Prefrontaalne transkraniaalne alalisvoolustimulatsioon parandab üleilmselt õppimist, kuid ei võimenda valikuliselt sihipärase mälu taasaktiveerimise eeliseid ärkvelmälu konsolideerimisel 4. osa

4.3. Emotsionaalsete mälestuste konsolideerimine ja tDCS-i polaarsuse lateraliseerimine

Me oletasime, et parempoolse DLPFC anoodiline ergastav stimulatsioon (vasaku DLPFC katodaalselt inhibeeriva stimulatsiooniga) suurendab TMR-i selektiivset võimendusefekti negatiivsete sõnapaaride puhul.

Ergutava stimulatsiooni ja mälu vahel on tihe seos. Kui tunneme end põnevil, vabastab meie keha kemikaale, nagu adrenaliin ja dopamiin, mis aitavad tõsta meie teadlikkust ja keskendumisvõimet ning parandada mälu.

Näiteks abstraktsete ja raskete mõistete õppimisel, kui tunneme uudishimu või tunneme mingil põhjusel põnevust, stimuleerib see põnevus meie aju ja muudab uute teadmiste meeldejätmise lihtsamaks.

Lisaks on trenn ka hea stimulant. Uuringud näitavad, et treening aktiveerib ajus neuroneid, mis parandab mälu. Seda seetõttu, et treening võib soodustada dopamiini vabanemist kehas, pannes meid tundma põnevust ja rõõmu, parandades seeläbi meie mäluvõimet.

Tähelepanu tuleb aga pöörata sellele, et põnevus ei saaks olla liiga kõrge ega liiga madal. Kui tunneme end liigselt erutatuna, võib meie aju muutuda segaseks või keskendumine ja mõtlemine võib muutuda raskeks, mõjutades mälu negatiivselt. Seetõttu peame mälu parandamiseks säilitama mõõduka erutusseisundi.

Kokkuvõttes on ergastava stimulatsiooni ja mälu vahel tihe seos. Stimuleerides erutustunnet ja ajendades kehast vabastama selliseid kemikaale nagu dopamiin, saame suurendada oma teadlikkust, keskendumisvõimet ja mälu. Seetõttu peaksime proovima erinevaid meetodeid oma põnevuse stimuleerimiseks, et parandada oma mälu. On näha, et me peame parandama mälu ja Cistanche deserticola võib oluliselt parandada mälu, sest Cistanche deserticola on traditsiooniline Hiina ravimmaterjal, millel on palju ainulaadseid toimeid, millest üks on mälu parandamine. Cistanche deserticola efektiivsus tuleneb paljudest selles sisalduvatest toimeainetest, sealhulgas parkhape, polüsahhariidid, flavonoidglükosiidid jne. Need koostisosad võivad mitmel viisil edendada aju tervist.

Klõpsake teada, kuidas ajufunktsiooni parandada

Kuid meie tulemused ei kinnitanud tDCS-i polaarsusest sõltuvat mõju negatiivsete üksuste konsolideerimisel. Seetõttu ei saa me järeldada, et konsolideerimisintervalli ajal rakendatud tDCS-i polaarsus moduleerib negatiivsete mälestuste TMR-i.

Nagu globaalse TMR-efekti puhul, on siiski võimalik, et tDCS-i peamine ja võimas mõju üldisele mälu jõudlusele varjas tDCS-i polaarsuse spetsiifilist mõju negatiivsete sõnapaaride konsolideerimisele.

Kuigi seda võimalust tuleks uurida edasistes uuringutes, ei suutnud teised sarnaselt tõestada poolkeradevahelisi dissotsiatsioone vasaku ja parema DLPFC vahel negatiivsete emotsioonide töötlemisel ega isegi saavutanud ootamatuid vastupidiseid mõjusid. Näiteks leiti, et vasakpoolse DLPFC kohal asuv anoodiline tDCS hõlbustas negatiivsete ja positiivsete näoilmete äratundmist (mille positiivsed emotsioonid on rohkem väljendunud), samas kui see ei mõjutanud osalejate emotsionaalset seisundit [81].

Samamoodi Penolazzi et al. [82] leidis, et parempoolse anoodi / vasaku katoodi stimulatsioon frontotemporaalsete piirkondade kohal hõlbustas meeldivate piltide tagasikutsumist, samas kui vasakpoolse anoodi / parempoolse katoodi stimulatsioon parandas ebameeldivate kujutiste tagasikutsumist.

Sellele vaatamata tuleks meie tulemustesse suhtuda ettevaatlikult, kuna neutraalsed sõnapaarid olid juba õppimise lõpus paremini kodeeritud kui negatiivsed. Neutraalsete esemete parem õppimine on üllatav, arvestades, et negatiivse emotsionaalse materjali äratamine on tavaliselt paremini kodeeritud [83].

Tõepoolest, enamik uuringuid on uurinud emotsionaalse valentsi mõju mälu konsolideerimise ajas, on leitud, et emotsionaalsed mälestused jäävad aja jooksul tavaliselt paremini meelde [84], tõenäoliselt seetõttu, et amygdala vahendab mälestuste korraldust hipokampuses ja neokorteksis [85, {{2] }}]. Käesolevas uuringus paluti osalejatel õppida sõnapaare, kuulates samal ajal emotsionaalselt ühtset heli.

Neil ei palutud heli õppida. Seetõttu toimisid helid pigem kontekstuaalsete (sõnapaarile omaste) vihjetena kui õpitavate elementidena. Eeldati, et TMR-i eelised mälu meeldetuletamisel olid seotud kuulmismärguannete mängimisega. Spekuleerime siin, et negatiivsete assotsiatsioonide nõrgem kodeerimine on seotud sellega, et äratavad negatiivsed helid toimisid kontekstuaalsete vihjetena.

Tõepoolest, väga erutav emotsionaalne kontekst võib mälu kujunemise protsesse kahjustada. Näiteks fMRI uuring [87] tõi esile negatiivsed korrelatsioonid meeldetuletamise ja mandelkeha aktiveerimise vahel negatiivsete sõnade ja neutraalsete näopaaride kodeerimisel, mis viitab sellele, et negatiivsetest emotsioonidest põhjustatud amygdala aktiveerimine võib häirida assotsiatiivset mälu.

Lisaks on Zhang et al. [88] näitas, et väga erutavad emotsionaalsed pildid halvendasid neutraalsete sõnade äratundmist. Nad leidsid, et väga erutavad kontekstid kutsusid esile positiivsemaid ERP-sid (võrreldes madala erutusega kontekstidega), mis viitab sellele, et nende automaatne tähelepanu püüdmine ja kognitiivsete ressursside olemasolu aitavad ületada tugevalt erutavast kontekstist tingitud häireid, mis võivad lõpuks õppimist halvendada.

Seega ei saa välistada, et sõnapaaridega seotud negatiivsete häälikute erutav mõju oli liiga suur, mis oleks nihutanud osalejate tähelepanu häälikutele, mis on seotud negatiivsete sõnapaaridega võrreldes neutraalsete sõnapaaridega. Varasemad uuringud leidsid ka negatiivsete emotsioonide tekitamise spetsiifilise kahjuliku mõju assotsiatiivsele õppimisele [89–91].

Selline tähelepanu nihe võis segada kodeerimis- ja hilisemaid otsinguprotsesse, võib-olla varjata DLPFC parempoolse anoodi/vasaku katoodstimulatsiooni spetsiifilist efekti. Lisaks tugevalt erutavast kontekstist tulenevale interferentsiefektile on veel üks võimalik ja täiendav seletus kodeeringu nõrgemale kodeerimisele. Negatiivsed assotsiatsioonid tuginevad negatiivsete emotsioonide erinevale mõjule esemele versus assotsiatiivne mälu.

Tõepoolest, tavaliselt eeldatakse, et negatiivne emotsionaalne sisu parandab sisu mälu, suurendades amügdala aktiivsust, samas kui hipokampuse aktiivsusega seotud esemete ja konteksti sidumine võib olla häiritud, mille tulemuseks on negatiivsete emotsioonide kahjulik mõju assotsiatiivsele mälule. Guez et al. [90] avastasid, et negatiivsel emotsionaalsel erutusel on assotsiatiivsele mälule tugevam kahjulik mõju kui mälule.

Samamoodi on Bisby et al. [91] leidis, et negatiivsetel emotsioonidel on kasulik mõju mälestusele, samas kui see kahjustas assotsiatiivset mälu. Seetõttu võib meie uuringus täheldatud negatiivsete assotsiatiivsete sõnapaaride nõrgema kodeerimise teine ​​​​selgitus tuleneda kahekordsest mäluprotsessist, mis vallandab erinevalt mälestuse emotsionaalse eelise, kuid assotsiatiivse mälu jaoks puuduse.

4.4. TMR-ist ja tDCS-ist pole pikaajalisi eeliseid

Nädal hiljem uuesti testimisel täheldati kõigis tingimustes 30–40% unustamissagedust, mis viitab sellele, et ärkveloleku TMR ja tDCS-ga seotud eelised mälu konsolideerimisel on lühiajalised, vastupidiselt varasematele aruannetele (nt [43–45]).

Esimesel tagasikutsumise seansil saavutatud kõrge mälu jõudlus võis meie uuringus varjata TMR-i ja tDCS-i pikaajalist kasu. Näiteks Flöel et al. uuringu [45] kohaselt võis eakatel isikutel olla rohkem ruumi mälu parandamiseks, mis suurendas DCS-iga seotud mälu paranemist pikemas perspektiivis.

Teine võimalik seletus on see, et kuulmismeeldetuletuste esitamine ärkveloleku perioodil suurendab algselt sellega seotud mälestusi, kuid samal ajal viib need labiilsemasse seisundisse, mis on vastuvõtlikum välisele sekkumisele, mis viib lõpuks unustamiseni.

Näiteks näidati, et ärkveloleku ajal kontekstuaalse lõhna uuesti kokkupuude kahjustab kujutise asukoha leidmist [29], tõenäoliselt seetõttu, et mälestused on pärast taasaktiveerimist labiilsed ja vajavad uuesti konsolideerimist [70, 92], kuid vt [93].

Lisaks oli õppimise ja viivitatud meeldetuletuse vaheline ajavahemik seitse päeva ilma meeldetuletusteta. Mälestuste leidmine järjestikuste päevade jooksul oleks võinud pikas perspektiivis tuua kaasa tuvastatavaid eeliseid. Täiendavaid uuringuid on vaja nii DCS-i kui ka TMR-i tehnikate ajalise mõju lahutamiseks.

5. Kokkuvõtted

Kokkuvõttes näitasime käesolevas uuringus, et TMR ärkveloleku ajal on kasulik lühiajalise mälu konsolideerimisele. Kuid samaaegne tDCS kas paremal või vasakul DLPFC põhjustas palju suuremaid, kuid mittespetsiifilisi mälu täiustusi, kaotades või vähemalt varjutades TMR eelise.

Lõpuks näitasid meie tulemused tDCS-i polaarsusest sõltuvat poolkera mõju emotsionaalsete negatiivsete mälestuste konsolideerimisele.

Märkimisväärselt leiti, et DLPFC stimuleerimine 20 minuti jooksul pärast õppimist on kasulik verbaalsete deklaratiivsete mälestuste konsolideerimiseks. Suurendades ajukoore erutuvust prefrontaalsetes piirkondades, võib tDCS soodustada hipokampokortikaalset dialoogi, mis vähendab mälu konsolideerimise protsesse.

Autori panused: MG oli selle uuringu juhtivteadur. MAN aitas kaasa eksperimentaalsele disainile ja artikli redigeerimisele. PP aitas kaasa eksperimentaalsele kavandamisele, andmete analüüsile ja artikli redigeerimisele. Kõik autorid on käsikirja avaldatud versiooni läbi lugenud ja sellega nõustunud.

Rahastamine: Uuringut toetasid FRS-FNRS Projet de recherche (PDR) T.0109.13 ja FNRS-FWO Excellence of Science (EOS) projekt MEMODYN. Uuringu ajal oli Médhi Gilson FRS-FNRS-i teadur.

Institutsioonilise ülevaatenõukogu avaldus: Uuring viidi läbi vastavalt Helsingi deklaratsiooni juhistele ja selle kiitis heaks Université Libre deBruxelles'i teaduskonna eetikakomitee (protokolli kood 026/2016, kinnitamise kuupäev 15. märts 2016).

Teadliku nõusoleku avaldus: kõigilt uuringusse kaasatud isikutelt saadi kirjalik teadlik nõusolek.

Andmete kättesaadavuse avaldus: toorandmed on avalikult saadaval aadressil https://osf.io/4a3d5/ (juurdepääs 27. mail 2020).

Tänuavaldused: Täname Paolo Bartolomeot andmete kogumisel abistamise eest.

Huvide konflikt: autorid ei deklareeri huvide konflikti.

Viited

1. Mcgaugh, JL Ajast sõltuvad protsessid mälusalvestuses. Teadus 1966, 153, 1351–1358. [CrossRef]

2. Buzsaki, G. Hippokampo-neokortikaalne dialoog. Ajukoor 1996, 6, 81–92. [CrossRef]

3. Peigneux, P.; Orban, P.; Balteau, E.; Degueldre, C.; Luxen, A.; Laureys, S.; Maquet, P. Mäluga seotud ajutegevuse võrguühenduseta püsivus aktiivse ärkveloleku ajal. PLoS Biol. 2006, 4, E100. [CrossRef]

4. Tambini, A.; Davachi, L. Varasemate kogemuste ärkvel taasaktiveerimine konsolideerib mälestusi ja kallutab tunnetust. Trends Cogn. Sci.2019, 23, 876–890. [CrossRef] [PubMed]5. Wamsley, EJ Mälu konsolideerimine ärkveloleku ajal. Trends Cogn. Sci. 2019, 23, 171–173. [CrossRef] [PubMed]

6. Humiston, GB; Tucker, MA; Suvi, T.; Wamsley, EJ Puhkeseisundid ja mälu konsolideerimine: eelregistreeritud replikatsioon ja metaanalüüs. Sci. Rep. 2019, 9, 19345. [CrossRef] [PubMed]

7. Sara, SJ Taasaktiveerimine, otsimine, taasesitamine ja taastamine unerežiimis ja unest väljas: punktide ühendamine. Esiosa. Behav. Neurosci. 2010, 4, 185. [CrossRef] [PubMed]

8. Skaggs, WE; Mcnaughton, BL Neuronaalsete tulistamisjärjestuste kordus roti hipokampuses une ajal pärast ruumilist kogemust. Science 1996, 271, 1870–1873. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com