Transkranijinė nuolatinės srovės stimuliacija (tDCS) per intraparietalinę įdubą neturi įtakos darbinės atminties našumui 1 dalis

SANTRAUKA

Buvo pranešta apie įvairius transkranijinės nuolatinės srovės stimuliacijos (tDCS) poveikio darbinei atminčiai rezultatus.

Pastaraisiais metais, nuolat tobulėjant medicinos technologijoms, transkranijinė nuolatinės srovės stimuliacija pamažu tapo perspektyviu gydymo metodu. Jo taikymas apima daugybę sričių, pvz., depresiją, nerimą, Parkinsono ligą ir kt. Šiame straipsnyje bus nagrinėjamas jos ryšys su atmintimi.

Pirma, transkranijinė nuolatinės srovės stimuliacija gali pagerinti atmintį. Kai kurie tyrimų rezultatai rodo, kad transkranijinė nuolatinės srovės stimuliacija gali teigiamai paveikti atmintį, padidindama hipokampo veiklą. Eksperimento metu tiriamųjų atmintis gerokai pagerėjo po kelių stimuliacijų. Šis rezultatas turi tam tikrą orientacinę reikšmę klinikiniam gydymui.

Antra, atminties reabilitacijai gali būti taikoma transkranijinė nuolatinės srovės stimuliacija. Kai kuriems pacientams, patyrusiems traumą, pvz., smegenų traumą, insultą ir pan., tai gali sukelti atminties praradimą ir turėti įtakos normaliam gyvenimui bei darbui. Gydymas transkranijine nuolatinės srovės stimuliacija gali paskatinti pažeistų neuronų regeneraciją, taip pagerinant pažeistos vietos funkciją ir pagerinant paciento atminties galimybes.

Galiausiai, transkranijinė nuolatinės srovės stimuliacija gali išplėsti atminties gebėjimų rezervinį pajėgumą. Nors kiekvieno atminties rezervas yra skirtingas, transkranijinė nuolatinės srovės stimuliacija gali suaktyvinti neuronus smegenyse ir padidinti atminties rezervo talpą. Tai leidžia mums turėti daugiau gebėjimų apdoroti pažįstamą ir naują informaciją tolesniame mokymesi ir gyvenime.

Apibendrinant galima pasakyti, kad ryšys tarp transkranijinės nuolatinės srovės stimuliacijos ir atminties turi svarbių pasekmių. Nesvarbu, ar tai būtų atminties gerinimas, reabilitacija ar gebėjimų didinimas, jis turi plačias taikymo perspektyvas ir galimybes bei turi teigiamą vaidmenį skatinant žmonių gyvenimą ir darbą. Matyti, kad turime gerinti atmintį, o Cistanche deserticola gali žymiai pagerinti atmintį, nes Cistanche deserticola yra tradicinė kinų vaistinė medžiaga, turinti daug unikalių poveikių, vienas iš jų – gerinti atmintį. Cistanche deserticola veiksmingumą lemia daugybė joje esančių veikliųjų medžiagų, įskaitant tanino rūgštį, polisacharidus, flavonoidinius glikozidus ir kt. Šie ingredientai įvairiais būdais gali skatinti smegenų sveikatą.

Spustelėkite žinoti 10 būdų, kaip pagerinti atmintį

Priešingai nei ankstesniuose tyrimuose, kuriuose daugiausia dėmesio buvo skirta dorsolaterinės prefrontalinės žievės stimuliavimui, mes moduliavome kairiąją intraparietalsulcus (IPS) sritį, kuri, kaip manoma, palaiko darbinės atminties dėmesio kontrolės aspektus.

Naudodami dalyvio eksperimentinį projektą, dalyviai atliko tris skirtingas sąlygas: anodinį IPS stimuliavimą, katodinį IPS stimuliavimą ir fiktyvų IPS stimuliavimą. Buvo atliekamos ir vaizdinės, ir žodinės darbo atminties užduotys.

Vizualinėje užduotyje dalyviai turėjo įsiminti atsitiktinę spalvotų figūrų rinkinį. Žodinėje užduotyje dalyviai turėjo įsiminti raidžių eilutę. Abiejose užduotyse buvo manipuliuojama darbinės atminties apkrova (šešios skaitmenys / raidės vs. dvi skaitmenys / raidės).

Nerasta jokių reikšmingų tikslumo ar reakcijos laiko skirtumų tarp anodinių, katodinių ir fiktyvių sąlygų. Bajeso analizė patvirtino poveikio nebuvimo įrodymus.

Rezultatai iš ankstoatsiųstas tyrimas papildo vis daugėjantį prieštaringų įrodymų, susijusių su vienos sesijos DCS moduliaciniu poveikiu darbinės atminties našumui.

ĮVADAS

Darbinė atmintis (WM) apima keletą pažinimo procesų, kurie leidžia trumpą laiką išlaikyti aktyvų ribotą informacijos kiekį. Tai lemiamas veiksnys priimant sprendimus ir samprotaujant (Diamond, 2013).

WM pajėgumas pradeda mažėti gana anksti iki pilnametystės (Park ir kt., 2002) ir dažnai susilpnėja po smegenų traumos (Dunning, Westage ir Adam, 2016) vystymosi ir psichikos sutrikimų kontekste (Kofler ir kt., 2018; Barch ir Ceaser, 2012). ) arba dėl streso (Kim, Woo ir Woo, 2017).

Todėl daugelis tyrimų bandė nustatyti, ar WM pajėgumus būtų galima treniruoti ar sustiprinti, o pasisekimas buvo labai įvairus tiek elgesio, tiek nervų stimuliavimo metodų atžvilgiu (Melby-Lervag ir Hulme, 2013; Soveri ir kt., 2016).

Viena iš dažniausiai naudojamų nervų stimuliavimo metodų yra transkranijinė tiesioginės srovės stimuliacija (tDCS). tDCS susideda iš dviejų fiziologiniame tirpale suvilgytų kempinių elektrodų uždėjimo ant galvos, per kurią praleidžiama silpna srovė (0,5–2 mA).

Po kelių minučių stimuliacijos spontaninis neuroninis aktyvumas žievės srityse, esančiose po stimuliavimo zonomis, sustiprėja (anodinė stimuliacija) arba slopinama (katodinė stimuliacija) (Nitsche ir Paulus, 2000).

Anodalinė stimuliacija dažniausiai buvo naudojama elgesio našumui padidinti, o katodinė stimuliacija buvo naudojama norint ją pabloginti. Įrodyta, kad stimuliavimo poveikis trumpą laiką išlieka net ir pasibaigus stimuliacijai (Kuo ir kt., 2013).

tDCS IR WM

Per pastaruosius penkiolika metų daug tyrimų bandė naudoti DCS WM patobulinimui. Kai kurie iš šių tyrimų pranešė apie teigiamą poveikį.

Pirmajame Marshallo, Mölle'io, Siebnerio ir Borno (2005 m.) tyrime anodinis ir katodinis DCS buvo taikytas abipusiai dorsolaterinėje prefrontalinėje žievėje (DLPFC), o dalyviai atliko modifikuotą Sternbergo užduotį.

Stimuliacija buvo atliekama su pertraukomis (15 sekundžių įjungta / 15 sekundžių išjungta) 15 minučių, esant mažam 260 µA srovės stiprumui. Autoriai nustatė, kad tiek anodinės, tiek katodinės stimuliacijos reakcijos laikas pailgėjo, palyginti su toshamu, o tai rodo, kad DCS daro įtaką neuroniniam atsako pasirinkimo ir paruošimo apdorojimui.

Netrukus Fregnie al. (2005) parodė, kad kairiojo DLPFC anodinis stimuliavimas atliekant trijų nugarų užduotį padidino tikslumo našumą, palyginti su shamstimuliacija, o katodinis DLPFC stimuliavimas ir pirminės motorinės žievės anodinis stimuliavimas neparodė skirtumų.

Nuo tada kai kurie tyrimai pakartojo šias išvadas (Katsoulaki, Kastrinis ir Tsekoura, 2017 m. peržiūrai), o kiti nepranešė apie reikšmingą tDCS poveikį WM veikimui (Robison, McGuirk ir Unsworth, 2017; Wang, Wen ir Li, 2018). ). Konkrečiau, tyrimas, kurį sudaro keturios treniruotės kartu su anodaltiniu DCS per DLPFC, Ruf, Fallgatter ir Plewnia (2017) parodė reikšmingą WM našumo pagerėjimą atliekant N-back užduotį.

Be to, šis patobulinimas atrodė perkeliamas atliekant panašias, neapmokytas užduotis ir yra ilgalaikis, nes poveikis vis tiek gali būti objektyvus praėjus devyniems mėnesiams po mokymo.

Panašius rezultatus taip pat gavo Au ir kolegos (2016), rodantys, kad su DCS susijęs padidėjimas truko kelis mėnesius po septynių treniruočių.

Be to, Bogdanov ir Schwabe (2016) parodė, kad anodinis tDCS per DLPFC taip pat gali žymiai sumažinti streso WM ardomąjį poveikį, o Brunyé, Moran, Holmes, Mahoney ir Taylor (2017) parodė, kad dešiniojo fusiforminio žiedo anodinis tDCS gali padidinti WM. atlikimas veido atpažinimui, bet ne veido objektams (namams).

Kita vertus, nemažai tyrimų neatskleidė jokio reikšmingo tDCS poveikio WM.

Pavyzdžiui, Nikolinas, Martinas, Loo ir Boonstra (2018) palygino penkias dvidešimties tiriamųjų grupes, stimuliuojamas penkiais skirtingais intensyvumais (2 mA, 1 mA, 0.034 mA). , 0,016 mA ir 0 mA) DLPFC ir nerado jokių grupių našumo skirtumų atliekant vizualinę 3-atgal WM užduotį. Panašiai Robison ir kolegos (2017) pranešė, kad prefrontalinės žievės ir užpakalinės parietalinės žievės stimuliavimas nesukėlė jokių reikšmingų WM veikimo skirtumų.

Taip pat Nilssonas, Lebedevas, Rydströmas ir Lövdénas (2017) nepastebėjo jokių reikšmingų skirtumų po dvidešimties elgesio WM mokymo seansų kartu su anoduotu DLPFC DCS. Apskritai naujausios metaanalizės rodo, kad nėra patikimų įrodymų, kad WM pagerėjo DCS. (Horvath, Forte ir Carter, 2015; Medina ir Cason, 2017) arba jie nurodo tik labai mažus efektus (Hill, Fitzgerald ir Hoy, 2016; Mancuso, Ilieva, Hamilton ir Farah, 2016).

Horvathas ir kolegos (2015) sujungė visus literatūroje paskelbtus pažinimo rezultatų matavimus ir tyrė sveikų suaugusiųjų populiacijas mažiausiai dviejose skirtingose ​​tyrimų grupėse. Jie atliko 59 skirtingas analizes ir nė viena iš jų neparodė reikšmingo tDCS stimuliacijos poveikio.

Mancuso ir jo kolegos (2016) sutelkė savo metaanalizę į tyrimus, įvertinančius dešinės ir kairės DLPFC ir dešinės parietalinės skilties, taip pat kairiosios DLPFC, kartu su WM mokymu, anodinės stimuliacijos poveikį.

Vienintelis reikšmingas (nors ir mažas) rezultatas, apie kurį pranešta jų metaanalizė, buvo WM našumo pagerėjimas po kairiosios DLPFC stimuliacijos kartu su WM mokymu. Hill ir jo kolegos (2016) ištyrė anodinio tDCS poveikį įvairioms WM užduotims ir nustatė nedidelį, bet reikšmingą poveikį reakcijos laikui (taip pat tikslumo tendencijai) neprisijungus DCS.

Nerasta jokių internetinių tDCS efektų. Mancuso ir kolegų (2016) nagrinėtuose tyrimuose Medinaand Cason (2017) naudojo Simonsohno ir kolegų (2014) sukurtą metaanalitinį įrankį, kad ištirtų paskelbtų p reikšmių pasiskirstymą kaip tikėtinų skirstinių pagal skirtingus efektų dydžius. Atlikdami šią p-kreivės analizę, jie nerado jokių įrodymų, kad DCS tyrimai buvo susiję su reikšmingu poveikiu.

ALTERNATYVŪS tDCS POŽIŪRIAI WM

Atsižvelgiant į iki šiol apžvelgtą literatūrą, galima padaryti dvi išvadas: arba tDCS poveikis WM yra labai mažas (arba jo nėra), todėl jį sunku gauti ir pakartoti, arba tDCS turi poveikį, tačiau jis priklauso nuo konkrečios stimuliacijos ir užduoties parametrų. kurios šiuo metu nežinomos.

Šiuo tyrimu buvo siekiama išnagrinėti antrąją galimybę, naudojant teoriškai ir empiriškai pagrįstą WM stimuliavimo metodą, remiantis naujausiais mūsų žinių pokyčiais apie pažinimo ir nervinius procesus, palaikančius tiek verbalinį, tiek vizualinį-erdvinį WM.

Dabartinės WM teorijos labai pabrėžia dėmesio vaidmenį. Savo integruotoje WM ir dėmesio sistemoje Cowan (1995) mano, kad esminis WM komponentas yra dėmesio sutelkimas ir kontrolė; šie du komponentai leidžia išlaikyti atminties turinį aktyvioje būsenoje ir bent iš dalies apibrėžia WM talpą.

Buvo aprašyti keli kiti WM modeliai, suteikiantys pagrindinį vaidmenį dėmesiui WM veikloje (Barrouillet, Bernardin ir Camos, 2004; Kane ir Engle, 2004). Dėmesingumo procesų vaidmenį WM patvirtina empiriniai įrodymai, pavyzdžiui, dviejų gerai žinomų dėmesio tinklai, kai dalyviai atlieka WM užduotis.

Dėmesys priklauso nuo mažiausiai dviejų antagonistinių tinklų smegenyse – nugaros dėmesio tinklo ir ventralinio dėmesio tinklo (Corbetta & Shulman, 2002; Vossel, Geng ir Fink, 2014).

Nugaros dėmesio tinklas kontroliuoja savanorišką dėmesio nukreipimą į objektus ar vietas iš viršaus į apačią, o ventralinis dėmesio tinklas kontroliuoja dėmesio perorientavimą į jutiminę stimuliaciją, kurią sukelia netikėti dirgikliai (dėmesys iš apačios į viršų).

Nugaros tinklą sudaro kiekvieno pusrutulio intraparietalinė griovelis (IPS) ir priekinės akies laukai (FEF), tuo tarpu temporoparietalinė jungtis (TPJ) ir ventralinė priekinė žievė (VFC) yra pagrindinės ventralinio tinklo sritys.

Įrodyta, kad šie du tinklai taip pat įsikiša į WM užduotis, o tai priklauso nuo apkrovos ir priešiškai, atliekant tiek žodines, tiek vaizdines WM užduotis. Nugarinis dėmesio tinklas rodo padidėjusį aktyvumą didėjant WM apkrovai, o ventralinis dėmesio tinklas rodo nuo WM apkrovos priklausantį aktyvumo sumažėjimą (Majerus ir kt., 2010, 2012, 2016; Todd ir Marois, 2004; Todd, Fougnie ir Marois., 2005; Xu ir Chun, 2006).

Atsižvelgiant į pagrindinį nugaros dėmesio tinklo, sutelkto kairiajame IPS, vaidmenį atliekant WM užduotis, šiame tDCS tyrime daugiausia dėmesio buvo skiriama kairiosios IPS stimuliacijos moduliaciniam poveikiui žodiniam ir vaizdiniam WM veikimui.

Kai kurie ankstesni tDCS tyrimai jau buvo sutelkti į IPS stimuliavimą ir pranešė apie teigiamus rezultatus, nors ir ne tiesiogiai WM kontekste. Pavyzdžiui, dvišalis IPS stimuliavimas paskatino geresnį psichinį papildymą, bet ne Stroop užduotį (Klein ir kt., 2013; Artemenko, Moeller, Huber ir Klein, 2015), o stimuliacija kairiuoju IPS paskatino geresnį vėlesnį atpažinimą. atmintis žodinės epizodinės atminties užduotyse (Jacobson, Goren, Lavidor ir Levy, 2012).

Taip pat buvo įrodyta, kad anodinis stimuliavimas naudojant tinkamą IPS pagerino objekto sekimą esant didelės apkrovos sąlygoms, bet ne mažos apkrovos sąlygomis, o tai atitinka atminties apkrovos poveikį IPS veiklai (Blumberg, Peterson ir Parasuraman, 2015).

IBe to, stimuliavimas per dešinįjį IPS paveikė vizualinio dėmesio užduotį (Moos, Vossel, Weidner, Sparing ir Fink, 2012). Tačiau neseniai Nikolin, Lauf, Loo ir Martin (2019) atliktas tDCS tyrimas parodė nereikšmingą poveikį po kairiosios IPS stimuliacijos atliekant n-backWM užduotį.

Tačiau reikia pažymėti, kad jie pastebėjo vidutinį WM užduočių poveikį (pvz., 0.38 3-atgal užduočiai), o autoriai teigė, kad reikšmingumo stoka galėjo atsirasti dėl didelis tarpindividualus veiklos kintamumas.

Šiuo tyrimu siekiama išplėsti šias naujas išvadas, nustatant, ar įmanoma padidinti ir sumažinti WM užduoties našumą moduliuojant IPS veiklą, susijusią su nugaros dėmesio tinklu.

Remiantis ankstesniais rezultatais, darome hipotezę, kad kairiojo IPS anodinis stimuliavimas sustiprintų nugaros dėmesio tinklą ir padidintų WM našumą, bet tik esant didelei WM apkrovai.

Ir atvirkščiai, darome prielaidą, kad kairiojo IPS katodinis stimuliavimas slopintų nugaros dėmesio tinklą ir sumažintų WM našumą esant didelei WM apkrovai. tDCS efektų nesitikima esant žemai WM apkrovai, nes ši sąlyga yra susijusi su dideliu sėkmės rodikliu ir neviršija WM pajėgumo iki ribos.

Naudosime Bajeso statistiką, norėdami kiekybiškai įvertinti įrodymus tiek už ir prieš, kad egzistuoja poveikis.

For more information:1950477648nn@gmail.com