Yfirkúpujafnstraumsörvun (tDCS) yfir innra kviðsúlu hefur ekki áhrif á afköst vinnuminni Part 1

ÁSTANDUR

Tilkynnt hefur verið um misjafnar niðurstöður um áhrif transkúpujafnstraumsörvunar (tDCS) á vinnuminni.

Á undanförnum árum, með stöðugri þróun lækningatækni, hefur beinstraumörvun um höfuðkúpu smám saman orðið efnileg meðferðaraðferð. Umsóknir þess ná yfir mörg svið, svo sem þunglyndi, kvíða, Parkinsonsveiki, osfrv. Það sem þessi grein mun kanna er tengsl þess við minni.

Í fyrsta lagi getur umkúpujafnstraumörvun stuðlað að bættri minni. Sumar rannsóknarniðurstöður benda til þess að jafnstraumsörvun um höfuðkúpu geti haft jákvæð áhrif á minni með því að auka virkni í hippocampus. Í tilrauninni batnaði minni einstaklinganna verulega eftir margar örvun. Þessi niðurstaða hefur ákveðna viðmiðunarþýðingu fyrir klíníska meðferð.

Í öðru lagi er hægt að beita transkúpujafnstraumsörvun við endurhæfingu minni. Hjá sumum sjúklingum sem hafa orðið fyrir áföllum, svo sem heilaáverka, heilablóðfalli o.s.frv., getur það valdið minnistapi og haft áhrif á eðlilegt líf og vinnu. Meðferð með yfirkúpujafnstraumsörvun getur stuðlað að endurnýjun skemmdra taugafrumna og þar með bætt virkni skemmda svæðisins og bætt minnisgetu sjúklingsins.

Að lokum getur yfirkúpujafnstraumsörvun aukið varagetu minnishæfileika. Þrátt fyrir að minnisforði hvers og eins sé ólíkur, getur transkúpujafnstraumsörvun virkjað taugafrumur í heilanum og aukið minnisforðagetuna. Þetta gerir okkur kleift að hafa meiri vinnslugetu og getu fyrir kunnuglegar og nýjar upplýsingar í síðari námi og lífi.

Í stuttu máli má segja að sambandið milli yfirkúpujafnstraumsörvunar og minni hefur mikilvægar afleiðingar. Hvort sem það er í endurbótum á minni, endurhæfingu eða aukningu á getu, þá hefur það víðtæka umsóknarhorfur og hagkvæmni og hefur jákvætt hlutverk í að efla líf og starf fólks. Það má sjá að við þurfum að bæta minnið og Cistanche deserticola getur bætt minnið verulega því Cistanche deserticola er hefðbundið kínverskt lyfjaefni sem hefur mörg einstök áhrif, ein þeirra er að bæta minni. Virkni Cistanche deserticola kemur frá mörgum virku innihaldsefnum sem það inniheldur, þar á meðal tannínsýra, fjölsykrur, flavonoid glýkósíð osfrv. Þessi innihaldsefni geta stuðlað að heilaheilbrigði með ýmsum leiðum.

Smelltu á vita 10 leiðir til að bæta minni

Öfugt við fyrri rannsóknir sem beindust aðallega að því að örva dorsolateral prefrontal cortex, breyttum við vinstri innanhryggjarlið (IPS) svæði sem er talið styðja við athyglisstjórnunarþætti vinnuminni.

Með því að nota tilraunahönnun innan þátttakenda luku þátttakendur þremur mismunandi skilyrðum: rafskautsörvun IPS, bakskautsörvun á IPS og sýndarörvun IPS. Bæði sjónræn og munnleg vinnuminnisverkefni voru lögð fyrir.

Í sjónræna verkefninu þurftu þátttakendur að leggja á minnið slembival af lituðum fígúrum. Í munnlegu verkefninu þurftu þátttakendur að leggja á minnið streng af bókstöfum. Vinnuminnisálag var stjórnað í báðum verkefnum (sex tölustafir/stafir á móti tveimur tölustöfum/stöfum).

Enginn marktækur munur á nákvæmni eða viðbragðstíma milli forskauts-, bakskauts- og sýndarskilyrða fannst. Bayesísk greining styður sönnun fyrir því að engin áhrif hafi verið.

Niðurstöður forsrhsend rannsókn bætir við vaxandi fjölda misvísandi sönnunargagna varðandi mótunaráhrif eins lotu DCS á frammistöðu vinnsluminni.

KYNNING

Vinnuminni (WM) felur í sér nokkra vitræna ferla sem gera okkur kleift að halda takmörkuðu magni upplýsinga virkt í stuttan tíma. Það er lykilatriði fyrir ákvarðanatöku og rökhugsun (Diamond,2013).

WM getu byrjar að minnka tiltölulega snemma á fullorðinsárum (Park o.fl., 2002) og er oft skert eftir heilaskaða (Dunning, Westage og Adam, 2016), í tengslum við þroska- og geðraskanir (Kofler o.fl., 2018; Barch & Ceaser, 2012) ) eða vegna streitu (Kim, Woo, & Woo, 2017).

Margar rannsóknir hafa því reynt að ákvarða hvort hægt væri að þjálfa eða auka WM getu, með mjög breytilegum árangri bæði hvað varðar hegðunar- og taugaörvunartækni (Melby-Lervag & Hulme, 2013; Soveri o.fl., 2016).

Ein af þeim taugaörvunartækni sem er almennt notuð er beinstraumsörvun (tDCS). tDCS samanstendur af notkun tveggja svampraskauta sem liggja í bleyti í saltvatni á höfuðið sem veikur straumur (0.5–2 mA) fer í gegnum.

Eftir nokkrar mínútur af örvun er sjálfsprottinn taugavirkni á heilaberkisvæðunum sem liggja að baki örvunarsvæðanna annað hvort aukin (anodal örvun) eða hamluð (kaþódaörvun) (Nitsche & Paulus, 2000).

Anodalörvun hefur að mestu verið notuð til að auka frammistöðu hegðunar á meðan bakkatóörvun hefur verið notuð til að skerða hana. Sýnt hefur verið fram á að örvunaráhrif haldist í stuttan tíma jafnvel eftir að örvun hefur hætt (Kuo o.fl., 2013).

tDCS OG WM

Á síðustu fimmtán árum hafa margar rannsóknir reynt að nota DCS til að bæta WM. Fjöldi þessara rannsókna greindi frá jákvæðum áhrifum.

Fyrsta rannsóknin af Marshall, Mölle, Siebner og Born (2005) beitti anodal og cathodal tDCS tvíhliða á dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) á meðan þátttakendur framkvæmdu breytt Sternbergverkefni.

Örvunin var framkvæmd með hléum (15 sek á/15 sek af) í 15 mínútur við lágan straumstyrk 260 µA. Höfundarnir fundu aukinn viðbragðstíma fyrir bæði rafskauts- og bakskautsörvun samanborið við tosham, sem bendir til þess að tDCS hafi áhrif á taugavinnslu á svörunarvali og undirbúningi.

Skömmu síðar sagði Fregniet al. (2005) sýndu að rafskautsörvun á vinstri DLPFC meðan á þriggja baka verkefni stóð leiddi til aukinnar árangurs hvað varðar nákvæmni samanborið við shamörvun á meðan bakskautsörvun á DLPFC og skautörvun á frumhreyfiberki sýndi engan mun.

Síðan þá hafa sumar rannsóknir endurtekið þessar niðurstöður (Katsoulaki, Kastrinis og Tsekoura, 2017 til yfirlits) á meðan öðrum tókst ekki að tilkynna nein marktæk áhrif tDCS onWM frammistöðu (Robison, McGuirk, & Unsworth, 2017; Wang, Wen, & Li, 2018 ). Nánar tiltekið, í rannsókn sem samanstóð af fjórum þjálfunarlotum ásamt anodaltDCS yfir DLPFC, sýndu Ruf, Fallgatter og Plewnia (2017) verulegan framför í WM-frammistöðu á N-baksverkefni.

Ennfremur virtist þessi framför vera yfirfæranleg á svipuð, óþjálfuð verkefni og vera langvarandi þar sem enn var hægt að hlutgera áhrif níu mánuðum eftir þjálfunina.

Svipaðar niðurstöður hafa einnig verið fengnar af Au og félögum (2016) sem sýna að DCS-tengdur ávinningur varaði í nokkra mánuði eftir sjö æfingalotur.

Auk þess sýndu Bogdanov og Schwabe (2016) að anodal tDCS yfir DLPFC gæti einnig dregið verulega úr truflandi áhrifum streitu WM og Brunyé, Moran, Holmes, Mahoney og Taylor (2017) sýndu að anodal tDCS af rightfusiform gyrus gæti aukið WM frammistöðu fyrir andlitsþekkingu en ekki fyrir hluti sem ekki eru andlit (hús).

Aftur á móti sýndu allmargar rannsóknir engin marktæk áhrif tDCS á WM.

Til dæmis báru Nikolin, Martin, Loo og Boonstra (2018) saman fimm hópa af tuttugu einstaklingum örvaðir á fimm mismunandi styrkleika (2 mA, 1 mA, 0.034 mA , 0,016 mA og 0 mA) á DLPFC og fann engan mun á frammistöðu milli hópanna í sjónrænu 3-aftur WM verkefni. Að sama skapi greindu samstarfsmenn Robison og (2017) frá því að örvun á framhliðarberki og aftari hliðarberki hafi ekki valdið neinum marktækum mun á frammistöðu WM.

Sömuleiðis sáu Nilsson, Lebedev, Rydström og Lövdén (2017) ekki neinn marktækan mun eftir tuttugu lotur af atferlisþjálfun í WM ásamt anodaltDCS DLPFC. Á heildina litið benda nýjustu meta-greiningarnar til þess að ekki séu til áreiðanlegar sannanir fyrir tDCS-tengdum framförum á WM. (Horvath, Forte, & Carter, 2015;Medina & Cason, 2017) eða þeir gefa aðeins til kynna mjög lítil áhrif (Hill, Fitzgerald og Hoy, 2016; Mancuso, Ilieva,Hamilton og Farah, 2016).

Horvath og félagar (2015) söfnuðu saman öllum vitsmunalegum niðurstöðum sem birtar voru í bókmenntum og rannsökuðu heilbrigða fullorðna íbúa af að minnsta kosti tveimur mismunandi rannsóknarhópum. Þeir gerðu 59 mismunandi greiningar og ekki ein einasta þeirra sýndi marktæk áhrif af tDCS örvuninni.

Mancuso og félagar (2016) einbeittu sér að metagreiningu sinni að rannsóknum sem meta áhrif skautörvunar á hægri og vinstri DLPFC og hægra hnakkablaði, sem og vinstri DLPFC ásamt WM þjálfun.

Eina marktæka (þó lítið) niðurstaðan sem greint var frá með meta-greiningu þeirra var framför í WM-frammistöðu eftir vinstri DLPFC örvun ásamt WM þjálfun. Hill og félagar (2016) rannsökuðu áhrif rafskauts tDCS á margs konar WM verkefni og fundu lítil en veruleg áhrif á viðbragðstíma (ásamt þróun á nákvæmni) fyrir offline tDCS.

Engin áhrif fundust fyrir tDCS á netinu. Medinaand Cason (2017) notaði frumgreiningartæki þróað af Simonsohn og félögum (2014) til að skoða dreifingu birtra p-gilda sem fall af væntum dreifingum eftir mismunandi áhrifastærðum í rannsóknunum sem Mancuso og félagar (2016) skoðuðu. Með því að framkvæma þessa p-kúrfugreiningu fundu þeir engar vísbendingar um að tDCS rannsóknir tengdust marktækum áhrifum.

AÐRAR NÁLGUN tDCS Á WM

Hægt er að draga tvær ályktanir í ljósi þeirra bókmennta sem farið hefur verið yfir hingað til: Annaðhvort eru áhrif tDCS á WM mjög lítil (eða engin) og því erfitt að fá og endurtaka, eða tDCS hefur áhrif en það fer eftir sértækri örvun og verkfæri. sem eru óþekkt eins og er.

Þessi rannsókn miðar að því að kanna seinni möguleikann, með því að nota fræðilega og reynslulega upplýsta örvunarnálgun WM, byggt á nýlegri þróun í þekkingu okkar á vitsmunalegum og taugaferlum sem styðja bæði munnlega og sjónræna WM.

Núverandi kenningar um WM leggja mikla áherslu á hlutverk athyglinnar. Í samþættum ramma sínum um WM og athygli, telur Cowan (1995) að mikilvægur hluti WM sé fókus og stjórn athyglinnar; þessir tveir þættir leyfa að halda minnisinnihaldi í virku ástandi og eru taldir skilgreina, að minnsta kosti að hluta, WM getu.

Nokkrum öðrum WM módelum hefur verið lýst sem gefur athygli í WM frammistöðu miðhlutverki (Barrouillet, Bernardin og Camos, 2004;Kane & Engle, 2004). Hlutverk athyglisferla í WM er studd af reynslusögum eins og þátttöku tveggja vel þekktra athyglisnet þegar þátttakendur framkvæma WM verkefni.

Athygli er háð að minnsta kosti tveimur andstæðingum netkerfum í heilanum, dorsal athyglisnetinu og kvenlæga athyglisnetinu (Corbetta &Shulman, 2002; Vossel, Geng og Fink, 2014).

Dorsalattention-netið stjórnar sjálfviljugri, ofanfrá og niður-dreifingu athygli á hlutum eða stöðum, á meðan the ventral athyglisnet stjórnar endurstillingu athyglinnar að skynörvun sem er framkölluð af eftirlitslausu eða óvæntu áreiti (að neðan og upp).

Dorsalnetið samanstendur af innanhryggjarsúlu (IPS) og framaugasviði (FEF) hvers heilahvels, en temporoparietal junction (TPJ) og ventral frontalcortex (VFC) eru aðalsvæði kvennetsins.

Sýnt hefur verið fram á að þessi tvö net grípa einnig inn í inWM verkefni, og þetta á álagsháðan og andstæðan hátt, bæði fyrir munnleg og sjónræn WM verkefni. Thedorsal athyglisnet sýnir aukna virkni innan aukinnar WM álags á meðan kvenlæga athyglisnetið sýnir WM álagsháða minnkun á virkni (Majerus o.fl., 2010, 2012, 2016; Todd & Marois, 2004; Todd, Fougnie, & Marois., 2005; Xu. & Chun, 2006).

Með hliðsjón af aðalhlutverki baka athyglisnetsins sem miðast við vinstri IPS í WM verkefnum, beindist núverandi tDCSrannsókn að mótunaráhrifum vinstri IPS örvunar á munnlegan og sjónrænan WM árangur.

Sumar fyrri rannsóknir á tDCS hafa þegar beinst að örvun IPS og hafa greint frá jákvæðum niðurstöðum, þó ekki beint í WM samhengi. Til dæmis olli tvíhliða örvun IPS betri frammistöðu í andlegri viðbót en ekki á Stroop verkefni, (Klein o.fl., 2013; Artemenko, Moeller, Huber og Klein, 2015), en örvun yfir vinstri IPS olli betri síðari viðurkenningu minni í munnlegum þáttaminnisverkefnum (Jacobson, Goren, Lavidor og Levy, 2012).

Það hefur einnig verið sýnt fram á að rafskautsörvun yfir hægri IPS bætti frammistöðu hlutrakningar við mikið álag en ekki við lágt álag, sem er í samræmi við minnisálagsáhrif á IPS virkni (Blumberg, Peterson og Parasuraman, 2015).

IAuk þess hafði örvun yfir réttu IPS áhrif á frammistöðu í sjónrænu athyglisverkefni (Moos, Vossel, Weidner, Sparing og Fink, 2012). Hins vegar sýndi nýleg tDCSrannsókn Nikolin, Lauf, Loo og Martin (2019) engin marktæk áhrif eftir vinstri IPS örvun á n-backWM verkefni.

Það skal hins vegar tekið fram að þeir sáu miðlungs áhrifastærð á WM-verkefnum (td 0.38 fyrir3-bakverkefnið), og höfundarnir héldu því fram að skortur á þýðingu gæti hafa verið afleiðing af mikill breytileiki milli einstaklinga í frammistöðu.

Þessi rannsókn miðar að því að víkka út þessar nýjar niðurstöður með því að ákvarða hvort hægt sé að auka og einnig draga úr frammistöðu í WM verkefni með mótun á IPS virkni sem tengist dorsal athyglisnetinu.

Í samræmi við fyrri niðurstöður gerum við þá tilgátu að rafskautsörvun á vinstri IPS myndi auka athyglisnetið í bakinu og leiða til aukinnar WM-frammistöðu en aðeins í ástandinu með mikla WM álag.

Á hinn bóginn gerum við ráð fyrir því að bakskautsörvun á vinstri IPS myndi hamla athyglisnetinu á bakinu og leiða til minnkunar á afköstum WM fyrir mikla WM álagsástand. Ekki er búist við tDCSáhrifum í lágu WM álagi vegna þess að þetta ástand tengist háum árangri og ýtir ekki WM getu að mörkum.

Við munum nota Bayesian tölfræði til að mæla sönnunargögnin bæði með og á móti tilvist áhrifa.

For more information:1950477648nn@gmail.com