Smegenų jungiamumo pakitimai miego metu, naudojant uždarojo ciklo transkranijinę neurostimuliaciją, numatykite jautrumą metam atminčiai, 3 dalis

REZULTATAI

Elgesio poveikis

Kaip pranešė Pilly ir kt. (2020), STAMP stimuliacija reikšmingai nepagerino bendro atminties prisiminimo tikslumo. Tačiau STAMP stimuliacija pagerino metaatminties jautrumą 3 eksperimento dieną (po 2 nakties).

Jautrumas meta atminčiai reiškia asmens suvokimą ir jo turimų atminties gebėjimų supratimą, o atminties gebėjimas reiškia asmens atminties gebėjimą, parodytą konkrečioje praktikoje. Tarp jų yra glaudus ryšys.

Pirma, metaatminties jautrumas tiesiogiai veikia atminties veikimą. Jei žmogus tiki, kad yra įsitikinęs tam tikro tipo atmintimi, jis bus linkęs daugiau dirbti, kad prisimintų ir geriau atliktų tokio tipo atminties užduotį. Priešingai, jei žmogus nepasitiki savo atminties gebėjimais, jis gali prasčiau atlikti atminties užduotis, todėl sumažėja atminties gebėjimas.

Antra, teigiamas metaatminties jautrumas padeda pagerinti atmintį. Jei žmogus mano, kad yra galimybių pagerinti savo atmintį, jis aktyviau lavins savo atmintį, taip pagerindamas atminties tikslumą ir išlikimą. Tie, kurie tiki, kad jų atminties gebėjimas pasiekė aukščiausią tašką, dažnai nesugeba priimti naujų atminties iššūkių ir taip praleidžia galimybę pagerinti savo atminties gebėjimus.

Todėl turime aktyviai ugdyti savo meta-atminties jautrumą, laužyti atminties gebėjimų apribojimus ir nustatymus ir tikėti, kad galime toliau tobulėti atliekant atminties užduotis. Tuo pačiu metu mes taip pat turime pasikliauti sukauptais mokymais ir praktika, kad pagerintume savo atmintį, kad ją būtų galima veiksmingiau panaudoti konkrečioje praktikoje. Tik tokiu būdu galime maksimaliai padidinti savo atminties potencialą ir pasiekti geresnių rezultatų. Matyti, kad turime pagerinti atmintį, o Cistanche deserticola gali žymiai pagerinti atmintį, nes Cistanche deserticola taip pat gali reguliuoti neuromediatorių pusiausvyrą, pavyzdžiui, padidinti acetilcholino ir augimo faktorių kiekį. Šios medžiagos labai svarbios atminčiai ir mokymuisi. Be to, Cistanche deserticola taip pat gali pagerinti kraujotaką ir skatinti deguonies tiekimą, o tai gali užtikrinti, kad smegenys gautų pakankamai maistinių medžiagų ir energijos, taip pagerinant smegenų gyvybingumą ir ištvermę.

Norėdami pagerinti atmintį, spustelėkite žinokite papildus

Konkrečiai, priklausomi t testai, lyginantys metaatminties jautrumą skirtingomis sąlygomis, atskleidė, kad jautrumas žymos ir nuorodos sąlygomis buvo žymiai didesnis nei žymos ir jokios žymos sąlygos [t(23)=3.51,koreguotas p < 0 .01, Holm–Bonferroni pataisa dviem palyginimams; suporuotas pavyzdys Cohen'sd=0.72] ir netikra sąlyga [t(23)=2.089, pakoreguota p=0.048, Holmo-Bonferroni korekcija dviem palyginimams; suporuotas pavyzdys Coheno d=0.43].

Reikšmingas metaatminties jautrumo pagerėjimas buvo nustatytas tik 3 eksperimento dieną. Taigi STAMP taikymas per SWO dvi naktis po peržiūros vienu kadru leido konkrečiai pagerinti epizodų, kurie buvo pažymėti ir pažymėti, metaatmintį.

Pasaulinės darnos pokyčiai

Pirmiausia ištyrėme bendrus vidutinio darnos pokyčius visoje galvos odoje dėl STAMP stimuliacijos, kad nustatytų, ar stimuliacija sukėlė kokių nors išmatuojamų ryšio pokyčių.

Be to, siekėme pakartoti ankstesnį darbą ir įvertinti, ar stimuliacija sukels panašius nuoseklumo pokyčius kaip ir mokymasis miego metu (Mölle ir kt., 2004). Ankstesniuose darbuose (Mölle ir kt., 2004) buvo pranešta apie delta, veleno ir gama juostų darnos moduliavimą miego metu po mokymosi; Priešingai, kiti darbai (Polanía ir kt., 2011) parodė padidėjusį ryšį visose dažnių juostose po tDCS stimuliacijos.

Todėl iškėlėme hipotezę, kad STAMP stimuliacija padidins vidutinę darną, palyginti su fiktyviąja būkle delta, veleno ir gama juostose, tačiau ištyrėme skirtumus kitose juostose, taip pat atlikdami konservatyvius statistinius tyrimus.

Vidutinės iCoh vertės visose dažnių juostose buvo apskaičiuotos pagal aktyvius ir apgaulingus pradinius pakoreguotus duomenis, siekiant ištirti visuotinio ryšio pokyčius, todėl buvo atlikti vienpusiai t testai su vidutinėmis koherentiškumo vertėmis kiekvienoje dažnių juostoje ir buvo pataisyti naudojant klaidingą aptikimo dažnį p.< 0.05 (Benjamini & Hochberg, 1995). 

Darnos žemėlapiai, rodantys didesnį ryšį aktyvioje būsenoje visoje galvos odoje, buvo vizualizuoti nustatant vizualizacijos slenkstį iki maksimalios fiktyvios būsenos kiekvienai dažnių juostai, iš esmės atimant fiktyvų sąlygą. Stimuliacijos sukeltos vidutinės darnos pokyčiai skirtingose ​​dažnių juostose pavaizduoti 3 paveiksle.

Topografijos brėžiniai rodo darną tarp elektrodų porų aktyvioje būsenoje, kurią riboja fiktyvios būsenos darna, o dėžutės diagramos rodo slenkstines vidutines darnos vertes visoje galvos odoje. Bendrų galvos odos darnos pokyčių analizė parodė, kad STAMP žymiai padidino vidutinį darną keliose dažnių juostose.

EEG koherencija žymiai padidėjo po STAMP teta, alfa ir veleno juostose (p < 0.05), palyginti su fiktyviąja būkle. Vidutinės delta, beta ir gama juostų darnos tarp stimuliacijos sąlygų reikšmingai nesiskyrė. . Taigi STAMP stimuliacijos sukelti smegenų ryšio pokyčiai specifinėse dažnių juostose.

Klasifikacija ir elgesio numatymas

Klasifikavimo analizės rezultatai pavaizduoti 4 paveiksle ir išdėstyti 1 lentelėje. Boruta pasirinktų savybių vidutinės svarbos reikšmės tarp raukšlių pavaizduotos kairėje, o savybės, kurios nuolat laikomos svarbiomis, paryškintos žalia spalva (žymiai viršijančios vidutinį šešėlio maksimalų dydį). Visose raukšlėse spindulys veleno juostoje (12–15 Hz) buvo nuosekliai pasirinktas kaip svarbiausia savybė.

Kitos svarbios savybės: kelio ilgis (12–15 Hz) ir vidutinė darna bei tankis (3–8 Hz). Dešinėje pavaizduotos klasifikatoriaus veikimo ROC kreivės. Kaip aprašyta Mason ir Graham (2002), Mann-Whitney U testai buvo atlikti su kiekvienu klasifikatoriumi, siekiant nustatyti, ar klasifikatoriaus našumas buvo statistiškai reikšmingesnis už galimybę (AUC=0.5). Visi testai pranešė apie reikšmingas p vertes (p < 0,001).

Papildomai apskaičiavome 95 % pasikliautinuosius intervalus, naudodami astratifikuotą įkrovos atrankos metodą su 10,000 įkrovos pakartojimų, o tai dar labiau įrodė, kad klasifikavimo našumas yra didesnis nei tikimybė (Carpenter ir Bithell, 2000).

Taigi, klasifikavimo tikslumas buvo didesnis už atsitiktinumą, o geriausi klasifikavimo ir regresijos analizės kintamieji (kelio ilgis 16–30 Hz ir spindulys 12–15 Hz) leido pasiekti geriausius klasifikavimo rezultatus.

Atliekant tolesnę analizę, keturios „Boruta“ algoritmo klasifikavimui atrinktos ypatybės buvo pateiktos t-testams, tikrinant aktyvių ir netikrų sąlygų ryšį. Gautos p reikšmės buvo pataisytos klaidingu aptikimo dažniu, nustatytu {{ 2}}.05.

Pataisytos 12–15 Hz kelio ilgio ir spindulio p reikšmės bei 3–8 Hz vidutinė koherencija buvo reikšmingos (p=0.029); 3–8 Hz tankis taip pat buvo reikšmingas alfa reikšmingumo lygiu ( p=0.05). Taigi jungiamumo ypatybės, kurios buvo žymiai pakeistos po aktyvios stimuliacijos, palyginti su fiktyviąja stimuliacija, buvo aptiktos funkcijų pasirinkimo vamzdynu. Kelio ilgis ir spindulio ypatybės nuo prieš stimuliaciją iki poststimuliacijos buvo žymiai sumažintos aktyvioje būsenoje, palyginti su apgaulinga, tuo tarpu vidutinės darnos ir tankio ypatybės buvo žymiai padidintos, palyginti su apgaulinga.

Langelių diagramos, parodančios šias savybes abiem sąlygomis, pateiktos pagalbinėje informacijoje S3 paveiksle. Elgsenos numatymo analizės rezultatai pavaizduoti 5 paveiksle ir pateikti 2 lentelėje.

Čia neuroninių priemonių pokyčiai po stimuliacijos buvo naudojami kaip funkcijos, leidžiančios nuspėti prisiminimo testo metaminės jautrumo (AUC) pokyčius tiek Tag & Cue, tiek Shamconditions nuo 2 iki 3 dienos, siekiant nustatyti smegenų elgsenos ryšius.

Borutos svarbos reikšmės grafiko teorinėms ypatybėms nubraižytos kairėje, o kelio ilgis beta juostoje (16–30 Hz) buvo laikomas labai svarbiu numatant metaatminties jautrumo pokyčius ir vienintele pasirinkta funkcija. Ryšys tarp stimuliacijos sukelto 16–30 Hz kelio ilgio pokyčio ir AUC našumo pokyčio per naktį tiek aktyviems (Tag & Cue) duomenims, tiek netikroms sąlygoms pavaizduotas dešinėje.

Koreliacija tarp beta juostos kelio ilgio ir AUC pokyčio buvo reikšminga esant aktyvioms sąlygoms (r=−0.66, p=0.003), tai rodo, kad asmenys, kurių kelio ilgis sumažėjo po STAMP, turėjo teigiamą atminties veikimo pokytį. Šis ryšys nebuvo reikšmingas apsimestinei sąlygai (r=−0,22, p=0,39).

Remiantis šių analizių rezultatais, buvo atliktos tolesnės linijinės regresijos, numatančios metakognityvinio jautrumo pokyčius per naktį, naudojant kelio ilgį 16–30 Hz dažnių juostoje ir aktyviems duomenims, ir fiktyviems duomenims.

Aktyviems duomenims 16–30 Hz kelio ilgis reikšmingai numatė AUC pokytį (t=−3,56, p=0.003, koreg. R{{7} }.41). Apgaulingiems duomenims 16–30 Hz kelio ilgis nebuvo reikšmingas rodiklis (t=–0,88, p=0,39, koreg. R2=–0,01). Taip pat buvo atlikta papildomos analizės, skirtos palyginti aktyvias ir netikras sąlygas, kurios išsamiau aprašytos pagalbinėje informacijoje.

DISKUSIJA

Šiame eksperimente dalyviai dalyvavo epizodinėje atminties užduotyje, gaudami unikalius transkranijinės elektrinės stimuliacijos erdvinius ir laikinus modelius, o šių modelių poaibis vėlesnėmis naktimis buvo pakartotinai pritaikytas per SWO būsenas, kad vėl suaktyvėtų specifiniai susiję prisiminimai (žr. 2020).

Čia pranešame apie funkcinio smegenų sujungimo pokyčius, sukeltus šių tES modelių miego metu, kurie numatė atminties jautrumo pokyčius nuo prieš miegą iki po miego.

Naudodami mašininio mokymosi metodus, kad nustatytų svarbias aktyviosios ir fiktyvios stimuliacijos klasifikavimo ypatybes, mes nustatėme, kad teta ir veleno juostų jungiamumo ypatybės labai skiriasi tarp dviejų sąlygų.

Be to, mes nustatėme, kad beta juostos kelio ilgio pokyčiai numatė atminties jautrumo pokyčius, nes našumo padidėjimas per naktį buvo susijęs su beta kelio ilgio sumažėjimu po stimuliacijos.

Apibendrinant, šie rezultatai prisideda prie vis daugiau tyrimų, tiriančių neuroninius procesus, kuriais grindžiamas atminties reaktyvavimas ir konsolidavimas miego metu, ir rodo, kad kelio ilgio moduliavimas tam tikrais dažniais konsolidavimo proceso metu gali padidinti pasitikėjimą ir priimti geresnius sprendimus dėl naujai konsoliduotų prisiminimų.

Trumpi tES arba STAMP pliūpsniai, naudojami dabartiniame eksperimente, padidino bendrą galvos odos darną žemesnių dažnių juostose, būtent teta, alfa ir veleno juostose, arba iš esmės nuo 3 iki 15 Hz. Įdomu tai, kad suklio juostos ryšio pokyčiai miego metu taip pat buvo nustatyti po mokymosi; tačiau po STAMP stimuliacijos delta ar gama juostose ryšio pokyčių nenustatyta, o tai šiek tiek prieštarauja ankstesniam eksperimentiniam darbui (Mölle ir kt., 2004).

Tačiau čia naudojamas stimuliavimo protokolas labai skyrėsi nuo ankstesnių tyrimų – būtent, mes naudojome trumpus erdvėlaikiu paskirstytų elektros srovių pliūpsnius, kurie pirmiausia buvo skirti specifiniams prisiminimams dėl jų unikalumo ir sąsajos su kodavimo periodu, o ne moduliuoti ir neįtraukti specifinių virpesių. Svarbu tai, kad aktyvumas praneštose dažnių juostose, ypač teta ir veleno juostose, yra susijęs su atminties konsolidavimo procesu (Staresinaet al., 2015).

Taigi STAMP galėjo moduliuoti vykstančius atminties reaktyvavimo ar konsolidavimo procesus miego metu, o tai lėmė stebimų dažnių juostų jungiamumo pokyčius. Pastaruoju metu atliktas darbas suabejojo ​​tES veiksmingumu reikšmingai paveikiant elgesį (Horvath ir kt., 2015). kaip ir jo gebėjimas moduliuoti nervinio šaudymo modelius arba virpesių aktyvumą (Lafon ir kt., 2017; Vöröslakos ir kt., 2018).

Tačiau kiti tyrimai parodė išmatuojamus nervinius pokyčius žmonėms ir nežmoginiams primatams po tES, net esant mažesnio intensyvumo lygiams (Huang ir kt., 2017; Krause ir kt., 2017; Opitz ir kt., 2016). Ypatingą susirūpinimą kelia tES, ypač kintamosios srovės stimuliacijos, gebėjimas įtraukti nervinius virpesius tam tikru dažniu.

Čia mes neteigiame, kad praneštus elektrofiziologinius pokyčius lemia svyruojantis trumpų stimuliacijos pliūpsnių įtraukimas arba kad šiuos pokyčius sukeliame de novo, o veikiau tai, kad STAMP skatina vykstančius atminties konsolidavimo procesus, atsirandančius dėl subtilių tinklo moduliacijų. - ryšio lygiu. Tvirtintume, kad miego metu pastebėti ryšio modeliai yra natūralūs reiškiniai, kurie atsiranda ir lemia atminties konsolidavimą, o STAMP stimuliacija veikė šiuos anksčiau egzistuojančius procesus, kad padidintų metaatminties jautrumą.

Praneštas grafiko teorinės metrikos moduliavimas teta ir veleno juostose po STAMP atitinka ankstesnius tyrimus, susijusius su šiais svyravimais atminties aktyvinimo ir konsolidavimo procesais. Tikslinis atminties suaktyvinimas miego metu naudojant klausos signalus padidina teta ir veleno galią (Ong ir kt., 2016; Schreiner ir kt., 2015; Schreiner ir Rasch, 2014).

Daugybė tyrimų taip pat parodė teta juostos aktyvumo svarbą atminties kodavimui ir atkūrimui pabudimo metu (Backus ir kt., 2016; Lega ir kt., 2012; Nyhus ir Curran, 2010); ypač teta svyravimai hipokampe yra labai svarbūs epizodinės atminties kodavimui (Hasselmo ir kt., 2002; Lin ir kt., 2017). Panašiai talamokortikinės verpstės yra susijusios su epizodine atmintimi (Van Der Helm ir kt., 2011) ir vaidina svarbų vaidmenį atminties konsolidavimo procese, galbūt palengvindamos naujai užkoduotos informacijos perdavimą medialinėse smilkininėse skiltyse į stabilias reprezentacijas smegenų žievėje (Sirota). ir kt., 2003; Staresina ir kt., 2015).

Miego metu teta aktyvumas gali rodyti atminties reaktyvavimo procesą, o veleno aktyvumas gali atspindėti aktyvų suaktyvintų prisiminimų konsolidavimą. Čia STAMP galėjo paskatinti vėl suaktyvinti susijusias atmintis, o tai paskatino šios informacijos konsolidavimą. Šis konsolidavimas padidino prisiminimų pasitikėjimą pasroviui.

Teta juostos grafiko teorinės priemonės, kurios buvo reikšmingai modifikuotos STAMP, buvo nuoseklumas ir tankis. Vidutinė darna reiškia vidutinę darną visose viršūnėse, o tankis apskaičiuojamas kaip jungčių skaičius grafike, normalizuotas pagal bendrą galimą jungčių skaičių (Sporns, 2003).

Šių priemonių pokyčiai rodo, kad STAMP padidino bendrą teta juostos tarp kanalų darną, todėl atsirado daugiau kraštų, viršijančių ribinę ribą, ir dėl to padidėjo vidutinis ryšio tankis. Šis didesnis nuoseklumas ir tankis gali atspindėti padidėjusį keitimąsi informacija juostos nervinėse srityse po STAMP. Tai atitinka ankstesnius atradimus, rodančius, kad teta darna tarp hipokampo ir nosies žievės (Fell ir kt., 2003), taip pat priekinės žievės (Anderson ir kt., 2009; Benchenane ir kt., 2010) yra svarbi mokymasis ir atmintis, o tai gali būti labai svarbi atminties suaktyvinimui (Carr ir kt., 2011).

Verpstės juostos grafiko teorinės priemonės, kurios reikšmingai skyrėsi po STAMP stimuliacijos, buvo kelio ilgis ir spindulys. Šios priemonės yra susijusios – spindulys reiškia minimalų grafiko ekscentriškumą, o kelio ilgis – vidutinį grafiko ekscentriškumą, kur mazgo ekscentriškumas apibrėžiamas kaip didžiausias atstumas iki bet kurio kito mazgo (Sporns, 2003).

Kelio ilgis dažnai laikomas tinklo integracijos arba informacijos perdavimo efektyvumo matu, o mažesnis kelio ilgis rodo didesnį efektyvumą (Bullmore & Sporns, 2009; Reijneveld ir kt., 2007).

Čia dėl STAMP vidutiniškai sumažėjo kelio ilgis ir spindulys veleno juostoje, o tai reiškia, kad sumažėjo vidutinis ir minimalus ekscentriškumas, o informacijos perdavimo efektyvumas padidėjo.

Tai gali atspindėti tinklo pertvarkymą į mažo pasaulio tinklą (Watts & Strogatz, 1998), beveik optimalią struktūrą tarp tobulai sutvarkytos ir atsitiktinai organizuotos sistemos, suteikiančios didesnį lankstumą ir neuroninės veiklos sinchronizavimą (Barahona ir Pecora, 2002). Bassett ir Bullmore, 2006; Masuda ir Aihara, 2004). „Mažojo pasaulio“ pokyčiai dažnai matuojami kaip kelio ilgio pokyčiai be kartu vykstančių vietinių klasterizacijos ar klasterio koeficiento pokyčių.

Taigi, pastebėtas kelio ilgio pokytis gali reikšti sustiprintą smegenų sričių sinchronizavimą, dėl kurio verpstės bus perduodamos efektyviau. Atkreipkite dėmesį, kad poveikis teta juostoje buvo labiau susijęs su bendrais vidutinio darnos pokyčiais – iš esmės, ryšio masto pokyčiais, o ne efektyvumu.

Nors čia pateikti duomenys negali nustatyti priežastinio ryšio tarp šių pokyčių, hipotetinis ryšys yra tas, kad STAMP padidino ryšį teta juostoje (Fell ir kt., 2003), o verpstės informacijos perdavimo efektyvumas, matuojamas kaip kelio ilgis, buvo padidintas siekiant kompensuoti. dėl šio padidėjimo, dėl kurio suaktyvėja atmintis.

For more information:1950477648nn@gmail.com