Prefrontālā transkraniālā līdzstrāvas stimulācija visā pasaulē uzlabo mācīšanos, bet selektīvi nepastiprina mērķtiecīgas atmiņas atkārtotas aktivizēšanas priekšrocības nomoda atmiņas konsolidācijā 1. daļa

Abstract:

Mērķtiecīga atmiņas reaktivācija (TMR) un transkraniālā līdzstrāvas stimulācija (tDCS) uzlabo atmiņas konsolidāciju. Pašlaik nav zināms, vai TMR, kas pastiprināts ar vienlaicīgu DCS, ir augstāka efektivitāte.

Nepārtraukti attīstoties tehnoloģijām, atmiņas pētījumi ir kļuvuši arvien padziļināti. Starp šiem pētījumiem mērķtiecīga atmiņas reaktivizēšana ir kļuvusi par lielu interesi.

Mērķtiecīga atmiņas atkārtota aktivizēšana attiecas uz smadzeņu vadīšanu, lai noteiktā laika intervālā no jauna aktivizētu noteiktu atmiņu, izmantojot īpašas metodes, tādējādi uzlabojot atmiņu. Šīs metodes princips ir tāds, ka cilvēka atmiņa pakāpeniski tiek nostiprināta un nostiprināta pēc vairākkārtējas izguves un atkārtotas aktivizēšanas. Izmantojot mērķtiecīgu atmiņu, smadzenes to atkal apstrādās tā, it kā no jauna apgūst informāciju, tādējādi stiprinot atmiņu.

Mērķtiecīgai atmiņas atkārtotai aktivizēšanai ir plašs lietojumu klāsts, tostarp mācīšanās uzlabošana un atmiņas traucējumu ārstēšana. Daudzi pētījumi ir parādījuši, ka studentiem mērķtiecīga atmiņas reaktivizēšana var efektīvi palīdzēt viņiem atcerēties kursa materiālus un veicināt mācību progresu. Tajā pašā laikā gados vecākiem cilvēkiem mērķtiecīga atmiņas reaktivizēšana var arī palīdzēt ārstēt vieglus kognitīvos traucējumus un uzlabot viņu atmiņu un dzīves kvalitāti.

Tomēr jāatzīmē, ka mērķtiecīga atmiņas atkārtota aktivizēšana nav panaceja. Tas neko daudz nepalīdz ar atmiņām, kas jau ilgu laiku ir aizmirstas, un tas nevar pilnībā aizstāt parastās mācīšanās un atmiņas metodes. Turklāt mērķtiecīga atmiņas atkārtota aktivizēšana ir tikai viens no pašreizējo pētījumu virzieniem, un mums ir jāturpina veikt padziļinātu izpēti, lai labāk izprastu tās pielietojumu.

Kopumā mērķtiecīga atmiņas atkārtota aktivizēšana ir daudzsološa atmiņas uzlabošanas metode, kas sniedz mums reālu risinājumu labākai atmiņai un mācībām. Kad mēs saskaramies ar grūtībām mācībās, mēs varam aktīvi izmēģināt dažas zinātniskas metodes, lai palīdzētu sev mācīties un labāk atcerēties. Es uzskatu, ka, ja vien esam gatavi censties un mācīties, mēs varam kļūt gudrāki un labāki! Var redzēt, ka mums ir jāuzlabo atmiņa, un Cistanche deserticola var ievērojami uzlabot atmiņu, jo Cistanche deserticola ir tradicionāls ķīniešu ārstniecības materiāls, kam ir daudz unikālu efektu, no kuriem viens ir atmiņas uzlabošana. Cistanche deserticola iedarbīgumu nodrošina vairākas tajā esošās aktīvās sastāvdaļas, tostarp miecskābe, polisaharīdi, flavonoīdu glikozīdi utt. Šīs sastāvdaļas var veicināt smadzeņu veselību, izmantojot dažādus ceļus.

Noklikšķiniet uz zināt 10 veidus, kā uzlabot atmiņu

Šajā pētījumā mēs pētījām TMR un divpusējās tDCS papildinošo ietekmi uz emocionāli neitrālu un negatīvu deklaratīvu atmiņu konsolidāciju. Dalībnieki apguva neitrālos un negatīvos vārdu pārus. Katrs vārdu pāris tika pasniegts ar anemocionāli saderīgu skaņu.

Pēc mācīšanās dalībnieki pavadīja nomodā 20 minūšu aiztures intervālu četros iespējamos apstākļos: (1) tikai TMR (ti, 50% saistīto skaņu atkārtošana), (2) TMR apvienojumā ar kreisās puses DLPFC anodālo stimulāciju, (3) TMR apvienojumā ar labās puses DLPFC anodālu stimulāciju un (4) TMR ar viltus tDCS. Rezultāti liecināja par selektīvu atmiņas uzlabošanos atkārtotiem stimuliem tikai TMR un TMR viltus apstākļos, kas apstiprina TMR specifisko ietekmi uz atmiņu.

Tomēr atmiņa tika uzlabota augstākos līmeņos visiem apgūtajiem priekšmetiem (neatkarīgi no TMR) TMR anodālā labā un TMR anodālā kreisā tDCS apstākļos, kas liecina, ka tDCS labvēlīgā ietekme aizēno TMR īpašo ietekmi. Emocionāli negatīvās atmiņas netika modulētas ar tDCS puslodes polaritāti.

Mēs secinām, ka DLPFC elektriskā stimulācija pēcapmācības periodā visā pasaulē dod labumu atmiņas konsolidācijai, bet nepastiprina TMR īpašās priekšrocības.

Atslēgvārdi: atmiņa; emocijas; mērķtiecīga atmiņas reaktivācija; transkraniālā līdzstrāvas stimulācija.

1. Ievads

Atmiņas konsolidācija ir process, kurā jaunas un trauslas atmiņas pēdas tiek pakāpeniski pārveidotas spēcīgākos attēlojumos [1]. Konsolidāciju, iespējams, atbalsta bezsaistē (ti, pēc faktiskās prakses mācīšanās fāzē) neironu aktivitātes, kas pakārto mācīšanās procesus, atkārtošana [2]. Atbalstot šo hipotēzi, pētījumi ar dzīvniekiem un cilvēkiem liecināja par ar mācīšanos saistītās smadzeņu darbības atjaunošanos bezsaistes pēctreniņa periodos gan nomodā [3–6], gan miega laikā [7–12].

Vairāki pētījumi ir ziņojuši par labāku deklaratīvās atmiņas konsolidāciju pēc miega nekā nomoda, kas galvenokārt ir saistīta ar ar mācīšanos saistītas smadzeņu darbības aktivizēšanu lēnā viļņa miega laikā (SWS; pārskatus skatīt, piemēram, [13–16]), citi parādīja, ka klusā pēc. mācīšanās nomodā var arī palīdzēt nostiprināt atmiņu (piemēram, [4–6,17–21]).

Piemēram, tika konstatēts, ka stāstu atmiņa ir labāka pēc 10 minūtēm, kas pavadītas nomodā miera stāvoklī (ti, dalībnieks nav aktīvi iesaistīts nevienā uzdevumā) nekā pēc līdzvērtīga perioda, kas pavadīts aktīvā nomodā (piemēram, spēlējot nesaistītu spēli). 18].

Zināmā mērā neironu svārstību mehānismiem, kas iesaistīti atmiņas veidošanā nomodā, var būt līdzības ar miegu [22]. Attiecīgi Tambini un kolēģi [20] atklāja, ka uzlabota hipokampu un garozas koordinācija nomoda atpūtas laikā pēc mācīšanās liecina par atmiņas veiktspēju.

Turklāt palielināta lēna svārstību aktivitāte (1 Hz) un samazināta alfa (8–12 Hz) aktivitāte klusā atpūtas nomoda periodos bija saistīta ar atmiņas uzlabošanos apgūtajiem stāstiem, kas liecina, ka lēnas svārstības nomoda laikā varētu veicināt dialogu starp hipokampu un garozas reģioniem [23] , patika miega laikā [2].

Tāpēc nomods pēc treniņa miera stāvoklī var uzlabot atmiņas veiktspēju, ne tikai samazinot pastāvīgos traucējumus, bet arī nodrošinot neironu vidi, kas veicina mijiedarbību starp subkortikālajiem hipokampu apgabaliem un kortikālajiem reģioniem, kas veicina atmiņas konsolidāciju, tostarp prefrontālās zonas [5].

Mērķtiecīga atmiņas atkārtota aktivizēšana (TMR), ti, ar mācīšanos saistītu norādījumu prezentēšana bezsaistē pēcapmācības periodos, var papildus uzlabot atmiņas konsolidāciju (pārskatus skatiet, piemēram, [16,24]). Piemēram, tika atklāts, ka TMR nomodā pēc treniņa glābj mērķtiecīgas atmiņas no aizmirstības [25, 26], lai gan tas ne vienmēr tika atkārtots (sk., piemēram, [27, 28], lai uzzinātu, ka tas neietekmē vārdu krājuma apguvi).

Tika konstatēts, ka TMR arī kaitē atmiņu nostādīšanai labilā stāvoklī un paaugstināta jutība pret traucējumiem [29], un dažos gadījumos tas bija vairāk [26] vai tikai [30,31] labvēlīgs miega laikā (skatiet apskatu, piemēram, [32]). .Vēl viens daudzsološs paņēmiens mācīšanās un atmiņas konsolidācijas procesu veicināšanai ir transkraniālā līdzstrāvas stimulācija (tDCS), kas modulē garozas uzbudināmību [33–36].

Kreisās dorsolaterālās prefrontālās garozas (DLPFC) anodālā stimulācija kodēšanas laikā uzlabo deklaratīvo atmiņu [37, 38], savukārt katoda inhibējošā stimulācija rada kaitīgu efektu [38, 39].

Līdzīgi, kreisās puses DLPFC katoda stimulācija pasliktina atpazīšanas veiktspēju, turpretim to mēdz uzlabot ar anodālo stimulāciju. Tika konstatēts, ka transkraniālā DCS ir efektīva asociatīvajā atmiņā, izmantojot vienu 20 minūšu anodālo tDCS sesiju [40,41] vai teta frekvenci. modulēts oscilācijas anodāls DCS [42] pār kreiso aizmugurējo parietālo garozu pirms mācīšanās.

Papildus pirmsapmācības efektiem tDCS faktiskās kodēšanas laikā ir arī labvēlīga atmiņai. Piemēram, tika pierādīts, ka anoda tDCS virs kreisās prefrontālās garozas mācīšanās laikā uzlaboja epizodisko atmiņu gados vecākiem pieaugušajiem [43]. Līdzīgi, Leach et al. [44] pierādīja priekšrocības, ko sniedz kreisā dorsolaterālā prefrontālā garozas (DLPFC) anodālā stimulācija, izmantojot sejas vārda asociatīvās atmiņas uzdevumu, bet tikai gados jauniem pieaugušajiem.

Turklāt tDCS var gūt labumu arī no bezsaistes konsolidācijas mehānismiem. Patiešām, lai gan 20 minūšu anodālā stimulācija virs temporoparietālās garozas nemainīja objektu atrašanās vietas apguves ātrumu gados vecākiem dalībniekiem, tas uzlaboja aizkavētās brīvās atsaukšanas veiktspēju, kas tika mērīta nedēļu vēlāk [45].

Līdzīgi tika pierādīts, ka anodālā stimulācija virs priekšmotora garozas ātras acu kustības miega laikā [46] vai nomodā pēc mācīšanās [47] labvēlīgi ietekmē motorās secības konsolidāciju. Turklāt tDCS pār kreiso DLPFC pēc kodēšanas ir labvēlīga verbālajai epizodiskajai atmiņai gados vecākiem pieaugušajiem [43].

Kopumā šie pētījumi liecina, ka DCS var uzlabot epizodiskās atmiņas veidošanos un konsolidāciju. Jāņem vērā, ka nesenā metaanalīze liecina, ka tDCS ietekmi uz epizodisko atmiņu regulē stimulācijas parametri; konkrētāk, stimulācijas ilgums un atmiņas uzdevuma izvēle mērens anodālais tDCS efekts [48].

Emocionālās un uzbudinošas atmiņas parasti paliek labāk atmiņā nekā atmiņas bez afektīvas slodzes (pārskatu skatiet [49]). Emociju apstrādē ir ierosināta iespējama puslodes lateralizācija. Saskaņā ar labās puslodes hipotēzi labā puslode būtu iesaistīta vispārējā emociju apstrādē [50].

Turpretim valencei specifiskā hipotēze paredz, ka kreisā puslode dominē pozitīvām emocijām, bet labā puslode – negatīvām [51,52]. Cik mums ir zināms, pašlaik nav zināms, vai bezsaistes režīmā TMR pastiprina vienlaicīga tDCS. nomoda periodam ir izcila efektivitāte verbāli deklaratīvo atmiņu konsolidācijā.

Šajā pētījumā mēs pārbaudījām šo hipotēzi, izmantojot TMR atsevišķi vai kombinācijā ar tDCS virs dorsolaterālās prefrontālās garozas (DLPFC) pēc vārdu pāru apguves. Turklāt mēs pētījām tDCS lateralizācijas ietekmi uz emocionāli neitrālu un negatīvu vārdu pāru konsolidāciju, ņemot vērā iespējamo puslodes lateralizāciju emociju apstrādē [51,53].

Pamatojoties uz labo puslodi un valencei specifiskajām hipotēzēm, mēs sagaidām, ka ierosinošās anodālās stimulācijas kombinācija labajā DLPFC un inhibējošā katoda stimulācija pār kreiso DLPFC dos lielāku labumu negatīvo atmiņu konsolidācijai nekā tDCS ar apgrieztu polaritāti (kreisais anodālais/labais katods). Šajā pētījumā veseli jaunie dalībnieki uzzināja neitrālu un negatīvu vārdu pāru sarakstu.

Katrs vārdu pāris bija saistīts ar emocionāli saderīgu skaņu mācīšanos. Pēc tam dalībnieki pavadīja 20 min nomodā klusā vidē vienā no četriem iespējamiem stimulācijas apstākļiem, ti, tikai TMR (puse no skaņām, kas saistītas ar vārdu pāriem, kas jāatceras, tika atskaņotas 20 minūšu konsolidācijas intervāla laikā), TMR-anodaleft tDCS (TMR plus anodāls). stimulācija kreisajā pusē DLPFC un katoda stimulācija labajā DLPFC), TMR anodālā labā tDCS (identiski apgrieztajai polaritātei) vai TMR viltus tDCS (TMR plus tDCS 15 s tikai 20 min perioda sākumā).

Mēs paredzējām labāku atmiņas veiktspēju zīmētiem vārdu pāriem nekā bezizrādes vārdu pāriem, un šo efektu pastiprinās tDCS. Turklāt mēs gaidījām īpašu negatīvo atmiņu modulāciju TMR anodālā labā tDCS stāvoklī.

2. Materiāli un metodes

2.1. Dalībnieki

Septiņdesmit divi veseli dalībnieki sniedza rakstisku informētu piekrišanu piedalīties šajā pētījumā, ko apstiprinājusi Université Libre de Bruxelles (ULB) fakultātes ētikas komiteja. Trīs no viņiem tika izslēgti, jo viņi nepiedalījās visā eksperimentā.

Sešdesmit deviņi atlikušie dalībnieki bija franču valodā runājošie, labroči un bez medikamentiem, kas ietekmē miega kvalitāti un/vai garastāvokli. Viņi ziņoja, ka necieš vai nav cietuši no neiroloģiskiem vai psihiskiem traucējumiem.

Dalībnieki pēc nejaušības principa tika iedalīti vienā no četriem iespējamiem nosacījumiem (skatiet paskaidrojumus zemāk): tikai TMR (n=16; vīrietis 43,8%), TMR-anodāls kreisais tDCS (n=16; vīrietis 37,5%), TMR-anāls RighttDCS stāvoklis (n=17; vīrietis 35,3%) vai TMR-fiktīvs tDCS stāvoklis (n=20; vīrietis 45%).

Ana priori jaudas analīze (G*Power 3, [54]) liecināja, ka vidējam pieskaņojuma vidējam efekta lielumam=0,50 (pamatojoties uz ziņoto mazu vai mērenu TMR ietekmi, piemēram, [16]) , ir nepieciešami vismaz 16 subjekti vienai grupai (nosacījums) jaukta dizaina ANOVA kontekstā ar četriem atkārtotiem mērījumiem ((piezīmēts pret nenoteiktu) × (neitrāli pret negatīviem) vārdiem) un četriem dažādiem subjektu apstākļiem (tikai TMR). , TMR-anodāls kreisais tDCS, TMR-anodāls labais tDCS, TMR-fiktīvs tDCS), ņemot vērā jaudu 0,95.

Pirmsstudiju pārbaude pierādīja, ka aleksitīmijas rādītāji bija zem robežpunkta (vidējais ± standarta novirze 41,08 ± 9,2, robežvērtība 61; Alexithymia Toronto skala, [55]) un vārdu krājuma zināšanas normatīvo vērtību robežās (punktu diapazons 25–40/44). Mill-Hill vārdnīcas skala, [56]).

Vecums (vidējais diapazons grupā 22,4–23,3 gadi; p=0,82), aleksitīmijas rādītāji (vidēji grupā 37,7–43,6; p=0,24) un vārdu krājuma zināšanas (vidējais diapazons grupā 31–31). 32.5; p=0.68) neatšķīrās starp nosacījumiem.

For more information:1950477648nn@gmail.com