Prefrontal Transkraniyal Doğru Akım Stimülasyonu Öğrenmeyi Genel Olarak İyileştirir, Ancak Hedeflenen Bellek Yeniden Etkinleştirmesinin Uyanık Bellek Sağlamlaştırmadaki Faydalarını Seçici Olarak Güçlendirmez Bölüm 1

Soyut:

Hedeflenen hafıza yeniden aktivasyonu (TMR) ve transkraniyal doğru akım uyarımı (tDCS), hafıza konsolidasyonunu artırabilir. Eş zamanlıDCS ile güçlendirilmiş TMR'nin üstün etkinliğe sahip olup olmadığı şu anda bilinmemektedir.

Teknolojinin sürekli ilerlemesiyle birlikte bellek üzerine yapılan araştırmalar giderek daha derinlemesine hale geldi. Bu çalışmalar arasında hedeflenen hafızanın yeniden etkinleştirilmesi büyük ilgi gören bir konu haline geldi.

Hedeflenen hafızanın yeniden etkinleştirilmesi, beynin belirli bir hafızayı belirli bir zaman aralığında belirli yöntemlerle yeniden etkinleştirmesi için yönlendirilmesini ve böylece hafızanın güçlendirilmesini ifade eder. Bu yöntemin prensibi, insan hafızasının birden fazla geri getirme ve yeniden etkinleştirme deneyiminden sonra kademeli olarak güçlendirilmesi ve pekiştirilmesidir. Hedeflenen hafızanın yeniden etkinleştirilmesi yoluyla beyin, sanki bilgiyi yeniden öğreniyormuş gibi onu tekrar işleyecek ve böylece hafızayı güçlendirecektir.

Hedeflenen hafızanın yeniden aktivasyonu, öğrenmeyi iyileştirmek ve hafıza bozukluklarını tedavi etmek de dahil olmak üzere geniş bir uygulama alanına sahiptir. Birçok çalışma, öğrenciler için hedeflenen hafızanın yeniden etkinleştirilmesinin, ders materyallerini hatırlamalarına ve öğrenme ilerlemelerini desteklemelerine etkili bir şekilde yardımcı olabileceğini göstermiştir. Aynı zamanda yaşlılar için hedeflenen hafızanın yeniden etkinleştirilmesi, hafif bilişsel bozuklukların tedavisine de yardımcı olabilir ve hafızalarını ve yaşam kalitelerini iyileştirebilir.

Ancak, hedeflenen hafızanın yeniden etkinleştirilmesinin her derde deva olmadığı unutulmamalıdır. Uzun süredir unutulan anılara pek bir faydası olmadığı gibi, normal öğrenme ve hafıza yöntemlerinin de tamamen yerini tutamaz. Ayrıca, hedeflenen hafızanın yeniden etkinleştirilmesi mevcut araştırmaların yalnızca bir yönüdür ve uygulamasını daha iyi kavramak için daha derinlemesine araştırmalar yürütmeye devam etmemiz gerekiyor.

Genel olarak, hedeflenen hafızanın yeniden etkinleştirilmesi, daha iyi hafıza ve öğrenme için bize uygun bir çözüm sağlayan umut verici bir hafıza geliştirme yöntemidir. Öğrenmede zorluklarla karşılaştığımızda, daha iyi öğrenmemize ve hatırlamamıza yardımcı olacak bazı bilimsel yöntemleri aktif olarak deneyebiliriz. Denemeye ve öğrenmeye istekli olduğumuz sürece daha akıllı ve daha iyi olabileceğimize inanıyorum! Hafızayı geliştirmemiz gerektiği görülebilir ve Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir çünkü Cistanche Deserticola, hafızayı geliştirmek de dahil olmak üzere birçok benzersiz etkiye sahip geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir. Cistanche Deserticola'nın etkinliği, tannik asit, polisakkaritler, flavonoid glikozitler vb. dahil olmak üzere içerdiği çok sayıda aktif bileşenden gelir. Bu bileşenler, çeşitli yollarla beyin sağlığını geliştirebilir.

Belleği geliştirmenin 10 yolunu bilin'e tıklayın

Bu çalışmada, TMR ve ikili tDCS'nin duygusal açıdan nötr ve negatif bildirimsel anıların pekiştirilmesi üzerindeki tamamlayıcı etkisini araştırdık. Katılımcılar nötr ve negatif kelime çiftlerini öğrendiler. Her kelime çifti duygusal olarak uyumlu bir sesle sunuldu.

Öğrenmenin ardından, katılımcılar dört olası koşul altında 20 dakikalık bir uyanıklık aralığı geçirdiler: (1) tek başına TMR (yani ilişkili seslerin %50'sinin tekrarı),(2) sol DLPFC'nin anodal uyarımı ile birleştirilmiş TMR, (3) TMR, sağ DLPFC'nin anodalstimülasyonu ve (4) sahte tDCS ile TMR ile birleştirildi. Sonuçlar, yalnızca TMR ve TMR sahte koşullarında tekrar oynatılan uyaranlara yönelik seçici hafızanın güçlendiğini kanıtladı; bu, TMR'nin hafıza üzerindeki spesifik etkisini doğruladı.

Bununla birlikte, TMR-anodal sağ ve TMR-anodal sol tDCS koşullarında öğrenilen tüm öğeler için (TMR'den bağımsız olarak) bellek daha yüksek seviyelerde geliştirildi; bu, tDCS'nin faydalı etkilerinin, TMR'nin spesifik etkilerini gölgede bıraktığını gösteriyor. Duygusal açıdan olumsuz anılar, tDCS yarım küre polaritesi tarafından modüle edilmedi.

Öğrenme sonrası dönemde DLPFC'nin elektriksel stimülasyonunun küresel olarak hafıza konsolidasyonuna fayda sağladığı ancak TMR'nin spesifik faydalarını güçlendirmediği sonucuna vardık.

Anahtar Kelimeler: bellek; duygu; hedeflenen hafızanın yeniden aktivasyonu; transkranial doğru akım uyarımı.

1. Giriş

Bellek konsolidasyonu, yeni ve kırılgan bellek izlerinin giderek daha sağlam temsillere dönüştürüldüğü süreçtir [1]. Konsolidasyon muhtemelen öğrenme süreçlerine eşlik eden nöronal aktivitenin çevrimdışı (yani, öğrenme aşamasında gerçek uygulamadan sonra) tekrar oynatılmasıyla desteklenir [2]. Bu hipotezi destekleyen hayvan ve insan çalışmaları, hem uyanıkken [3-6] hem de uyku sırasında [7-12] çevrimdışı eğitim sonrası dönemlerde öğrenmeye bağlı beyin aktivitesinin eski durumuna döndüğünü kanıtladı.

Çeşitli çalışmalar uykudan sonra bildirimsel hafızanın uyanıklıktan daha iyi pekiştirildiğini bildirmiştir; bu çoğunlukla yavaş dalga uykusu sırasında öğrenmeye bağlı beyin aktivitesinin tetiklenmesiyle ilişkilidir (SWS; incelemeler için bkz. örn., [13-16]), diğerleri sessiz uyku sonrası sessizliğin uyanıklığı öğrenmek aynı zamanda hafızanın pekiştirilmesine de fayda sağlayabilir (örneğin, [4–6,17–21]).

Örneğin, hikayelere yönelik hafızanın, uyanık dinlenme durumunda geçirilen 10 dakikadan sonra (yani katılımcı herhangi bir göreve aktif olarak katılmadığında), aktif uyanıklıkta geçirilen eşdeğer bir süreden (örneğin ilgisiz bir oyun oynamak) sonrasına göre daha üstün olduğu bulunmuştur. 18].

Bir dereceye kadar, uyanıkken hafıza oluşumunda yer alan nöral salınım mekanizmaları uykuyla benzerlikler paylaşıyor olabilir [22]. Buna göre, Tambini ve meslektaşları [20] öğrenmeden sonra uyanık dinlenme sırasında artan hipokampal-kortikal koordinasyonun hafıza performansının göstergesi olduğunu bulmuşlardır.

Ayrıca, sessiz dinlenme uyanıklık dönemlerinde artan yavaş salınım aktivitesi (1 Hz) ve azalan alfa (8-12 Hz) aktivitesi, öğrenilen hikayeler için hafızanın gelişmesiyle ilişkilendirildi; bu, uyanıkken yavaş salınımların hipokampal ve kortikal bölgeler arasındaki diyaloğu destekleyebileceğini öne sürüyor [23] , uykuyu severdim [2].

Bu nedenle, egzersiz sonrası dinlenme uyanıklığı, yalnızca devam eden etkileşimleri azaltarak değil, aynı zamanda subkortikal hipokampal alanlar ile prefrontal alanlar da dahil olmak üzere hafıza konsolidasyonunu destekleyen kortikal bölgeler arasındaki etkileşimleri destekleyen bir sinir ortamı sağlayarak hafıza performansını iyileştirebilir [5].

Hedeflenen hafızanın yeniden etkinleştirilmesi (TMR), yani çevrimdışı öğrenme sonrası dönemlerde öğrenmeyle ilgili ipuçlarının sunulması, hafıza birleştirmeyi ek olarak geliştirebilir (incelemeler için bkz. örneğin, [16,24]). Örneğin, eğitim sonrası uyanıklık sırasındaki TMR'nin, hedeflenen anıları unutmaktan kurtardığı bulunmuştur [25,26], ancak bu her zaman tekrarlanmamıştır (kelime öğrenimi üzerinde etkisinin olmaması nedeniyle bkz. örneğin [27,28]).

TMR'nin aynı zamanda anıları kararsız bir duruma sokma ve girişime karşı duyarlılığı artırma konusunda da zararlı olduğu bulundu [29] ve bazı durumlarda uyku sırasında daha fazla [26] veya yalnızca [30,31] faydalı olduğu görüldü (inceleme için bkz. örneğin, [32]) .Öğrenme ve hafıza pekiştirme süreçlerini destekleyen bir diğer umut verici teknik, kortikal uyarılabilirliği modüle eden transkraniyal doğru akım uyarımıdır (tDCS).

Kodlama sırasında sol dorsolateral prefrontal korteksin (DLPFC) anodal uyarıcı stimülasyonu bildirimsel hafızayı geliştirir [37,38], oysa katodal inhibitör stimülasyonu zararlı bir etki yaratır [38,39].

Benzer şekilde, sol DLPFC'nin katodal uyarımı, tanıma performansını bozar, ancak anodal uyarımla iyileşme eğilimi gösterir. Transkraniyal DCS'nin, ya tek bir 20 dakikalık anodal tDCS oturumu [40,41] ya da teta frekansı kullanılarak ilişkisel hafıza üzerinde de etkili olduğu bulunmuştur. öğrenmeden önce sol arka parietal korteks üzerinde salınımlı anodaltDCS'yi [42] modüle etti.

Ön öğrenme etkilerinin yanı sıra, gerçek kodlama sırasında tDCS de hafıza için faydalıdır. Örneğin, öğrenme sırasında sol prefrontal korteks üzerindeki anodal tDCS'nin yaşlı yetişkinlerde epizodik hafızayı iyileştirdiği gösterilmiştir [43]. Benzer şekilde Leach ve ark. [44] yüz adı çağrıştırıcı hafıza görevi kullanarak sol dorsolateral prefrontal korteksin (DLPFC) anodal stimülasyonunun faydasını kanıtladılar, ancak bu sadece genç yetişkinlerde geçerliydi.

Ayrıca, tDCS çevrimdışı konsolidasyon mekanizmalarından da faydalanabilir. Aslında, temporopariyetal korteks üzerindeki 20 dakikalık anodal uyarı, yaşlı katılımcılarda nesne konumlarının öğrenme oranını değiştirmese de, bir hafta sonra ölçüldüğü üzere gecikmiş serbest hatırlama performansını arttırdı [45].

Benzer şekilde, hızlı göz hareketi uykusu sırasında [46] veya öğrenmeden sonra uyanıkken [47] premotor korteks üzerindeki anodal stimülasyonun, motor sekansın pekiştirilmesine fayda sağladığı gösterilmiştir. Ek olarak, kodlamadan sonra sol DLPFC üzerinden tDCS, yaşlı yetişkinlerde sözel epizodik hafıza için faydalıdır [43].

Birlikte ele alındığında, bu çalışmalar tDCS'nin epizodik hafıza oluşumunu ve konsolidasyonunu geliştirebileceğini öne sürüyor. Yakın zamanda yapılan bir meta-analizin, tDCS'nin epizodik hafıza üzerindeki etkilerinin stimülasyon parametreleri tarafından yönetildiğini gösterdiği dikkate alınmalıdır; daha spesifik olarak stimülasyon süresi ve hafıza görevinin seçimi, anodal tDCS etkilerini orta düzeyde tutar [48].

Duygusal ve uyarıcı anılar genellikle duygusal yük içermeyen anılardan daha iyi hatırlanır (inceleme için bkz. [49]). Duygunun işlenmesinde potansiyel bir hemisferik lateralizasyon önerilmiştir. Sağ yarıküre hipotezine göre, sağ yarıküre duyguların genel işlenmesinde rol oynayacaktır [50].

Buna karşılık, değerlik spesifik hipotez, sol yarıkürenin olumlu duygular için, sağ yarıkürenin ise olumsuz duygular için baskın olduğunu ileri sürmektedir [51,52]. Bildiğimiz kadarıyla, TMR'nin çevrimdışı sırasında eş zamanlı tDCS ile güçlendirilip güçlendirilmediği şu anda bilinmemektedir. Uyanıklık dönemi sözel bildirimsel anıların pekiştirilmesinde üstün etkinliğe sahiptir.

Bu çalışmada, bu hipotezi, kelime çiftlerinin öğrenilmesinden sonra dorsolateral prefrontal korteks (DLPFC) üzerinde tek başına TMR veya tDCS ile kombinasyon halinde kullanarak test ettik. Ek olarak, duyguların işlenmesinde potansiyel hemisferik lateralizasyonu dikkate alarak, tDCS lateralizasyonunun duygusal açıdan nötr ve negatif kelime çiftlerinin birleştirilmesi üzerindeki etkisini araştırdık [51,53].

Sağ yarıküre ve valansa özgü hipotezlere dayanarak, sağ DLPFC üzerindeki uyarıcı anodal stimülasyonun ve sol DLPFC üzerindeki inhibitör katot stimülasyonunun kombinasyonunun, ters polariteye sahip (sol anodal/sağ katot) tDCS'den daha fazla olumsuz anıların konsolidasyonuna fayda sağlamasını bekledik. Bu çalışmada sağlıklı genç katılımcılar nötr ve negatif kelime çiftlerinin bir listesini öğrendiler.

Her kelime çifti, öğrenmede duygusal olarak uyumlu bir sesle ilişkilendirildi. Katılımcılar daha sonra sessiz bir ortamda dört olası uyarı koşulundan birinde, yani yalnızca TMR (20 dakikalık konsolidasyon aralığı sırasında tekrar çalınan hatırlanacak kelime çiftleriyle ilişkili seslerin yarısı), TMR-sol anodal tDCS (TMR artı anodal) birinde 20 dakika uyanık kaldılar. sol DLPFC'de stimülasyon ve sağ DLPFC'de katot stimülasyonu), TMR-anodal sağ tDCS (ters polarite ile aynı) veya TMR-sahte tDCS (yalnızca 20 dakikalık sürenin başında 15 saniye boyunca TMR artı tDCS).

İşaretli kelime çiftleri için işaretsiz kelime çiftlerine göre daha iyi hafıza performansı öngördük ve bu etkinin tDCS tarafından artırılabileceğini tahmin ettik. Ek olarak, TMR anodal sağ tDCS durumunda negatif anıların spesifik bir modülasyonunu bekliyorduk.

2. Malzemeler ve Yöntemler

2.1. Katılımcılar

Yetmiş iki sağlıklı katılımcı, Université Libre de Bruxelles (ULB) Fakülte Etik Kurulu tarafından onaylanan bu çalışmaya katılmak için yazılı bilgilendirilmiş onamlarını verdi. Bunlardan üçü deneyin tamamına katılmadıkları için dışarıda bırakıldı.

Geriye kalan altmış dokuz katılımcı anadili Fransızca olan, sağ elini kullanan ve uyku kalitesini ve/veya ruh halini etkilediği bilinen ilaç tedavisi görmeyen kişilerdi. Nörolojik ya da psikiyatrik rahatsızlıkları olmadığını ya da herhangi bir rahatsızlık yaşamadıklarını bildirdiler.

Katılımcılar dört olası durumdan birine rastgele atandılar (aşağıdaki açıklamalara bakın): Yalnızca TMR (n=16; Erkek %43,8), TMR-anodal sol tDCS (n=16; Erkek %37,5), TMR-anodal righttDCS durumu (n=17; Erkek %35,3) veya TMR-sahte tDCS durumu (n=20; Erkek %45).

Ana önsel güç analizi (G*Güç 3, [54]), ortalama bir işaret orta etki boyutu için=0.50 (rapor edilen küçük ila orta dereceli TMR etkilerine dayalı olarak, örneğin, [16]) gösterdi , dört tekrarlanan ölçüm ((ipuçlu veya işaretsiz) × (nötr vs. negatif) kelimeler) ve dört farklı denekler arası koşul (yalnızca TMR) içeren karma tasarımlı bir ANOVA bağlamında grup başına en az 16 denek (koşul) gereklidir. , TMR-anodal sol tDCS, TMR-anodal sağ tDCS, TMR-sahte tDCS), 0,95'lik bir güç dikkate alındığında.

Çalışma öncesi incelemede aleksitimi puanlarının kesme puanının altında olduğu (ortalama ± standart sapma 41.08 ± 9.2, kesme puanı 61; Aleksitimi Toronto Ölçeği, [55]) ve kelime bilgisinin normatif değerler dahilinde olduğu (puan aralığı 25–40/44) kanıtlanmıştır. ; Mill-Hill Kelime Ölçeği, [56]).

Yaş (grup başına ortalama aralık 22,4–23,3 yıl; p=0,82), aleksitimi skorları (grup başına ortalama aralık 37,7–43,6; p=0,24) ve kelime bilgisi (grup başına ortalama aralık 31– 32.5; p=0.68) koşullar arasında farklılık göstermedi.

For more information:1950477648nn@gmail.com