Prefrontální transkraniální stimulace stejnosměrným proudem globálně zlepšuje učení, ale selektivně nepotencuje výhody cílené reaktivace paměti při bdělém stavu, konsolidace paměti, část 3

Další srovnání včetně významného faktoru cueing v rámci subjektu odhalila významný efekt cueing za podmínek, ve kterých nebyla aplikována žádná elektrická stimulace (TMR-sham tDCS a TMR-only; F(1, 34)= 18.{101} {8}}1, p < 0,001 částečné n2=0,346), ale ne za podmínek, kdy účastníci dostávali skutečnou elektrickou stimulaci (TMR-anodální levý tDCS a TMR-anodální pravý tDCS; F(1,31) )=0.21,p= 0.648, částečné n2=0.007).

S neustálým rozvojem vědy a techniky přitahuje technologie elektrické stimulace stále více pozornosti.

Podle některých studií má elektrická stimulace pozitivní dopad na lidskou paměť. Paměť lze výrazně zlepšit aplikací slabého elektrického proudu do určitých oblastí mozku. Tato technologie může lidem pomoci lépe se učit a pamatovat si informace, a tím zlepšit efektivitu práce, studia a života.

Elektrická stimulace může také pomoci při léčbě některých nemocí poškozujících paměť, jako je Alzheimerova choroba a Alzheimerova choroba. Navíc u zraněných lidí může technologie elektrické stimulace také pomoci obnovit poškozené nervy, což jim umožní znovu získat paměť a schopnosti myšlení.

Mezi elektrickou stimulací a pamětí tedy existuje pozitivní a rozšířené spojení. Tato technologie nám umožňuje lépe využít sílu našeho mozku a zlepšit kvalitu našeho života. Přestože je technologie elektrické stimulace stále v raných fázích vývoje, věří se, že bude mít v budoucnu hlubší dopad na naše životy. Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť a Cistanche deserticola dokáže výrazně zlepšit paměť, protože Cistanche deserticola dokáže regulovat i rovnováhu neurotransmiterů, jako je zvýšení hladiny acetylcholinu a růstových faktorů. Tyto látky jsou velmi důležité pro paměť a učení. Kromě toho může Cistanche deserticola také zlepšit průtok krve a podporovat dodávku kyslíku, což může zajistit, že mozek dostává dostatek živin a energie, a tím zlepšuje mozkovou vitalitu a vytrvalost.

Klikněte na 10 způsobů, jak zlepšit paměť

Přímé srovnání mezi T'MR-sham tDCS a podmínkami pouze TMR ukazuje, že efekt cueing se významně nelišil (F(1,34)=2.11,p= 0.156, částečné n ?=0.058). Celkově tyto výsledky naznačují, že tDCS významně prospívalo konsolidaci paměti bez ohledu na stranu stimulace a účinků TMR. Přínos cílené reaktivace paměti (tj. cueing efekt) byl pozorován pouze v podmínkách TMR-sham tDCS a TMR-only.

Konečně, emocionální valence slovních párů nevyvolala žádné hlavní nebo interakční účinky, což naznačuje, že neutrální a negativní vzpomínky z toho měly stejný prospěch a že lateralita tDCS neinteragovala s emocionální valenci materiálu.

3.4. Dlouhodobá konsolidace paměti (RT2)

Podobně byl výkon paměti při zpožděném vyvolání (o týden později) vypočítán jako počet správně získaných naučených slovních párů vyjádřený v procentech.

TheANOVA s vnitřními faktory emocí (neutrální vs. negativní páry slov) a cueing (podle vs. necudované) a podmínkou mezi subjektovými faktory (TMR-anodální levá tDCS, TMRanodální pravá tDCS, TMR-sham tDCS a TMR- pouze) odhalila hlavní účinek emocí (F(1, 64)=32.44, p < 0.001, částečné η2=0.336) s lepším zapamatováním pro neutrální (průměr ± standardní chyba 56,31 ± 2,76 %) než negativní dvojice slov (44,43 ± 2,76 %).

Všechny ostatní hlavní a interakční efekty byly nevýznamné (všechny ps > 0,185; všechny částečné η2 < 0.072; obrázek 5). Průměrné zapomínání napříč podmínkami bylo také významně výraznější v RT2 než RT1 (F(1, 64)=95,371, p < 0,001, částečné η2=0,598) a interakce mezi podmínkami a testováním relace byla nevýznamná (F(3, 64)=0.245, p=0.865, částečná η2=0.011).

4. Diskuze

V této studii jsme nejprve testovali hypotézu, že poskytování sluchových připomenutí (tj. procedura TMR) během bdělého odpočinku by zlepšilo konsolidaci paměti pro cílené položky.

Naše výsledky potvrzují významný přínos sluchových připomenutí, ale pouze v podmínkách TMR-only a TMR-sham tDCS; to je při absenci účinné elektrické stimulace. Za druhé, předpokládali jsme, že elektrická stimulace DLPFC zlepší zadržování slovních párů a posílí účinky TMR.

Naše výsledky tyto předpovědi částečně splnily. Ve skutečnosti bylo vyhledávání významně lepší v podmínkách TMR-anodálního levého a TMRanodálního pravého tDCS než v podmínkách žádné a simulované stimulace, což potvrzuje příznivý účinek tDCS na konsolidaci paměti, ale tento účinek byl zobecněn na všechny naučené položky bez ohledu na postup TMR, tj. proti hypotéze, že tDCS potencuje selektivní posilující výhody TMR na paměť.

Nakonec jsme testovali hypotézu, že anodická excitační stimulace pravého DLPFC spojená s kathodalininhibiční stimulací pravého DLPFC by zvýšila přínosy TMR pro páry negativních slov, což nakonec vedlo k větším výhodám pro páry negativních slov než neutrálních. Výsledky neprokázaly polaritu- závislé hemisférické efekty na konsolidaci negativních vzpomínek.

4.1. Výhody sluchového navádění při konsolidaci paměti

Jak bylo uvedeno výše, došlo k selektivnímu vylepšení paměti pro cued ve srovnání s necudovanými páry slov v podmínkách tDCS pouze TMR a TMR-sham tDCS, zatímco tento účinek byl zcela zrušen v podmínkách TMR-anodální levý tDCS a TMR-anodální pravýtDCS . Tyto výsledky částečně potvrzují naši primární hypotézu o přínosu TMR pro konsolidaci cílených položek v paměti.

Skutečnost, že stimulační výhoda chyběla v podmínkách TMR-anodálního levého i TMR-anodálního pravého tDCS však naznačuje, že selektivní účinek TMR byl zastíněn globálním účinkem tDCS.

V úloze vyvolání bezprostředně po stimulaci (RT1) skutečně nebylo pozorováno žádné zapomenutí pro nastartované i nevyzvednuté položky v obou podmínkách tDCS, zatímco zapomenutí bylo výraznější pro nevyzvednuté než navodené položky v podmínkách pouze TMR a TMR-falešné tDCS. Přínos cueingu tedy mohl být zrušen neefektivními podmínkami tDCS, pravděpodobně kvůli lepšímu globálnímu zachování paměti maskujícímu výhody TMR.

Limitujícím faktorem při interpretaci těchto výsledků je to, že ačkoli jsme se ujistili, že experimentátor, který interagoval s účastníky, byl slepý k parametrům stimulace tDCS (lateralita a simulace/skutečné), neinformovali jsme účastníky o jejich pocitech a o tom, co si mysleli, že je jejich experimentální Již se ukázalo, že účinnost TMR mohou určovat různé faktory.

Bylo například zjištěno, že sluchové podněty v bdělém stavu jsou většinou prospěšné pro záchranu prostorových podnětů s nízkou hodnotou odměny před zapomněním, zatímco podněty s vysokou hodnotou odměny neovlivnily [26]. V této poslední studii stimuly s nízkou hodnotou odměny také vykazovaly nižší přesnost učení než položky s vysokou hodnotou odměny před intervencí TMR, což naznačuje, že TMR v bdělém stavu je většinou účinné, když jsou úrovně učení střední.

Podobně výhoda sluchového navádění během spánku v paměti pro umístění objektů byla zjištěna pouze u položek, které již před intervencí nebyly vysoce přesné [67]. Zpočátku vysoké úrovně kódování by tedy mohly vysvětlovat, proč jiné studie neprokázaly ani mírný přínos TMR v bdělém stavu.

Nicméně negativní položky byly v naší současné studii méně efektivně naučené než neutrální a stále neměly větší užitek z TMR nebo tDCS, protože zde nebyl žádný hlavní nebo interakční účinek emoční valence naučených podnětů. Protože jak negativní, tak neutrální položky již byly V naší studii jsme zjistili přesnost vyšší než 75 %, je možné, že tento počáteční rozdíl nestačil ke spuštění rozdílných účinků TMR nebo tDCS.

4.2. Účinky tDCS na konsolidaci paměti

Jak se očekávalo, elektrická stimulace DLPFC (TMR-anodální levý a TMR-anodalpravý tDCS) vedla k významně lepšímu výkonu při vyvolání paměti ve srovnání s podmínkami pouze TMR a TMR-sham tDCS.

Proto 20 minut stimulace stejnosměrným proudem přes levý nebo pravý DLPFC během klidové bdělosti po učení může posílit konsolidaci paměti pro deklarativní verbální materiál. Tyto výsledky jsou v souladu se zprávou, že tDCS přes levou DLPFC při bdělém stavu posiluje epizodické vzpomínky a snižuje další zapomínání [43,44,68].

Zejména elektrická stimulace DLPFC po kódování během nepřerušeného bdění po tréninku byla shledána přínosnou pro verbální epizodickou paměť u starších dospělých [43]. Nekonzistentně však Kirov a kolegové [69] zjistili, že transkraniální pomalá (0,75 Hz) stimulace oscilací (tSOS) aplikovaná 20 minut po učení nezlepšila zachování deklarativních vzpomínek, i když zvýšila endogenní pomalou oscilaci EEG. aktivita theta.

Tyto nesrovnalosti by však mohly vysvětlit metodologické rozdíly (velikost elektrody a montáž) a design studie (elektrická stimulace po učení zpožděná o 20 minut). V naší studii mohla reaktivace vzpomínek spuštěná postupem TMR přispět k výhodám paměti po tDCS. Protože procedura TMR obnovila aktivaci mnemotechnických stop, mohla elektrická stimulace mozku stabilizovat paměť prostřednictvím procesu konsolidace nebo opětovné konsolidace.

V souladu s tím Javadi a Cheng [70] zjistili, že anodická stimulace levého DLPFC během konsolidačního intervalu zlepšila výkonnost paměti, ale pouze tehdy, když byly paměťové stopy během stimulace znovu aktivovány pomocí staronového rozpoznávacího úkolu.

Tyto výsledky společně poukazují na kombinaci procedur reaktivace paměti a elektrické mozkové stimulace jako slibnou metodu pro posílení konsolidace paměti. Přesné mechanismy, kterými tDCS zlepšuje konsolidaci paměti, když je aplikována během klidového stavu po učení, jsou stále nejasné, i když máme stále více znalostí o účinky tDCS na kortikální excitabilitu [71,72].

Neurofyziologické studie ukázaly, že anodický tDCS indukuje kortikální excitabilitu a zvyšuje plasticitu NMDA receptoru [71,73–75]. Je také známo, že tvorba paměti závisí na změnách v synaptické síle, jako je synaptické značení a dlouhodobá potenciace [76].

Výhody tDCS oproti DLPFC by tedy mohly primárně pramenit z přímé modulace procesů synaptické plasticity v prefrontálních oblastech, což samo o sobě podporuje reorganizaci paměti, což nakonec vede ke zlepšené přesnosti vyvolání. Za druhé, jak již bylo zmíněno výše, předpokládá se, že procesy konsolidace paměti spoléhají na offline reaktivaci nervové aktivity související s učením [3–5]. Reaktivace deklarativních vzpomínek závislých na hipokampu prostřednictvím dialogu mezi hipokampálními a neokortikálními oblastmi je možná zprostředkována pomalou oscilační aktivitou v bdělém stavu [23] jako během spánku [2].

Zvýšená dráždivost související s transkraniálním DCS v prefrontálních oblastech by také mohla upřednostňovat spojení s oblastmi souvisejícími se vzdálenou pamětí. Například bylo prokázáno, že anodický tDCS přes primární motorickou kůru účinně zvyšuje funkční spojení s oblastmi subkortikálního thalamu [77]. Podobně frekvenčně modulovaný oscilační anodický tDCS na levém zadním parietálním kortexu před učením [42] zlepšil následný výkon.

V tomto případě lze spekulovat, že zvýšení mozkové excitability v prefrontálních oblastech by mohlo posílit spojení s hipokampálními oblastmi, a tím zvýšit náchylnost paměťových stop k reaktivaci. Nemůžeme však potvrdit konkrétní zapojení DLPFC, protože naše studie nezahrnovala kontrolní stav se stimulací oblasti, která se nemá podílet na těchto procesech, jako je primární motorická kůra.

Hemisférická specializace DLPFC na učení a paměť je předmětem diskuse v literatuře. Bylo navrženo, že levý DLPFC většinou podporuje kódování, zatímco pravý DLPFC většinou podporuje vyhledávání [78], nebo že levý DLPFC podporuje konsolidaci verbálního materiálu, zatímco pravý DLPFC zpracovává neverbální materiál [79].

Ačkoli naše výsledky podporují myšlenku, že tDCS oproti DLPFC během konsolidační epizody prospívá paměti pro verbální deklarativní materiál, nezjistili jsme vliv tDCSpolarity na výsledky chování. Také předchozí studie vedly k protichůdným výsledkům ohledně asymetrického zapojení DLPFC. Jak je uvedeno výše, Sandrini et al. [68] ukázali, že 15 minut tDCS nad levým DLPFC zlepšuje zapamatování slovního materiálu.

Několik studií také podporuje návrh specializace levého DLPFC na konsolidaci paměti [37,38,68,70]. Implikace správného DLPFC v reaktivaci a konsolidaci epizodických vzpomínek však byla prokázána ve studii fMRI [29] se zvýšenou aktivitou v pravém laterálním prefrontálním kortexu po opětovném vystavení pachu spojenému s kontextem učení.

Podobně bylo zjištěno, že 1 Hz repetitivní transkraniální magnetická stimulace (rTMS) aplikovaná po reaktivaci paměti ve stejné oblasti zlepšuje uchování epizodických vzpomínek [80].

For more information:1950477648nn@gmail.com