Yfirkúpujafnstraumsörvun (tDCS) yfir innanhúðsúlpið hefur ekki áhrif á árangur vinnsluminni Part 3

Næst keyrðum við sömu ANOVA á viðbragðstíma (sjá mynd 3). Niðurstöðurnar sýndu aftur marktæk áhrif hleðslu (sjónræn-rýmis: F(1,46)=193.69, p < 0.001, ηp2= 0.81 ; munnleg: F(1,46)=646.39, p < 0.001, ηp2=0.93),en engin aðaláhrif ástands (sjónrænt: F(2,92) {{ 21}}.03, p=0.97; munnleg: F(2,92)=1.37, p=0.26) né neitt marktækt ástand × álagsvíxlverkun (sjónræn:F (2,92)=0.76, p=0.47; munnlegt: F(2,92)=0.21, p=0.82).

Sjónrými og minni eru tvö hugtök sem eru náskyld. Sjónrými vísar til getu okkar til að vinna úr og túlka utanaðkomandi upplýsingar í heilanum. Það felur í sér skynjun okkar og skilning á staðbundinni staðsetningu, stefnu, fjarlægð osfrv. Minni er aftur á móti hæfileiki okkar til að muna og muna upplýsingar. Þessi tvö hugtök gegna mikilvægu hlutverki í daglegu lífi mannsins og náin tengsl eru þar á milli.

Sjónræn-rýmisgetan hefur mjög mikilvæg áhrif á að bæta minni. Rannsóknir hafa leitt í ljós að með því að þjálfa og bæta sjónræna og staðbundna hæfileika getur fólk bætt minnisstig sitt verulega. Þetta er vegna þess að bætt sjónræn-rýmisgeta getur styrkt getu okkar til að vinna úr og greina staðbundnar upplýsingar á meðan á minnisferlinu stendur, sem auðveldar okkur að umbreyta upplýsingum í myndrænt minnisform og rifja þær upp og sækja þær þegar þörf krefur.

Að auki getur sjónræn og rýmisgeta einnig hjálpað okkur að bæta getu okkar til að umrita og geyma minnisupplýsingar. Með því að styrkja sjónræna og staðbundna hæfileika getum við greint og skilið utanaðkomandi upplýsingar nákvæmari, sem gerir okkur skilvirkari og nákvæmari við vinnslu og minnið á upplýsingum, sem gerir það auðveldara að geyma upplýsingar í huga okkar og draga út og beita þeim á áhrifaríkan hátt þegar þörf krefur.

Í stuttu máli eru sjónræn hæfni og minni tvö hugtök sem eru náskyld og hafa áhrif á hvort annað. Með því að bæta sjónræna og staðbundna hæfileika getur fólk bætt minnisstig sitt verulega, sem auðveldar okkur að umbreyta upplýsingum í grafísk minnisform og rifja þær upp og sækja þær þegar þörf krefur. Vonast er til að lesendur hugi að því að rækta sjónræna rýmishæfileika í daglegu lífi, bæta minnisstig sitt og gera sér kleift að vinna úr og beita upplýsingum á skilvirkari hátt. Það má sjá að við þurfum að bæta minnið og Cistanche deserticola getur bætt minnið verulega því Cistanche deserticola getur líka stjórnað jafnvægi taugaboðefna eins og aukið magn asetýlkólíns og vaxtarþætti. Þessi efni eru mjög mikilvæg fyrir minni og nám. Að auki getur Cistanche deserticola einnig bætt blóðflæði og stuðlað að súrefnisgjöf, sem getur tryggt að heilinn fái nægileg næringarefni og orku og þar með bætt heilaþrótt og úthald.

Smelltu á vita bætiefni til að bæta minni

Þessar niðurstöður voru aftur staðfestar með Bayesískri greiningu, líkaninu sem tengist sterkustu sönnunargögnunum eingöngu, þar á meðal helstu áhrif álags (sjónrænt: BF10= 1.94e+27; munnlegt: BF10=2.68e{ {5}}); sterkar vísbendingar gegn ástandsáhrifum sáust (visuospatial:BF01=17.29; munnleg: BF01=13.13). Að lokum, til að útiloka öll skaðleg áhrif þjálfunar á milli lota, gerðum við sérstakar greiningar fyrir hverja lotu, og við takmörkuðum greiningarnar við svörunarnákvæmni.

Í aðalgreiningunum var aðeins einn hópur einstaklinga en í eftirfarandi greiningum munum við meta áhrif tDCS ástandsins fyrir hverja lotu fyrir sig, sem gefur til kynna að tDCS ástandsáhrifin verði hópáhrif (tiltekinn þátttakandi getur aðeins fengið eitt örvunarskilyrði fyrir tiltekið fundur).

ÞING 1

Dreifnigreining með endurteknum aðgerðum (ANOVA) var gerð á svörunarnákvæmni fyrir bæði verkefnin á fyrstu tDCS lotunni.

Niðurstöðurnar sýndu marktæk aðaláhrif álags (sjónræn: F(1,44)=227.34, p < 0.001,ηp2=0.84; munnleg : F(1,44)=65.80, p < 0.001, ηp2=0.60),en engin aðaláhrif ástands (sjónræn: F(2,44)= 0. 97, p=0.389; munnleg: F(2,44)=1.19, p=0.332) né marktækt ástand × álagsvíxlverkun (visuospatial:F(2, 44)=0.15, p=0.865; munnleg: F(2,44)=1.13, p=0.332).

Þessar niðurstöður voru staðfestar með Bayesískri greiningu, líkanið sem tengist sterkustu sönnunargögnunum þar á meðal eingöngu áhrif álags (sjónrænt: BF10=9.39e+21; munnlegt: BF10=8.76e{{5} }); ástandsbreytan var tengd við verulegar sannanir gegn áhrifum hennar (sjónræn: BF01=6.42; munnleg: BF01=4.89).

ÞING 2

Þegar sömu greiningu var keyrð fyrir svörunarnákvæmni í lotu 2 sáum við aftur veruleg aðaláhrif af álagi (sjónræn: F(1,44)=148.04, p < 0.001 , ηp2 =0.77; munnleg: F(1,44)=53.90, p < 0.001, ηp2=0.55), en engin aðaláhrif ástands (sjónrænt: F( 2,44)=1.13,p=0.331; munnlegt: F(2,44)=0.59, p=0.559) né marktækt ástand × hleðsluvíxlverkun (sjónræn: F(2,44) =0.942, p=0.397; munnleg: F(2,44)=0.91, p=0 .41).

Þessar niðurstöður voru staðfestar með Bayesískri greiningu, líkanið sem er tengt sterkustu sönnunargögnunum þar á meðal aðeins áhrif álags (sjónrænt: BF10=2.13e+17; munnlegt:BF10=6.12e+8 ); ástandsbreytan var tengd við verulegar sannanir gegn áhrifum hennar (sjónræn: BF01=5.77; munnleg: BF01=6.29).

ÞING 3

Að lokum voru sömu greiningar gerðar fyrir lotu 3 og leiddu aftur í ljós marktæk megináhrif álags (sjón-rýmis: F(1,44)=151.73, p < 0.0 01, ηp2=0.78;orðmál: F(1,44)=28.41, p < 0.001, ηp2=0.39), en nafnáhrif ástands (sjónræn-rýmisbundin) : F(2,44)=0.30, p =0.739; munnleg: F(2,44)=0.74, p=0.485) né marktækt ástand × álagsvíxlverkun (sjónræn-rýmisleg: F(2,44)=0.30,p=0.745; munnleg: F(2,44)=0.89, p=0.417).

Bayesian greining staðfesti að líkanið sem tengist sterkustu sönnunargögnunum innihélt aðeins áhrif álags (sjónræn: BF10=1.51e+19; munnleg: BF10=5.47e+4); ástandsbreyta var enn og aftur tengd við verulegar sannanir gegn áhrifum hennar (sjónræn: BF01= 7.90; munnleg: BF01=5.56).

LÍNAR BLANDAÐ ÁHRIF Módel

Að lokum gerðum við línulegar blönduð áhrifagreiningar til að gera betur grein fyrir breytileika milli einstaklinga og tilheyrandi mun á hlerunum þátttakenda. Fyrsta línulega blandað áhrifalíkanið, með viðfangsefni sem slembibreytur, á svörunarnákvæmni í sjónrænu rýmisverkefninu leiddi í ljós engan marktækan mun á frammistöðu sem falli af ástandi (Χ²(2)=0.542; p=0.763) en benti samt á marktæk áhrif álags (Χ²(1)=561.545;p < 0.001).

Sama greining á svörunarnákvæmni í munnlegu verkefninu sýndi heldur engan marktækan mun á frammistöðu sem fall af ástandi (Χ²(2) =1.607; p=0.448) en aftur marktæk áhrif álagsins komu fram (Χ²(1)=173.833; p < 0.001).

Að lokum sýndi sama greining á svörunartíma fyrir sjónrænt rýmisverkefni engin marktæk ástandsáhrif (Χ²(2) =0.119; p=0.942) heldur marktæk áhrif álags (Χ²(1){{ 6}}.016; p < 0.001). Sömu niðurstöður komu fram fyrir viðbragðstíma í munnlegu verkefninu: engin skilyrðisáhrif(Χ²(2)=5.023; p=0.081) en enn og aftur marktæk álagsáhrif (Χ²(1) {{ 16}}.570; p < 0,001).

UMRÆÐA

Þessi rannsókn miðar að því að ákvarða áhrif rafskauts- og bakskauts-tDCS IPS á munnlegan og sjónræna WM-frammistöðu. Vegna ósamræmis í áhrifum tDCS örvunar DLPFC á WM frammistöðu ákváðum við að miða á IPS, svæði sem er sérstaklega tengt athyglisstýringarþáttum WM.

Þar sem sterkar vísbendingar styðja þýðingu IPS í athyglisþætti WM (Majerus o.fl., 2016; Todd & Marois, 2004, Todd, Fougnie, & Marois., 2005), gerðum við tilgátu um að rafskautsörvun á IPS myndi auka virkni athyglisnetsins í bakinu og leiða til aukinnar WM frammistöðu, og þetta sérstaklega í miklu álagi.

Á hinn bóginn gerðum við ráð fyrir því að bakskautsörvun IPS myndi hamla athyglisnetinu á bakinu og leiða til skertrar WM-afkösts fyrir mikið álag. Ekki var búist við að tDCS áhrif myndu eiga sér stað við lágt álag vegna þess að þetta ástand tengist miklum árangri og fer ekki yfir WM getu, og þess vegna er ekkert pláss fyrir tDCS örvunaráhrif á vitsmunalegan árangur (Roe o.fl., 2016).

Þrátt fyrir að rannsóknin hafi verið byggð á traustum fræðilegum bakgrunni og notaðar staðlaðar örvunarbreytur (þ.e. 2 mAtDCS notaðar í 20 mínútur meðan á framkvæmd verkefnis stendur) fundust engin áhrif af örvun. Ennfremur, þökk sé Bayesian greiningu, getum við gert öruggar ályktanir um fjarveru tDCS áhrifa í þessari rannsókn. Viðurkenna þarf nokkrar takmarkanir á rannsókninni okkar.

Í fyrsta lagi, miðað við þegar mikilvægan fjölda skilyrða, var hvorki grunnlínuástand né ónettengd ástand sem hefði getað hjálpað til við að mæla hugsanleg lyfleysuáhrif og skammtímaáhrif tDCS, í sömu röð.

Í tDCS rannsóknum er grunnmælikvarði mæling á frammistöðu þátttakanda án nokkurs DCS íhlutunar. Reyndar getur sýndarörvun haft áhrif á þátttakendur í gegnum lyfleysuáhrifin, eða aðrir þættir eins og streita eða óþægindin sem tækið veldur geta haft nocebo áhrif (sjá Fonteneau o.fl. (2019) fyrir yfirlit).

Grunnmælingar gera okkur kleift að mæla þessar hlutdrægni og ákvarða með nákvæmari hætti náttúrulegt frammistöðustig þátttakanda, miðað við mismunandi tDCS aðstæður. Ónettengd ástand vísar til ástandsins þar sem WM árangur er metinn eftir að þátttakendur hafa verið örvaðir af tDCS. Þetta ástand gerir það mögulegt að rannsaka langtíma og fjarlæg áhrif tDCS.

Til dæmis, Friehsand Frings (2019) tók eftir meiri offline áhrifum tDCS samanborið við netáhrif. Önnur takmörkun rannsóknarinnar er að tDCS tækið okkar leyfði ekki viðnámseftirlit.

Hins vegar samanstóð tækið af straumjafnara sem tryggði stöðugt straumstig þrátt fyrir viðnámsbreytingu. Hugsanleg skýring á því að örvunaráhrif eru ekki til staðar í þessari rannsókn gæti verið sú að þrátt fyrir vandlega staðsetningu rafskautanna hafi straumflæðið að hluta eða misst marksvæðið (Chib o.fl., 2013 dæmi). ). Thair o.fl. (2017) telja upp mikinn fjölda þátta sem geta haft áhrif á straumflæði (hárþykkt, sviti, höfuðstærð, höfuðkúpuþykkt, ...).

Þetta er almenn takmörkun sem gildir um tDCS tækni. Það getur líka verið mögulegt að tDCS áhrifin séu of veik til að auka eða minnka WM árangur hjá ungum og heilbrigðum hópi háskólanema eða að bakathyglisnetið gegni ekki mikilvægu hlutverki í verkefni okkar jafnvel þótt fMRI rannsóknir hafi sýnt að þetta net tengist stöðugt háum hlaða WM verkefni eins og notuð eru hér.

Að öðrum kosti, þar sem WM er tengt stóru framhliðar- og tvíhliða neti (Eriksson, Vogel, Lansner, Bergström og Nyberg, 2015), gætu óörvaðir hlutar þessa nets (td DLPFC, hægri IPS) hafa haft jöfnunaráhrif á örvaður, vinstri IPS hluti af netinu (Heekeren o.fl., 2008). Þessi skýring á auðvitað aðeins við um bakskautörvun á IPS.

Frekari skýring á því að rafskautsörvun hefur ekki áhrif gæti verið sú að grunngildi WM-getu þátttakenda okkar væri of mikil (allir ungir háskólanemar) og að lítið svigrúm væri til úrbóta. Reyndar sýndu Gözenman og Berryhill (2016) að hópur sem sýndi lægri grunnlínu WM getu naut meiri góðs af tDCS en hópur með hærri grunnlínu WM getu.

Niðurstöður þessarar rannsóknar eru ekki þær fyrstu sem greina frá núlláhrifum tDCS á WM eða aðra vitræna getu og eru í samræmi við frumgreiningarrannsóknir sem hafa bent á vandamálið með blönduðum og misvísandi niðurstöðum um áhrif tDCS í einni lotu hjá ungum og heilbrigðum þátttakendum (Westwood og Romani, 2018; Lukasik o.fl., 2018;

Að auki, sumar rannsóknir sem hafa sýnt fram á gagnlegt hlutverk tDCS örvunar yfir DLPFC, greina engu að síður einnig frá mikilvægum einstaklingsmun með TDCS-tengdri WM frammistöðuaukningu hjá sumum þátttakendum og frammistöðu minni eða engin áhrif hjá öðrum þátttakendum (Talsma o.fl., 2017).

Áður en hægt er að draga þá ályktun að engin áhrif eða mjög takmörkuð áhrif tDCS á WM séu, verða framtíðarrannsóknir að reyna að endurtaka fyrri jákvæðar niðurstöður með því að nota sömu aðferðafræði og notuð var í þessum upprunalegu rannsóknum. Reyndar gæti munur á örvunaraðferðum hvað varðar styrkleika og lengd örvunar, stað örvunar, gerð WM verkefnis og erfiðleika og tegund íbúa (ungir heilbrigðir á móti miðaldra eða gamlir þátttakendur) að hluta til skýrt misjafnar niðurstöður sem greint er frá í bókmenntum.

Einnig myndi notkun á hærra WM álagi (td 8 atriði) forðast hugsanleg loftáhrif og skilja eftir meira pláss fyrir DCS-tengda endurbætur. Til dæmis, Roe o.fl. (2016) hafa aðeins sýnt tDCS áhrif í sjónrænu vinnuminni þegar WM álagið fór yfir vitsmunalega auðlindir þátttakenda.

Að þessu sögðu voru áhrif WMload engu að síður nokkuð sterk í þessari rannsókn og rannsókn Majerus o.fl. (2016) hafði sýnt áreiðanlegar ein- og fjölbreytu taugabreytingar í IPS þegar borin voru saman WM-sett af 6 á móti 2 hlutum.

Með því að bæta við bæði grunnmælingum og mælingum án nettengingar eins og gert var í sumum rannsóknum með marktækum niðurstöðum (Friehs og Frings, 2019) gætum við einnig rannsakað áhrif tDCS á WM-frammistöðu betur. Eins og áður hefur komið fram þarf einnig að huga að áhrifum mikilvægs einstaklingsmismuns á WM getu. , þar sem áhrif tDCS gætu verið meira áberandi hjá þátttakendum sem einkennast af lélegri WM getu, jafnvel þótt fyrri rannsókn hafi ekki tekist að fylgjast með slíkum áhrifum hjá ungum þátttakendum (Westwood og Romari, 2018).

Það gæti líka verið gagnlegt að huga að einstökum mismunum í kóðunaraðferðum þar sem sýnt hefur verið fram á að þær miðla áhrifum tDCS á aftari hliðarberki í sjónrænu skammtímaminni (Wang, Itthipuripat og Ku, 2020). Í þeirri rannsókn tóku tveir hópar þátttakenda þátt í sjónrænu vinnsluminni verkefni með mismunandi kóðunaðferðum.

Þó að hópurinn sem einbeitir sér að því að muna allt áreiti hafi ekki haft áhrif á tDCS, sýndi hópurinn marktæka athyglisstefnu, með athygli sem beinist að ákveðnu undirmengi áreita, marktæk áhrif tDCS.

Að lokum sýna niðurstöður þessarar rannsóknar ekki áhrif tDCS á WM árangur, í samræmi við nokkrar rannsóknir sem hafa sýnt misjafnar eða neikvæðar niðurstöður varðandi mótun WM árangurs hjá ungum, heilbrigðum þátttakendum eftir eina tDCS lotu. Framtíðartilraunir ættu að gera til að meta áhrifarík taugamótandi virkni tDCS sem og áhrif mismunandi örvunaraðferða og styrkleika.

UPPLÝSINGAR um fjármögnun

Þessar rannsóknir fengu enga sérstaka styrki frá fjármögnunarstofnunum í opinberum, viðskiptalegum eða ekki-gróðaskyni.

SAMKEPPNISHAGSMUNI

Höfundar hafa enga hagsmuna að gæta til að lýsa yfir.

HEIMILDIR

1.Artemenko, C., Moeller, K., Huber, S., & Klein, E. (2015). Mismunandi áhrif einhliða tDCS yfir heilaberki á tölfræði. Frontiers in Human Neuroscience, 9, 110.

2.Au, J., Katz, B., Buschkuehl, M., Bunarjo, K., Senger, T., Zabel, C., Jaeggi, SM og Jonides, J. (2016). Auka vinnuminnisþjálfun með yfirkúpujafnstraumsörvun. Journal of Cognitive Neuroscience, 28, 1419–1432.

3. Barch, DM, & Ceaser, A. (2012). Skilgreining í geðklofa: Kjarna sálfræðileg og taugakerfi. Trendsin Cognitive Sciences, 16(1), 27–34.

4.Barrouillet, P., Bernardin, S. og Camos, V. (2004). Tímatakmarkanir og auðlindaskipti í vinnuminni fullorðinna. Journal of Experimental Psychology: General, 133,83–100.

5.Blumberg, EJ, Peterson, MS, & Parasuraman, R. (2015). Auka frammistöðu margra hlutar rakningar með non-ífarandi heilaörvun: orsakahlutverk fyrir sulcus anteriorintraparietal. Frontiers in Systems Neuroscience, 9, 3.

6.Bogdanov, M., & Schwabe, L. (2016). Transcranial örvun á Dorsolateral Prefrontal Cortex kemur í veg fyrir streitu-framkallaða vinnsluminni. Journal of Neuroscience, 36, 1429–1437.

7. Brunyé, TT, Moran, JM, Holmes, A., Mahoney, CR, & Taylor, HA (2017). Heilaörvun, sem ekki er ífarandi, sem miðar á rétta fusiform gyrus, eykur valminni vinnsluminni fyrir andlit. Brain and Cognition, 113, 32–39.

8.Chib, VS, Yun, K., Takahashi, H., & Shimojo, S. (2013). Non-ífarandi fjarvirkjun kviðlægs miðheila með transkúpujafnstraumsörvun á prefrontalcortex. Translational Psychiatry, 3, e268–e268.

9. Corbetta, M. og Shulman, GL (2002). Stjórn á markmiðsstýrðri og áreitidrifinni athygli í heilanum. Nature Reviews Neuroscience, 3, 201–215.

10. Cowan, N. (1995). Athygli og minni: Samþættur rammi. Oxford University Press.

For more information:1950477648mnn@gmail.com