Префронтальна транскраніальна стимуляція постійним струмом глобально покращує навчання, але не вибірково потенціює переваги цільової реактивації пам’яті під час консолідації пам’яті в стані неспання. Частина 3

Додаткові порівняння, включаючи значущий внутрішньосуб’єктний фактор Cueing, виявили значний ефект Cueing в умовах, за яких не застосовувалася електрична стимуляція (TMR-удавана tDCS і лише TMR; F(1, 34)= 18.{ {8}}1, p < 0,001; часткове n2=0.346), але не в умовах, коли учасники отримували справжню електричну стимуляцію (TMR-анодальний лівий tDCS і TMR-анодальний правий tDCS; F(1,31) )=0.21,p= 0.648, частково n2=0.007).

З постійним розвитком науки і техніки технологія електростимуляції привертає все більше уваги.

Згідно з деякими дослідженнями, електростимуляція позитивно впливає на пам'ять людини. Пам'ять можна істотно поліпшити, застосувавши слабкий електричний струм до певних ділянок мозку. Ця технологія може допомогти людям краще вивчати та запам’ятовувати інформацію, тим самим покращуючи ефективність роботи, навчання та життя.

Електростимуляція також може допомогти в лікуванні деяких захворювань, що погіршують пам’ять, таких як хвороба Альцгеймера та хвороба Альцгеймера. Крім того, пораненим людям технологія електростимуляції також може допомогти відновити пошкоджені нерви, дозволяючи їм відновити пам’ять і мислення.

Таким чином, існує позитивний і широко поширений зв'язок між електростимуляцією і пам'яттю. Ця технологія дозволяє нам краще використовувати силу нашого мозку та покращити якість нашого життя. Хоча технологія електростимуляції все ще знаходиться на ранніх стадіях розвитку, вважається, що в майбутньому вона матиме більш глибокий вплив на наше життя. Видно, що нам потрібно покращити пам’ять, і Cistanche deserticola може значно покращити пам’ять, оскільки Cistanche deserticola також може регулювати баланс нейромедіаторів, наприклад підвищувати рівень ацетилхоліну та факторів росту. Ці речовини дуже важливі для пам'яті та навчання. Крім того, Cistanche deserticola також може покращити кровообіг і сприяти доставці кисню, що може гарантувати, що мозок отримує достатню кількість поживних речовин і енергії, тим самим покращуючи життєздатність і витривалість мозку.

Натисніть «Знай 10 способів покращити пам’ять».

Пряме порівняння між T'MR-sham tDCS і умовами лише TMR вказує на те, що ефект підказки істотно не відрізнявся (F(1,34)=2.11,p= 0.156, частково n ?=0.058). Загалом ці результати свідчать про те, що tDCS значно сприяв консолідації пам’яті, незалежно від сторони стимуляції та ефектів TMR. Перевага від цілеспрямованої реактивації пам’яті (тобто ефект сигналізації) спостерігалася лише в умовах TMR-sham tDCS і лише TMR.

Нарешті, емоційна валентність пар слів не викликала жодних основних ефектів або ефектів взаємодії, що свідчить про те, що нейтральні та негативні спогади однаково виграли, і що латеральність tDCS не взаємодіяла з емоційною валентністю матеріалу.

3.4. Консолідація довготривалої пам'яті (RT2)

Подібним чином продуктивність пам’яті при відстроченому пригадуванні (через тиждень) обчислювалася на основі кількості правильно відновлених вивчених пар слів, виражених у відсотках.

ANOVA з емоціями всередині суб’єкта (нейтральні чи негативні пари слів) і підказкою (підказка проти непідказки) і фактором між суб’єктами (TMR-анодальний лівий tDCS, TMR-анодальний правий tDCS, TMR-фіктивний tDCS і TMR- лише) виявлено основний ефект емоції (F(1, 64)=32.44, p < 0.001, частково η2=0.336) з кращим запам’ятовуванням для нейтрального (середнє ± стандартна помилка 56,31 ± 2,76%), ніж негативні пари слів (44,43 ± 2,76%).

Усі інші основні ефекти та ефекти взаємодії були незначними (усі ps > 0.185; усі часткові η2 < 0.072; рис. 5). Середнє забування в різних умовах також було значно більш вираженим у RT2, ніж у RT1(F(1, 64)=95.371, p < 0.001, часткове η2=0.598), і взаємодія між умовами та тестуванням сеанс був незначним (F(3, 64)=0.245, p=0.865, частково η2=0.011).

4. Обговорення

У цьому дослідженні ми вперше перевірили гіпотезу про те, що надання звукових нагадувань (тобто, процедура TMR) під час періоду неспання відпочинку покращить консолідацію пам’яті для цільових елементів.

Наші результати підтверджують значну перевагу звукових нагадувань, але лише в умовах tDCS лише TMR та TMR-sham; тобто за відсутності ефективної електростимуляції. По-друге, ми припустили, що електрична стимуляція DLPFC покращить збереження пар слів і посилить ефекти TMR.

Наші результати частково виправдали ці прогнози. Дійсно, відновлення було значно кращим в умовах TMR-анодальної лівої та TMR-анодальної правої tDCS, ніж в умовах відсутності та фіктивної стимуляції, що підтверджує сприятливий вплив tDCS на консолідацію пам’яті, але цей ефект був узагальнений для всіх вивчених елементів незалежно від процедури TMR, тобто проти гіпотези про те, що tDCS підсилює вибіркові переваги TMR на пам’ять.

Нарешті, ми перевірили гіпотезу про те, що анодальна збуджувальна стимуляція правого DLPFC, пов’язана з катодно-гальмівною стимуляцією правого DLPFC, посилить переваги TMR для негативних пар слів, що зрештою призведе до більшої користі для негативних пар слів, ніж для нейтральних. Результати не засвідчили полярності – залежний півкульний вплив на консолідацію негативних спогадів.

4.1. Переваги слухових підказок для консолідації пам’яті

Як зазначалося вище, спостерігалося вибіркове покращення пам’яті для підказок порівняно з парами слів без підказок в умовах tDCS лише для TMR та TMR-фіктивного tDCS, тоді як цей ефект було повністю скасовано як в умовах TMR-анодального лівого tDCS, так і в умовах TMR-анодального правого tDCS . Ці результати частково підтверджують нашу основну гіпотезу про користь TMR для консолідації цільових елементів у пам’яті.

Однак той факт, що головна перевага була відсутня як у TMR-анодальному лівому, так і в TMR-анодальному правому tDCS, свідчить про те, що селективний ефект TMR був затьмарений глобальним ефектом tDCS.

Дійсно, не спостерігалося забування в завданні відкликання одразу після стимуляції (RT1) як для попереджених, так і для непозначених предметів в обох умовах tDCS, тоді як забування було більш вираженим для невказаних елементів, ніж для позначених елементів в умовах TMR-only і TMR-sham tDCS. Отже, перевага підказки могла бути скасована через неефективні умови tDCS, можливо, завдяки кращому глобальному утриманню пам’яті, що маскує переваги TMR.

Фактором, що обмежує інтерпретацію цих результатів, є те, що, хоча ми переконалися, що експериментатор, який взаємодіяв з учасниками, не бачив параметрів стимуляції DCS (латеральність і фіктивність/дійсність), ми не інформували учасників про їхні відчуття та те, що вони вважали своїм експериментальним Уже було показано, що різні фактори можуть визначати ефективність TMR.

Наприклад, було виявлено, що слухові підказки під час неспання були переважно корисними для порятунку від забування просторових стимулів із низькою цінністю винагороди, тоді як вони не впливали на стимули з високою цінністю винагороди [26]. У цьому останньому дослідженні стимули з низькою цінністю винагороди також показали нижчу точність навчання, ніж предмети з високою цінністю винагороди до втручання TMR, що свідчить про те, що TMR під час неспання в основному ефективний, коли рівень навчання помірний.

Подібним чином, користь від слухових сигналів під час сну для пам’яті розташування об’єктів була виявлена ​​лише для елементів, які не були дуже точними до втручання [67]. Таким чином, спочатку високі рівні кодування можуть пояснити, чому інші дослідження не змогли довести навіть помірну користь TMR під час неспання.

Тим не менш, у нашому поточному дослідженні негативні елементи були засвоєні менш ефективно, ніж нейтральні, і вони все ще не принесли більшої користі від TMR або tDCS, оскільки не було основного ефекту або ефекту взаємодії емоційної валентності вивчених стимулів. Оскільки і негативні, і нейтральні елементи вже були У нашому дослідженні було виявлено точність вище 75%, можливо, ця початкова різниця була недостатньою, щоб викликати диференціальний ефект TMR або tDCS.

4.2. Вплив tDCS на консолідацію пам'яті

Як і очікувалося, електрична стимуляція DLPFC (TMR-анодальний лівий та TMR-анодальний правий tDCS) призвела до значно кращої продуктивності пригадування порівняно з умовами лише TMR та TMR-фіктивного tDCS.

Таким чином, 20-хвилинна стимуляція постійним струмом над лівим або правим DLPFC під час відпочинку після неспання може посилити консолідацію пам’яті для декларативного вербального матеріалу. Ці результати узгоджуються зі звітом про те, що tDCS над лівим DLPFC під час неспання посилює епізодичні спогади та зменшує подальше забування [43,44,68].

Зокрема, електрична стимуляція DLPFC після кодування під час безперервного посттренувального пробудження виявилася корисною для вербальної епізодичної пам’яті у літніх дорослих [43]. Проте Кіров і його колеги [69] виявили, що транскраніальна повільна (0.75 Гц) осциляційна стимуляція (tSOS), застосована через 20 хвилин після навчання, не покращила збереження декларативних спогадів, хоча посилила ендогенні повільні коливання ЕЕГ, а також тета-активність.

Однак методологічні відмінності (розмір електрода та монтаж) і дизайн дослідження (електрична стимуляція після навчання із затримкою на 20 хвилин) можуть пояснити ці розбіжності. У нашому дослідженні повторна активація спогадів, викликана процедурою TMR, могла сприяти покращенню пам’яті після tDCS. Оскільки процедура TMR відновила активацію мнемонічних слідів, електрична стимуляція мозку могла стабілізувати пам’ять через процес консолідації або повторної консолідації.

Відповідно Джаваді та Ченг [70] виявили, що анодальна стимуляція лівого DLPFC протягом інтервалу консолідації покращує продуктивність пам’яті, але лише тоді, коли сліди пам’яті повторно активуються під час стимуляції за допомогою старого-нового завдання розпізнавання.

Разом ці результати вказують на поєднання процедур реактивації пам’яті та електричної стимуляції мозку як багатообіцяючого методу для покращення консолідації пам’яті. Точні механізми, за допомогою яких tDCS покращує консолідацію пам’яті при застосуванні під час стану спокою після навчання, досі невідомі, навіть якщо ми маємо все більше знань про вплив tDCS на кортикальну збудливість [71,72].

Нейрофізіологічні дослідження показали, що анодальний tDCS індукує кортикальну збудливість і підвищує пластичність NMDA-рецепторів [71,73–75]. Відомо також, що формування пам’яті залежить від змін у синаптичній силі, таких як синаптичні мітки та довготривале посилення [76].

Таким чином, переваги tDCS перед DLPFC можуть передусім випливати з прямої модуляції процесів синаптичної пластичності в префронтальних областях, що саме по собі сприяє реорганізації пам’яті, що в кінцевому підсумку призводить до покращеної точності пригадування. По-друге, як згадувалося вище, вважають, що процеси консолідації пам’яті залежать від офлайнової реактивації нервової діяльності, пов’язаної з навчанням [3–5]. Реактивація декларативних, залежних від гіпокампу спогадів через діалог між гіпокампальним і неокортикальними областями, можливо, опосередковується повільною коливальною активністю під час неспання [23], як і під час сну [2].

Транскраніальна пов’язана з DCS підвищена збудливість у префронтальних областях також може сприяти зв’язкам із областями, пов’язаними з віддаленою пам’яттю. Наприклад, було показано, що анодний tDCS над первинною моторною корою головного мозку ефективно збільшує функціональний зв’язок із підкірковими областями таламуса [77]. Подібним чином тета-частотно-модульований коливальний анодний tDCS над лівою задньою тім’яною корою до навчання [42] покращував подальшу продуктивність.

У цьому випадку можна припустити, що підвищення збудливості мозку в префронтальних областях може посилити зв’язки з ділянками гіпокампу, тим самим збільшуючи сприйнятливість слідів пам’яті до повторної активації. Однак ми не можемо підтвердити конкретну участь DLPFC, оскільки наше дослідження не включало контрольні умови зі стимуляцією області, яка не повинна брати участь у цих процесах, наприклад первинної моторної кори.

Півкульна спеціалізація DLPFC у навчанні та пам’яті є предметом дискусії в літературі. Було запропоновано, що лівий DLPFC здебільшого підтримує кодування, тоді як правий DLPFC здебільшого підтримує пошук [78], або що лівий DLPFC підтримує консолідацію вербального матеріалу, тоді як правий DLPFC обробляє невербальний матеріал [79].

Хоча наші результати підтверджують ідею про те, що tDCS над DLPFC під час епізоду консолідації покращує пам’ять для словесного декларативного матеріалу, ми не виявили впливу tDCSpolarity на поведінкові результати. Крім того, попередні дослідження призвели до контрастних результатів щодо асиметричного залучення DLPFC. Як зазначено вище, Sandrini et al. [68] показали, що 15 хв tDCS над лівою DLPFC покращує запам’ятовування вербального матеріалу.

Кілька досліджень також підтримують пропозицію про спеціалізацію лівої DLPFC у консолідації пам’яті [37,38,68,70]. Тим не менш, вплив правої DLPFC на реактивацію та консолідацію епізодичних спогадів було засвідчено в дослідженні fMRI [29] з підвищенням активності правої латеральної префронтальної кори після повторного впливу запаху, пов’язаного з контекстом навчання.

Подібним чином виявлено, що повторювана транскраніальна магнітна стимуляція (rTMS) частотою 1 Гц, застосована після реактивації пам’яті в тій самій області, покращує збереження епізодичних спогадів [80].

For more information:1950477648nn@gmail.com