Dolgotrajne, ločljive izboljšave delovnega in dolgoročnega spomina pri starejših odraslih s ponavljajočo se nevromodulacijo 2. del

Šestdeset starejših udeležencev (tabela 1) je bilo randomiziranih v tri skupine (navidezno, DLPFC theta in IPL gama; slika 1) in nadaljevali so podobno kot v poskusu 1. Eksperiment 3 je služil kot test za ponovitev primarnih ugotovitev iz eksperimenta 1.

Eksperimenti in spomin so tesno povezani, saj je sam eksperiment način učenja in spomina, spomin pa je rezultat tega, kar se v eksperimentu naučimo.

Izvajanje poskusov zahteva, da si zapomnimo eksperimentalne korake, previdnostne ukrepe in eksperimentalne rezultate, kar od nas zahteva dober spomin. Hkrati lahko eksperimenti tudi razgibajo in izboljšajo naš spomin, saj moramo pri poskusih vedno znova opazovati in analizirati eksperimentalne rezultate ter te podatke sintetizirati in si zapomniti.

Zlasti znanstveni poskusi pogosto zahtevajo ponavljajoče se poskuse za zaključek primerjave in analize različnih eksperimentalnih rezultatov. To od nas zahteva ne le dober spomin med poskusom, ampak tudi prožno uporabo naših sposobnosti razmišljanja, razumevanja in analize za pridobivanje ključnih informacij in nadaljnje izboljšanje naše sposobnosti učenja in spomina.

Razmerje med eksperimenti in spominom se kaže tudi v tem, v kolikšni meri eksperimenti bogatijo naše zaloge znanja. S sodelovanjem v eksperimentih se lahko naučimo številnih novih konceptov, veščin in teorij. Kopičenje tega znanja bo še naprej vlivalo novo vitalnost in moč v naš spomin in učne sposobnosti.

Zato moramo v vsakdanjem življenju preko različnih kanalov sodelovati pri poskusih in z vajo izboljšati spomin in učne sposobnosti. Eksperimenti so eden najboljših načinov za vadbo spomina. Bodimo pozitivni, vešči uporabe eksperimentov in spomina ter se nenehno izpopolnjujmo in izpopolnjujmo. Vidi se, da moramo izboljšati spomin in Cistanche deserticola lahko bistveno izboljša spomin, saj lahko Cistanche deserticola uravnava tudi ravnovesje nevrotransmiterjev, kot je povečanje ravni acetilholina in rastnih faktorjev. Te snovi so zelo pomembne za spomin in učenje. Poleg tega lahko meso izboljša pretok krvi in ​​spodbuja dostavo kisika, kar lahko zagotovi, da možgani prejmejo dovolj hranilnih snovi in ​​energije, s čimer se izboljša vitalnost in vzdržljivost možganov.

Kliknite spoznajte načine za izboljšanje delovanja možganov

Tukaj je bil nov vzorec 30 udeležencev naključno razvrščen v dva kritična stanja, ki sta zanimiva iz Eksperimenta 1 (DLPFC gama in IPL theta) in prejeli nevromodulacijo le tri zaporedne dni; kot v poskusu 1 smo preučili delovanje spomina na začetku in med vsako nevromodulacijsko sejo.

Modulacija gama DLPFC selektivno izboljša LTM.

Eksperiment 1, uspešnost prostega priklica na seznamih petih besed, ki so bili uporabljeni med nevromodulacijo, je bila povprečena in vnesena v mešano ANOVA z dnevom (izhodišče, dan 1, dan 2, dan 3, dan 4 in 1 mesec po intervenciji) in serijskim položajem (primarnost, srednji 1, srednji 2, srednji 3 in nedavnost) kot dejavniki znotraj predmetov in skupina (lažna, DLPFC gama in IPL theta) kot dejavnik med predmeti.

Opazili smo pomemben dan × serijski položaj × skupinsko interakcijo (F21.4,611.5=3.875, P<0.001, ηp 2=0.120). A follow-up mixed ANOVA examining performance between the sham and DLPFC gamma groups showed a similar day × serial position × group interaction effect (F10.1,384.0=3.064, P<0.001, ηp 2=0.087). 

Dodatne nadaljnje analize, ki so preizkušale učinek dneva na serijsko pozicijo × skupinsko interakcijo, so pokazale, da so bile razlike v lažnih skupinah in gama skupinah DLPFC prisotne 2. dan (F3.3,126.8=7.228,P<0.001, ηp 2=0.160), day 3 (F2.9,110.3=15.331, P<0.001, ηp 2=0.287), day 4 (F2.8,107.0=10.698, P<0.001, ηp 2=0.220) and 1month after intervention (F2.6,100.5=3.435, P=0.024, ηp 2=0.083). 

Ob preučevanju učinka serijskega položaja na interakcijo dan × skupina smo opazili pomembne izboljšave v zmogljivosti pomnilnika za primarno gručo v gama skupini DLPFC, ki se nanaša na Shama (F3.6,140.4=7.470, P<0.001, ηp 2=0.164) and no differences in any other serial position cluster (Fs<2.262, ps>0.085). 

Z razčlenjevanjem izboljšav v primatnem grozdu so t-testi neodvisnega vzorca razkrili znatno večjo primarno učinkovitost v skupini DLPFCgamma glede na navidezno skupino 2. dan, 3. dan, 4. dan in 1 mesec po posegu (slika 2a, zgoraj, na sredini) .

Vzorec rezultatov je ostal nespremenjen ob upoštevanju dodatnih dejavnikov, kot so starost, spol, leta izobraževanja, MoCA in askovariate rezultatov GDS (dodatne tabele 1–3). Raziskovalne analize so pokazale potencialno večje izboljšave pri moških kot pri ženskah, vendar ti učinki niso preživeli popravka za več primerjav (razširjeni podatki, slika 1).

Rezultati kažejo, da je ritmična nevromodulacija pri ciljanju na pas gama pustila DLPFC prednostno izboljšano LTM pri starejših odraslih. Izboljšave so se hitro pojavile drugi dan nevromodulacije, vztrajale so v vseh naslednjih dneh nevromodulacije in trajale vsaj 1 mesec po posegu.

Theta modulacija IPL selektivno izboljša WM.

Preučili smo tudi dan × serijski položaj × učinek skupinske interakcije med skupinama sham in IPL theta v poskusu 1 z uporabo mešane ANOVA. Ta interakcijski učinek je bil pomemben (F9.0,342.9=3.111, P=0.001, ηp2=0.076).

Nadaljnje mešane ANOVA so pokazale določene dneve, ko je bila interakcija serijske pozicije × skupine pomembna. Tretji dan so opazili izboljšave v spominu (F3,6,137.3=5.713, P<0.001, ηp 2=0.131), day 4 (F3.1,120.6=18.93, P<0.001, ηp 2=0.333) and 1month after intervention (F2.8,109.3=3.852, P=0.013, ηp 2=0.092). 

Dodatna ANOVA je pokazala, da je bila dan × skupinska interakcija pomembna samo za gručo zadnjih serijskih položajev (F2,6,100.7=5.116, P=0.004,ηp2=0.119), ne pa tudi za druge položajni grozdi (Fs<1.005, ps>0.407).T-testi neodvisnega vzorca so razkrili znatne izboljšave učinka nedavnosti v skupini IPL theta glede na navidezno skupino na 3. dan in 4. dan nevromodulacije in te izboljšave so se ohranile na 1- mesečna časovna točka po posegu (slika 2a, zgoraj in spodaj).

Vključitev dodatnih kospremenljivk ni vplivala na vzorec učinkov (dodatne tabele 1–3). Rezultati kažejo, da je nevromodulacija theta-hitrosti, namenjena levi IPL, selektivno izboljšala WM pri starejših posameznikih brez vedenjskih stroškov za druge spominske sisteme.

Te selektivne izboljšave spomina so bile očitne do 3. dneva intervencije in so trajale vsaj 1 mesec glede na zmogljivost spomina udeležencev v lažni skupini.

Potrebne so specifične lokacije in kombinacije frekvenc.

Eksperiment 1 je pokazal izboljšano funkcijo WM s ponavljajočo se modulacijo theta ritmov IPL. Vendar pa ritmi frekvence theta in gama prispevajo k funkciji WM32.

Posledično je pomembno potrditi, ali se izboljšave WM pojavljajo posebej zaradi modulacije theta v IPL ali pa so možne tudi z modulacijo gama v IPL. Podobno je pomembno potrditi, ali so izboljšave LTM z DLPFCmodulacijo posebej posledica vnosa gama ali pa lahko vnos theta povzroči podobne učinke.

Da bi preizkusili te možnosti, smo izvedli poskus 2 po enaki zasnovi kot poskus 1, le da so tri eksperimentalne skupine prejele modulacijo sham, gama IPL ali theta DLPFC.

Mešana ANOVA z dnevom (izhodišče, 1. dan, 2. dan, 3. dan, 4. dan in 1 mesec) in serijskim položajem (primarnost, sredina 1, sredina 2, sredina 3 in nedavnost) kot dejavniki znotraj osebkov in skupino (navidezno, DLPFC theta in IPL gama) kot faktorja med osebami ni bilo mogoče najti pomembnih razlik v uspešnosti priklica (dan × serijski položaj × skupina: F25,3,721.9=0.535, P=0.971 , ηp2=0.018; slika 2b).

Na to ni vplivala vključitev kospremenljivk (F24.3,633.2=0.630, P=0.916,ηp2=0.024). To kaže, da so izboljšave, ki smo jih opazili v poskusu 1, specifične za lokacijo in frekvenco: modulacija theta ritmov v IPL in ne gama ritmov je izboljšala WM brez vpliva na LTM; in modulacija gamaritmov v DLPFC, in ne theta ritmov, je izboljšala LTM, ne da bi vplivala na WM.

Poleg tega dva različna frekvenčna pogoja za določeno možgansko regijo v obeh poskusih drug drugemu služita kot aktivna kontrola. Posledično te ugotovitve potrjujejo, da učinki, opaženi v poskusu 1, niso posledica kakršnega koli nespecifičnega učinka tACS, kot je transretinalna ali transkutana modulacija33, temveč posledica frekvenčno specifičnega vključevanja ustreznih možganskih vezij.

Validacija navideznih in osnovnih kontrol pred intervencijo.

Da bi preizkusili veljavnost kontrolnih postopkov in s tem trdnost glavnih ugotovitev, smo preučili uspešnost priklica v izhodiščni časovni točki pred posegom v skupinah (poskus 1: navidezno, DLPFC gama in IPL theta; poskus 2: navidezno, DLPFCtheta, in gama IPL; sl. 2a, b, časovna točka 'osnovne') in serijski položaji.

Mešana ANOVA, ki je primerjala te skupine, ni odkrila pomembnega interakcijskega učinka serijskega položaja (primarnost, srednji 1, srednji 2, srednji 3 in nedavnost) ali skupine (1. poskus: navidezno, DLPFC gama in IPL theta; 2. poskus: navidezno, DLPFC theta in IPL gama) na učinkovitost na osnovni časovni točki pred intervencijo s kospremenljivkami ali brez njih v obeh poskusih (Fs<0.925, ps>0.488). 

Ti rezultati kažejo, da se tri skupine v vsakem poskusu niso razlikovale v osnovni zmogljivosti pomnilnika za nobeno skupino serijskih položajev. Tako selektivne učinke nevromodulacije na serijske položaje niso poganjale nobene inherentne razlike v treh skupinah v nobenem poskusu.

Poleg tega smo preizkusili, kako stabilna in zanesljiva je bila zmogljivost priklica za serijske položajne skupine znotraj lažne skupine v časovnih točkah v vsakem poskusu (izhodišče, 1. dan, 2. dan, 3. dan, 4. dan in 1 mesec; sl. 2a, b , vrh).

ANOVA s ponavljajočimi se meritvami, ki je preučevala učinek interakcije dan × serijski položaj znotraj lažne skupine, ni pokazala nobenih pomembnih razlik s kovariabami ali brez njih v nobenem od poskusov (Fs<1.603, ps>0.135). 

Ti rezultati skupaj dokazujejo stabilnost in zanesljivost delovanja spomina med osnovnim stanjem pred intervencijo v različnih skupinah udeležencev in znotraj iste skupine udeležencev v različnih časovnih točkah ocenjevanja, ki trajajo več kot 1 mesec, kar skupaj krepi zaupanje v veljavnost kontrolnih postopkov in posledične izboljšave tACS.

Štiridnevna stopnja izboljšanja napoveduje koristi 1 mesec kasneje.

Ko smo ugotovili lokacijsko in frekvenčno specifičnost izboljšav spomina, smo nato raziskali dejavnike, ki napovedujejo trajnostne učinke. Ocenili smo stopnje izboljšav v LTM (primarnost) in WM (nedavnost) v 4--dnevnem posegu v 1. poskusu.

Od 20 udeležencev v gama skupini DLPFC jih je 17 (85 %) pokazalo pozitivno stopnjo primarnih izboljšav v 4 dneh. Podobno je od 20 udeležencev, ki so prejemali IPL theta modulacijo, 18 (90 %) pokazalo pozitivno stopnjo nedavnih izboljšav v 4 dneh.

Z modeliranjem teh podatkov z uporabo linearne regresije smo opazili znatno višjo povprečno stopnjo izboljšanja primarnosti v 4 dneh modulacije DLPFC glede na lažno in nedavno med modulacijo IPL glede na lažno (slika 3), vendar obratno ni bilo res.

Niti nedavnost v gama skupini DLPFC niti primarnost v skupini IPL theta se ni bistveno razlikovala glede na lažno po popravku Bonferroni (slika 3). Presenetljivo je, da je bila stopnja izboljšanja med celotno intervencijo zelo napovedna za koristi spomina po intervenciji: udeleženci z večjimi stopnjami izboljšanja primarnosti med modulacijo DLPFC so pokazali največje prednosti primarnosti po 1 mesecu (r18=0.817, Pcorr<0.001), and participants with greater recency improvement rates during IPL modulation showed the largest recency benefits at 1month (r18=0.655, Pcorr=0.002) (Fig. 4a,b). 

Nasprotno ni res (zadostnost DLPFC: r18=0.243, Pcorr=0.303; prednost IPL: r18=0.385, Pcorr=0.094; Pearsonov test, dvostranski, Bonferronikova korekcija, Pcorr<0.0125). 

Rezultati kažejo, da velika večina starejših posameznikov ni le doživela izboljšave spomina - selektivno za WM ali LTM, odvisno od narave nevromodulacije - velikost in s tem trajnost izboljšav spomina 1 mesec kasneje sta bila močno predvidena s hitrostjo izboljšav spomina med { {3}}dnevna intervencija.

Splošna kognitivna funkcija ublaži izboljšave spomina.

Prejšnje študije so pokazale, da je učinke tACS mogoče modulirati z osnovnimi vedenjskimi34 in živčnimi35 stanji. Zato smo preučili, ali so izboljšave spomina zaradi nevromodulacije v poskusu 1 ublažile ravni osnovne kognitivne funkcije.

Izvedli smo regresijo MoCAscores po udeležencih, zmogljivost pomnilnika v 1-mesečni časovni točki po posegu in stopnjo spremembe v zmogljivosti pomnilnika med dnevi 1–4 za grozde serijskih položajev primarnosti in nedavnosti (slika 5). ).

Udeleženci z nižjo izhodiščno kognitivno zmogljivostjo v gama skupini DLPFC so pokazali višje stopnje primarnega izboljšanja v primerjavi z {{0}}dnevno intervencijo (r18=–0,822, P<0.001; Fig. 5a) and showed larger primacy gains at 1 month after intervention (r18=−0.795, P<0.001; Fig. 5b). 

No such relationships were held for recency in the DLPFC gamma group (rs18>−0.25, ps>{{0}}.288;Sl. 5c,d). Poleg tega so udeleženci z nižjo izhodiščno kognitivno zmogljivostjo v skupini IPL theta pokazali višje stopnje nedavnega izboljšanja v 4 dneh (r18=–0,824, P<0.001; Fig. 5g) and greater recency improvements after 1 month (r18=−0.499, P=0.025; Fig. 5h). Consistent with previous analyses, the level of cognitive performance did not predict changes in primacy during or after IPL modulation (rs18>−0.274, ps>0.242; Sl. 5e, f).

Tako so starejši udeleženci z relativno nizko osnovno kognicijo močneje razkrili prednostno naravo učinkov modulacije DLPFC s hitrostjo gama in IPL s hitrostjo theta na primarnost oziroma nedavnost.

This conclusion, which suggests distinctive functions of prefrontal gamma rhythms for LTM and parietal theta rhythms for WM, was reinforced by the absence of participant-wise correlations in the sham group between baseline cognitive behavior and primacy or recency measured during or after sham (rs18>0.064, ps>0.79). 

Ti rezultati kažejo, da je obsežno populacijsko dinamiko, ki podpira funkcijo spomina pri starejših, mogoče različno modulirati glede na individualno raven splošne kognitivne zmogljivosti.

For more information:1950477648nn@gmail.com