braku skutecznej stymulacji elektrycznej. Po drugie, postawiliśmy hipotezę, że elektryczna stymulacja DLPFC poprawiłaby zapamiętywanie par słów i wzmocniłaby efekty TMR.

Nasze wyniki częściowo spełniły te przewidywania. Rzeczywiście, odzyskiwanie było znacząco lepsze w warunkach tDCS z lewą anodą TMR i prawą TMR w porównaniu z warunkami stymulacji bez i pozorowanej, potwierdzając korzystny wpływ tDCS na konsolidację pamięci, ale efekt ten został uogólniony na wszystkie wyuczone elementy niezależnie od procedury TMR, tj. wbrew hipotezie, że tDCSpotencjalizuje selektywne wzmacnianie korzyści TMR w zakresie pamięci.

Na koniec przetestowaliśmy hipotezę, że anodowa stymulacja pobudzająca prawego DLPFC powiązana z katodową stymulacją hamującą prawego DLPFC zwiększy korzyści TMR dla par słów negatywnych, ostatecznie prowadząc do większych korzyści dla par słów sygnalizowanych negatywnie niż neutralnie. Wyniki nie wykazały polaryzacji: zależny wpływ półkuli na konsolidację negatywnych wspomnień.

4.1. Korzyści ze wskazówek słuchowych w konsolidacji pamięci

Jak stwierdzono powyżej, nastąpiło selektywne wzmocnienie pamięci dla par słów ze wskazówkami w porównaniu z parami słów bez podpowiedzi w warunkach tDCS obejmujących wyłącznie TMR i pozorowanych TMR tDCS, podczas gdy efekt ten został całkowicie zniesiony zarówno w warunkach TMR-anodalny lewy tDCS, jak i TMR-anodalny prawytDCS . Wyniki te częściowo potwierdzają naszą główną hipotezę o korzyściach TMR dla konsolidacji docelowych elementów w pamięci.

Jednakże fakt, że przewaga sygnalizacji nie występowała zarówno w warunkach tDCS – lewy anodowy TMR, jak i prawy TMR – anodowy, sugeruje, że selektywny efekt TMR został przyćmiony przez globalny efekt tDCS.

Rzeczywiście, nie zaobserwowano zapominania w zadaniu przypominania bezpośrednio po stymulacji (RT1) zarówno dla elementów sygnalizowanych, jak i niewskazanych w obu warunkach tDCS, podczas gdy zapominanie było bardziej wyraźne w przypadku elementów niewskazanych niż wskazywanych w warunkach tDCS obejmujących wyłącznie TMR i TMR pozorowany. W związku z tym korzyści wynikające z sygnalizacji mogły zostać wyeliminowane nieefektywnych warunków tDCS, prawdopodobnie ze względu na lepszą retencję pamięci globalnej maskującą korzyści TMR.

Czynnikiem ograniczającym interpretację tych wyników jest to, że chociaż mieliśmy pewność, że eksperymentator, który wchodził w interakcję z uczestnikami, był ślepy na parametry stymulacji tDCS (boczność i pozorowana/rzeczywista), nie przepytaliśmy uczestników na temat ich odczuć i tego, co uważali za doznane podczas eksperymentu. Wykazano już, że o skuteczności TMR mogą decydować różne czynniki.

Na przykład stwierdzono, że sygnały słuchowe na jawie są najbardziej korzystne w ratowaniu przed zapomnieniem bodźców przestrzennych o niskiej wartości nagrody, podczas gdy nie wpływają na bodźce o wysokiej wartości nagrody [26]. W tym ostatnim badaniu bodźce o niskiej wartości nagrody również wykazywały niższą dokładność uczenia się niż elementy o wysokiej wartości nagrody przed interwencją TMR, co sugeruje, że TMR na jawie jest najskuteczniejszy, gdy poziom uczenia się jest umiarkowany.

Podobnie, wpływ wskazówek słuchowych podczas snu na pamięć dotyczącą lokalizacji obiektów stwierdzono tylko w przypadku pozycji, które przed interwencją nie były zbyt dokładne [67]. Dlatego początkowo wysokie poziomy kodowania mogą wyjaśniać, dlaczego w innych badaniach nie wykazano nawet umiarkowanych korzyści z TMR w stanie czuwania.

Niemniej jednak w naszym obecnym badaniu elementy negatywne były mniej efektywnie uczone niż elementy neutralne i nadal nie przyniosły większych korzyści z TMR lub tDCS, ponieważ nie było głównego ani interakcyjnego efektu emocjonalnej wartościowości wyuczonych bodźców. Ponieważ zarówno elementy negatywne, jak i neutralne były już W naszym badaniu dowiedzieliśmy się, że dokładność przekracza 75%, może być tak, że ta początkowa różnica była niewystarczająca, aby wywołać zróżnicowane efekty TMR lub tDCS.

4.2. Wpływ tDCS na konsolidację pamięci

Zgodnie z oczekiwaniami, elektryczna stymulacja DLPFC (TMR-anodalny lewy i TMR-anodalny tDCS) doprowadziła do znacznie lepszej wydajności przywoływania w porównaniu z warunkami tDCS wykorzystującymi wyłącznie TMR i pozorowany TMR.

Dlatego 20-minutowa stymulacja prądem stałym nad lewym lub prawym DLPFC podczas spoczynkowej fazy czuwania po nauce może pobudzić konsolidację pamięci w przypadku deklaratywnego materiału werbalnego. Wyniki te pasują do raportu, że tDCS nad lewym DLPFC w stanie czuwania wzmacnia wspomnienia epizodyczne i ogranicza dalsze zapominanie [43,44,68].

W szczególności stwierdzono, że elektryczna stymulacja DLPFC po kodowaniu podczas niezakłóconego czuwania po treningu jest korzystna dla werbalnej pamięci epizodycznej u starszych dorosłych [43]. Jednakże Kirov i wsp. [69] odkryli, że przezczaszkowa stymulacja powolnych (0,75 Hz) oscylacji (tSOS) zastosowana 20 minut po nauce nie poprawiła zachowania wspomnień deklaratywnych, chociaż zwiększyła endogenną powolną oscylację EEG, a także aktywność theta.

Jednakże różnice metodologiczne (rozmiar i montaż elektrod) oraz projekt badania (stymulacja elektryczna po uczeniu się opóźniona o 20 minut) mogą wyjaśniać te rozbieżności. W naszym badaniu reaktywacja wspomnień wywołanych procedurą TMR mogła przyczynić się do poprawy pamięci po tDCS. Ponieważ procedura TMR przywróciła aktywację śladów mnemonicznych, elektryczna stymulacja mózgu mogła ustabilizować pamięć poprzez proces konsolidacji lub ponownej konsolidacji.

W związku z tym Javadi i Cheng [70] odkryli, że stymulacja anodowa lewego DLPFC podczas okresu konsolidacji poprawia wydajność pamięci, ale tylko wtedy, gdy ślady pamięciowe zostały ponownie aktywowane podczas stymulacji przy użyciu zadania rozpoznawania starego-nowego.

Łącznie wyniki te wskazują, że połączenie procedur reaktywacji pamięci i elektrycznej stymulacji mózgu jest obiecującą metodą wzmacniania konsolidacji pamięci. Dokładne mechanizmy, dzięki którym tDCS poprawia konsolidację pamięci, gdy jest stosowany w stanie spoczynku po nauce, są wciąż niejasne, nawet jeśli mamy coraz większą wiedzę na ten temat. wpływ tDCS na pobudliwość korową [71,72].

Badania neurofizjologiczne wykazały, że anodowy tDCS indukuje pobudliwość korową i zwiększa plastyczność receptora NMDA [71,73–75]. Wiadomo również, że tworzenie pamięci zależy od zmian w sile synaptycznej, takich jak znakowanie synaptyczne i długotrwałe wzmocnienie [76].

Zatem zalety tDCS w porównaniu z DLPFC mogą wynikać przede wszystkim z bezpośredniej modulacji procesów plastyczności synaptycznej w obszarach przedczołowych, co samo w sobie sprzyja reorganizacji pamięci, ostatecznie prowadząc do poprawy dokładności przypominania. Po drugie, jak wspomniano powyżej, uważa się, że procesy konsolidacji pamięci polegają na reaktywacji aktywności neuronowej związanej z nauką w trybie offline [3–5]. W reaktywacji deklaratywnych, zależnych od hipokampa wspomnień poprzez dialog między obszarami hipokampa i kory nowej prawdopodobnie pośredniczy powolna aktywność oscylacyjna na jawie [23], podobnie jak podczas snu [2].

Zwiększona pobudliwość w obszarach przedczołowych związana z przezczaszkową DCS może również sprzyjać połączeniom z obszarami związanymi z pamięcią odległą. Na przykład wykazano, że anodowy tDCS nad pierwotną korą ruchową skutecznie zwiększa sprzężenie funkcjonalne z podkorowymi obszarami wzgórza [77]. Podobnie, oscylacyjny tDCS anodowy z modulacją częstotliwości theta nad lewą tylną korą ciemieniową przed uczeniem się [42] poprawił późniejsze wyniki.

W tym przypadku można spekulować, że zwiększenie pobudliwości mózgu w obszarach przedczołowych może zwiększyć połączenia z obszarami hipokampa, zwiększając w ten sposób podatność śladów pamięciowych na reaktywację. Nie możemy jednak potwierdzić konkretnego zaangażowania DLPFC, ponieważ nasze badanie nie obejmowało warunku kontrolnego ze stymulacją obszaru, który nie powinien być zaangażowany w te procesy, takiego jak pierwotna kora ruchowa.

Półkulista specjalizacja DLPFC w uczeniu się i zapamiętywaniu jest przedmiotem dyskusji w literaturze. Zaproponowano, że lewy DLPFC obsługuje głównie kodowanie, podczas gdy prawy DLPFC głównie obsługuje wyszukiwanie [78], lub że lewy DLPFC obsługuje konsolidację materiału werbalnego, podczas gdy prawy DLPFC przetwarza materiał niewerbalny [79].

Chociaż nasze wyniki potwierdzają pogląd, że tDCS zamiast DLPFC podczas odcinka konsolidacyjnego korzystnie wpływa na pamięć werbalnego materiału deklaratywnego, nie znaleźliśmy wpływu tDCSpolarity na wyniki behawioralne. Ponadto wcześniejsze badania doprowadziły do ​​kontrastujących wyników dotyczących asymetrycznego zaangażowania DLPFC. Jak stwierdzono powyżej, Sandrini i in. [68] wykazali, że 15 minut tDCS nad lewym DLPFC poprawia zapamiętywanie materiału werbalnego.

Kilka badań potwierdza również propozycję specjalizacji lewego DLPFC w konsolidacji pamięci [37,38,68,70]. Niemniej jednak wpływ prawego DLPFC na reaktywację i konsolidację wspomnień epizodycznych wykazano w badaniu fMRI [29], w którym wykazano zwiększoną aktywność prawej bocznej kory przedczołowej po ponownej ekspozycji na zapach związany z kontekstem uczenia się.

Podobnie stwierdzono, że powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (rTMS) o częstotliwości 1 Hz zastosowana po reaktywacji pamięci w tym samym obszarze poprawia zatrzymywanie wspomnień epizodycznych [80].

For more information:1950477648nn@gmail.com