Prefrontalna transkranialna stimulacija enosmernega toka globalno izboljša učenje, vendar ne potencira selektivno prednosti ciljne reaktivacije spomina pri utrjevanju spomina v budnem stanju 3. del

Dodatne primerjave, vključno s pomembnim faktorjem Cueing znotraj subjekta, so razkrile pomemben učinek Cueinga v pogojih, v katerih ni bila uporabljena električna stimulacija (TMR-lažni tDCS in samo TMR; F(1, 34)= 18.{ {8}}1, p < 0,001; delni n2=0,346), vendar ne v pogojih, v katerih so bili udeleženci deležni prave električne stimulacije (TMR-anodalna leva tDCS in TMR-anodalna desna tDCS; F(1,31) )=0.21,p= 0.648, delno n2=0.007).

Z nenehnim razvojem znanosti in tehnologije je tehnologija električne stimulacije pritegnila vedno več pozornosti.

Po nekaterih študijah ima električna stimulacija pozitiven vpliv na človeški spomin. Spomin je mogoče znatno izboljšati z uporabo šibkega električnega toka v določenih predelih možganov. Ta tehnologija lahko pomaga ljudem pri učenju in boljšem pomnjenju informacij ter s tem izboljša učinkovitost dela, študija in življenja.

Električna stimulacija lahko pomaga tudi pri zdravljenju nekaterih bolezni, ki motijo ​​spomin, kot sta Alzheimerjeva bolezen in Alzheimerjeva bolezen. Poleg tega lahko poškodovanim ljudem tehnologija električne stimulacije pomaga obnoviti poškodovane živce, kar jim omogoča, da si povrnejo spomin in miselne sposobnosti.

Zato obstaja pozitivna in razširjena povezava med električno stimulacijo in spominom. Ta tehnologija nam omogoča, da bolje izkoristimo moč naših možganov in izboljšamo kakovost življenja. Čeprav je tehnologija električne stimulacije še v zgodnjih fazah razvoja, verjamemo, da bo imela v prihodnosti močnejši vpliv na naša življenja. 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 Cistanche deserticola izboljša pretok krvi in ​​spodbuja dostavo kisika, kar lahko zagotovi, da možgani prejmejo dovolj hranil in energije, s čimer se izboljša vitalnost in vzdržljivost možganov.

Kliknite spoznajte 10 načinov za izboljšanje spomina

Neposredna primerjava med pogoji T'MR-sham tDCS in samo TMR kaže, da se učinek nakazovanja ni bistveno razlikoval (F(1,34)=2.11,p= 0.156, delni n ?=0.058). Skupaj ti rezultati kažejo, da je tDCS znatno koristil konsolidaciji spomina ne glede na stran stimulacije in učinkov TMR. Ugodnost ciljne ponovne aktivacije spomina (tj. učinek opozorila) je bila opažena samo v pogojih TMR-sham tDCS in samo TMR.

Nazadnje, čustvena valenca besednih parov ni izzvala nobenih glavnih ali interakcijskih učinkov, kar kaže na to, da so imeli nevtralni in negativni spomini enake koristi in da lateralnost tDCS ni vplivala na čustveno valenco materiala.

3.4. Konsolidacija dolgoročnega spomina (RT2)

Podobno je bila zmogljivost spomina pri odloženem priklicu (en teden kasneje) izračunana na podlagi števila pravilno pridobljenih naučenih besednih parov, izraženih v odstotkih.

ANOVA s čustvenimi dejavniki znotraj subjekta (nevtralni proti negativnim besednim parom) in namigom (nastavljeni proti nenapovedanim) in faktorjem med subjekti (TMR-anodalna leva tDCS, TMRanodalna desna tDCS, TMR-navidezna tDCS in TMR- samo) je razkril glavni učinek čustev (F(1, 64)=32.44, p < 0.001, delno η2=0.336) z boljšim priklicem za nevtralno (povprečje ± standardna napaka 56,31 ± 2,76 %) kot negativni besedni pari (44,43 ± 2,76 %).

Vsi drugi glavni in interakcijski učinki so bili nepomembni (vsi ps > 0.185; vsi delni η2 < 0.072; slika 5). Tudi povprečno pozabljanje med pogoji je bilo bistveno bolj izrazito pri RT2 kot pri RT1(F(1, 64)=95.371, p < 0,001, delno η2=0.598) in interakcija med pogoji in testiranjem seja ni bila pomembna (F(3, 64)=0.245, p=0.865, delno η2=0.011).

4. Razprava

V tej študiji smo najprej preizkusili hipotezo, da bi zagotavljanje slušnih opomnikov (tj. postopek TMR) med budnim počitkom izboljšalo konsolidacijo spomina za ciljne elemente.

Naši rezultati potrjujejo pomembno korist zvočnih opomnikov, vendar le v pogojih tDCS samo TMR in TMR-sham; to je v odsotnosti učinkovite električne stimulacije. Drugič, domnevali smo, da bi električna stimulacija DLPFC izboljšala zadrževanje besednih parov in okrepila učinke TMR.

Naši rezultati so delno izpolnili te napovedi. Priklic je bil dejansko bistveno boljši v TMR-anodalnem levem in TMRanodalnem desnem tDCS kot v pogojih brez in navidezne stimulacije, kar potrjuje koristen učinek tDCS na konsolidacijo spomina, vendar je bil ta učinek posplošen na vse naučene postavke ne glede na postopek TMR, tj. proti hipotezi, da tDCS potencira selektivne izboljšave koristi TMR na spomin.

Nazadnje smo preizkusili hipotezo, da bi anodalna ekscitatorna stimulacija desnega DLPFC, povezana s katodnoinhibitorno stimulacijo desnega DLPFC, povečala koristi TMR za pare negativnih besed, kar bi sčasoma vodilo do večjih koristi za pare negativnih besed kot za nevtralne. Rezultati niso dokazali polarnosti- odvisni učinki hemisfere na konsolidacijo negativnih spominov.

4.1. Prednosti slušnih namigov pri utrjevanju spomina

Kot je navedeno zgoraj, je prišlo do selektivne izboljšave spomina za cued v primerjavi z ne-cued besednimi pari v pogojih tDCS samo TMR in TMR-sham tDCS, medtem ko je bil ta učinek popolnoma odpravljen v pogojih TMR-anodalnega levega tDCS in TMR-anodalnega desnega tDCS. . Ti rezultati delno potrjujejo našo primarno hipotezo o koristih TMR za konsolidacijo ciljnih predmetov v spominu.

Vendar pa dejstvo, da vodilna prednost ni bila tako v TMR-anodalnem levem kot v TMR-anodalnem desnem tDCS, kaže, da je selektivni učinek TMR zasenčil globalni učinek tDCS.

Pri nalogi odpoklica takoj po stimulaciji (RT1) dejansko ni bilo opaziti pozabljanja tako za nakazane kot nenastavljene predmete v obeh pogojih tDCS, medtem ko je bilo pozabljanje bolj izrazito za nenastavljene kot nastavljene predmete v pogojih samo TMR in TMR-navideznega tDCS. Zato je bila prednost namiga morda odpravljena zaradi neučinkovitih pogojev tDCS, verjetno zaradi boljšega globalnega ohranjanja pomnilnika, ki prikriva prednosti TMR.

Omejitveni dejavnik pri razlagi teh rezultatov je, da čeprav smo zagotovili, da je izvajalec eksperimenta, ki je komuniciral z udeleženci, slep za parametre stimulacije DCS (lateralnost in navidezno/dejansko), udeležencem nismo poročali o njihovih občutkih in o tem, kaj so mislili, da je njihov eksperimentalni Pokazalo se je že, da lahko različni dejavniki določajo učinkovitost TMR.

Na primer, ugotovljeno je bilo, da je slušno namigovanje v budnem stanju večinoma koristno za reševanje prostorskih dražljajev z nizko vrednostjo nagrade pred pozabo, medtem ko ni vplivalo na dražljaje z visoko vrednostjo nagrade [26]. V tej slednji študiji so dražljaji z nizko vrednostjo nagrajevanja pokazali tudi manjšo učno natančnost kot predmeti z visoko vrednostjo nagrajevanja pred intervencijo TMR, kar nakazuje, da je TMR v budnem stanju večinoma učinkovit, ko so ravni učenja zmerne.

Podobno je bila korist slušnega namiga med spanjem na spominu za lokacije predmetov ugotovljena le pri predmetih, ki pred intervencijo niso bili zelo natančni [67]. Zato lahko prvotno visoke ravni kodiranja pojasnijo, zakaj druge študije niso dokazale niti zmerne koristi TMR med budnostjo.

Kljub temu so se negativni elementi v naši trenutni študiji naučili manj učinkovito kot nevtralni in še vedno niso imeli več koristi od TMR ali tDCS, saj ni bilo glavnega ali interakcijskega učinka čustvene valence naučenih dražljajev. Ker so bili tako negativni kot nevtralni elementi že izvedeli nad 75-odstotno natančnostjo v naši študiji, je morda ta začetna razlika nezadostna, da bi sprožila diferencialne učinke TMR ali tDCS.

4.2. Učinki tDCS na konsolidacijo pomnilnika

Kot je bilo pričakovano, je električna stimulacija DLPFC (TMR-anodalnega levega in TMR-anodalnega desnega tDCS) privedla do bistveno boljšega delovanja odpoklica v primerjavi s pogoji samo za TMR in TMR-navideznega tDCS.

Zato lahko 20-minutna stimulacija enosmernega toka preko levega ali desnega DLPFC med mirovanjem po učenju budnosti poveča konsolidacijo spomina za deklarativno verbalno gradivo. Ti rezultati se ujemajo s poročilom, da tDCS nad levim DLPFC med budnostjo krepi epizodne spomine in zmanjšuje nadaljnje pozabljanje [43,44,68].

Zlasti je bilo ugotovljeno, da je električna stimulacija DLPFC po kodiranju med nemotenim budnostjo po treningu koristna za verbalni epizodni spomin pri starejših odraslih [43]. Vendar pa so Kirov in sodelavci [69] nedosledno ugotovili, da transkranialna počasna (0.75 Hz) oscilacijska stimulacija (tSOS), uporabljena 20 minut po učenju, ni izboljšala ohranjanja deklarativnih spominov, čeprav je povečala endogeno počasno nihanje EEG kot tudi theta aktivnost.

Vendar pa lahko metodološke razlike (velikost elektrode in montaža) in zasnova študije (električna stimulacija po učenju z zakasnitvijo 20 minut) pojasnijo te razlike. V naši študiji je ponovna aktivacija spominov, ki jih je sprožil postopek TMR, morda prispevala k koristim spomina po tDCS. Ker je postopek TMR ponovno vzpostavil aktivacijo mnemoničnih sledi, je lahko električna možganska stimulacija stabilizirala spomin s postopkom konsolidacije ali ponovne konsolidacije.

Skladno s tem sta Javadi in Cheng [70] ugotovila, da je anodalna stimulacija levega DLPFC med konsolidacijskim intervalom izboljšala zmogljivost pomnilnika, vendar le, ko so se spominske sledi ponovno aktivirale med stimulacijo z uporabo stare-nove naloge prepoznavanja.

Ti rezultati skupaj poudarjajo kombinacijo postopkov reaktivacije spomina in električne možganske stimulacije kot obetavno metodo za izboljšanje konsolidacije spomina. Natančni mehanizmi, s katerimi tDCS izboljša konsolidacijo spomina, kadar se uporablja med stanjem mirovanja po učenju, so še vedno nejasni, čeprav imamo vedno več znanja o učinki tDCS na kortikalno ekscitabilnost [71,72].

Nevrofiziološke študije so pokazale, da anodni tDCS inducira kortikalno ekscitabilnost in poveča plastičnost receptorjev NMDA [71,73–75]. Znano je tudi, da je tvorba spomina odvisna od sprememb v sinaptični moči, kot sta sinaptično označevanje in dolgoročno potenciranje [76].

Tako lahko koristi tDCS pred DLPFC izvirajo predvsem iz neposredne modulacije procesov sinaptične plastičnosti znotraj prefrontalnih območij, kar samo po sebi daje prednost reorganizaciji spomina, kar sčasoma vodi do izboljšane natančnosti priklica. Drugič, kot je bilo omenjeno zgoraj, se domneva, da se procesi utrjevanja spomina zanašajo na reaktivacijo nevronske aktivnosti, povezane z učenjem, brez povezave [3–5]. Ponovna aktivacija deklarativnih, od hipokampusa odvisnih spominov prek dialoga med hipokampalnimi in neokortikalnimi področji je verjetno posredovana s počasnimi oscilatornimi aktivnostmi med budnostjo [23] kot med spanjem [2].

Povečana ekscitabilnost, povezana s transkranialnim DCS, v prefrontalnih regijah bi lahko prav tako dajala prednost povezavam z območji, povezanimi z oddaljenim spominom. Na primer, pokazalo se je, da anodni tDCS nad primarnim motoričnim korteksom učinkovito povečuje funkcionalno povezovanje s subkortikalnimi regijami talamusa [77]. Podobno je theta frekvenčno moduliran oscilacijski anodni tDCS nad levim posteriornim parietalnim korteksom pred učenjem [42] izboljšal kasnejšo učinkovitost.

V tem primeru je mogoče špekulirati, da bi povečana razdražljivost možganov znotraj prefrontalnih območij lahko okrepila povezave s hipokampalnimi območji in s tem povečala dovzetnost spominskih sledi za ponovno aktiviranje. Vendar pa ne moremo potrditi posebne vpletenosti DLPFC, saj naša študija ni vključevala kontrolnega pogoja s stimulacijo regije, ki naj ne bi bila vključena v te procese, kot je primarni motorični korteks.

Hemisferna specializacija DLPFC pri učenju in spominu je predmet razprave v literaturi. Predlagano je bilo, da levi DLPFC večinoma podpira kodiranje, medtem ko desni DLPFC večinoma podpira iskanje [78], ali da levi DLPFC podpira konsolidacijo verbalnega gradiva, medtem ko desni DLPFC obdeluje neverbalni material [79].

Čeprav naši rezultati podpirajo zamisel, da tDCS nad DLPFC med epizodo konsolidacije koristi spominu za verbalni deklarativni material, nismo našli učinka tDCSpolarnosti na vedenjske rezultate. Prav tako so predhodne študije vodile do kontrastnih rezultatov glede asimetrične vpletenosti DLPFC. Kot je navedeno zgoraj, Sandrini et al. [68] je pokazalo, da 15 minut tDCS nad levim DLPFC izboljša priklic verbalnega materiala.

Več študij podpira tudi predlog specializacije levega DLPFC pri konsolidaciji spomina [37,38,68,70]. Kljub temu je bila implikacija desnega DLPFC pri reaktivaciji in konsolidaciji epizodnih spominov dokazana v študiji fMRI [29] s povečano aktivnostjo v desnem lateralnem prefrontalnem korteksu po ponovni izpostavljenosti vonju, povezanemu s kontekstom učenja.

Podobno je bilo ugotovljeno, da ponavljajoča se transkranialna magnetna stimulacija (rTMS) s frekvenco 1 Hz, uporabljena po ponovni aktivaciji spomina na istem območju, izboljša zadrževanje epizodnih spominov [80].

For more information:1950477648nn@gmail.com