Prefrontalna transkranijalna stimulacija istosmjernom strujom globalno poboljšava učenje, ali ne potencira selektivno dobrobiti ciljane reaktivacije pamćenja pri konsolidaciji pamćenja u budnom stanju 4. dio

4.3. Konsolidacija emocionalnih sjećanja i lateralizacija tDCS polariteta

Pretpostavili smo da bi anodalna ekscitatorna stimulacija desnog DLPFC-a (s katodnoinhibitornom stimulacijom lijevog DLPFC-a) povećala učinak selektivnog poboljšanja TMR-a za negativne parove riječi.

Postoji bliska veza između ekscitacijske stimulacije i pamćenja. Kada se osjećamo uzbuđeno, naše tijelo oslobađa kemikalije kao što su adrenalin i dopamin koji pomažu povećati našu svijest i koncentraciju te poboljšati naše pamćenje.

Na primjer, kada učimo neke apstraktne i teške pojmove, ako se iz nekog razloga osjećamo znatiželjni ili smo uzbuđeni, to će uzbuđenje potaknuti naš mozak i olakšati nam pamćenje novih znanja.

Osim toga, vježba je i dobar stimulans. Istraživanja pokazuju da vježbanje aktivira neurone u mozgu, što poboljšava pamćenje. To je zato što tjelovježba može potaknuti oslobađanje dopamina u tijelu, zbog čega se osjećamo uzbuđeno i sretno, čime se poboljšava naša sposobnost pamćenja.

Međutim, moramo obratiti pozornost na činjenicu da uzbuđenje ne može biti ni preveliko ni premalo. Kad se osjećamo pretjerano uzbuđeni, naš mozak može postati neuredan ili nam može postati teško usredotočiti se i razmišljati, što negativno utječe na pamćenje. Stoga moramo održavati umjereno stanje uzbuđenja kako bismo poboljšali svoje pamćenje.

Ukratko, postoji bliska veza između ekscitacijske stimulacije i pamćenja. Poticanjem osjećaja uzbuđenja i potičući oslobađanje kemikalija poput dopamina u tijelu, možemo povećati našu svijest, koncentraciju i pamćenje. Stoga bismo trebali isprobati različite metode za poticanje uzbuđenja kako bismo poboljšali sposobnost pamćenja. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje jer je Cistanche deserticola tradicionalni kineski ljekoviti materijal koji ima mnogo jedinstvenih učinaka, a jedno od njih je i poboljšanje pamćenja. Djelotvornost Cistanche deserticola dolazi od brojnih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući taninsku kiselinu, polisaharide, flavonoidne glikozide itd. Ovi sastojci mogu promicati zdravlje mozga na različite načine.

Kliknite znati načine poboljšanja funkcije mozga

Međutim, naši rezultati nisu potvrdili učinak tDCS-a ovisan o polaritetu za konsolidaciju negativnih stavki. Stoga ne možemo zaključiti da polaritet tDCS-a primijenjen tijekom intervala konsolidacije modulira TMR za negativna sjećanja.

Međutim, kao i za globalni TMR učinak, moguće je da je glavni i snažan učinak tDCS-a na ukupnu izvedbu memorije prikrio specifični učinak tDCS polariteta na konsolidaciju negativnih parova riječi.

Iako bi ovu mogućnost trebalo istražiti u daljnjim studijama, druge na sličan način nisu uspjele dokazati međuhemisferne disocijacije između lijevog i desnog DLPFC-a u procesuiranju negativnih emocija, ili su čak dobile neočekivane suprotne učinke. Na primjer, utvrđeno je da anodalni tDCS iznad lijevog DLPFC-a olakšava prepoznavanje negativnih i pozitivnih izraza lica (s izraženijom dobrobiti za pozitivne emocije), dok nije utjecao na emocionalno stanje sudionika [81].

Slično, Penolazzi i sur. [82] su otkrili da desna anodna/lijeva katodna stimulacija preko frontotemporalnih regija olakšava prisjećanje ugodnih slika, dok lijeva anodna/desna katodna stimulacija poboljšava prisjećanje neugodnih slika.

Unatoč tome, naše rezultate treba uzeti s oprezom jer su neutralni parovi riječi već na kraju učenja bili bolje kodirani od negativnih. Vrhunsko učenje za neutralne stavke je iznenađujuće s obzirom na to da je pobuđujući negativni emocionalni materijal obično bolje kodiran [83].

Doista, većina studija je istraživala utjecaj emocionalne valencije u vremenskom tijeku konsolidacije pamćenja, otkrila je da se emocionalna sjećanja obično bolje pamte tijekom vremena [84], vjerojatno zato što amigdala posreduje u organizaciji sjećanja u hipokampusu i neokorteksu [85, {{2 }}]. U ovom istraživanju sudionici su zamoljeni da nauče parove riječi dok slušaju emocionalno podudaran zvuk.

Od njih se nije tražilo da nauče zvuk. Stoga su zvukovi djelovali kao kontekstualni (specifični za par riječi) znakovi, a ne elementi koje treba naučiti. Očekivalo se da će prednosti TMR-a na prisjećanje biti povezane s reprodukcijom slušnih znakova. Ovdje nagađamo da je slabije kodiranje negativnih asocijacija povezano s činjenicom da su pobuđujući negativni zvukovi djelovali kao kontekstualni znakovi.

Doista, vrlo uzbudljiv emocionalni kontekst može ugroziti procese formiranja pamćenja. Na primjer, studija fMRI [87] istaknula je negativne korelacije između izvedbe prisjećanja i aktivacije amigdale tijekom kodiranja negativnih riječi i parova neutralnih lica, sugerirajući da aktivacija amigdale izazvana negativnim emocijama može poremetiti izvedbu asocijativnog pamćenja.

Nadalje, Zhang et al. [88] pokazali su da vrlo uzbudljive emocionalne slike oštećuju prepoznavanje neutralnih riječi. Utvrdili su da su jako uzbudljivi konteksti izazvali pozitivnije ERP-ove (u usporedbi s nisko uzbudljivim kontekstima), što sugerira njihovo automatsko hvatanje pozornosti i prisutnost kognitivnih resursa angažiranih za prevladavanje smetnji izazvanih visoko uzbudljivim kontekstom, što bi na kraju narušilo učenje.

Stoga se ne može isključiti da je pobuđujući učinak negativnih zvukova povezanih s parovima riječi bio prejak, što bi preusmjerilo pozornost sudionika na zvukove, na štetu povezanih negativnih parova riječi u usporedbi s neutralnim parovima riječi. Prethodne studije također su otkrile specifičan štetan učinak pobuđivanja negativnih emocija na asocijativno učenje [89-91].

Takvo pomicanje pozornosti moglo je ometati kodiranje i kasnije procese vraćanja, vjerojatno prikrivajući specifičan učinak desne anodalne/lijeve katodne stimulacije DLPFC-a. Osim učinka interferencije zbog jako uzbudljivog konteksta, još jedno moguće i komplementarno objašnjenje za slabije kodiranje negativne asocijacije oslanjaju se na različite učinke negativnih emocija na stavku u odnosu na asocijativno pamćenje.

Uistinu, obično se pretpostavlja da negativni emocionalni sadržaj pojačava pamćenje sadržaja pojačavanjem aktivnosti amigdale, dok bi vezanje stavki i konteksta obuhvaćenih hipokampalnom aktivnošću moglo biti oštećeno, što rezultira štetnim učinkom negativnih emocija na asocijativno pamćenje. Guez i sur. [90] otkrili su da negativno emocionalno uzbuđenje ima izraženiji štetan učinak na asocijativno pamćenje u usporedbi s pamćenjem predmeta.

Slično, Bisby et al. [91] otkrili su povoljan učinak negativnih emocija na pamćenje predmeta, dok je oslabio asocijativno pamćenje. Prema tome, još jedno objašnjenje za slabije kodiranje negativnih asocijativnih parova riječi promatrano u našoj studiji moglo bi proizaći iz dualnog procesa pamćenja koji različito pokreće emocionalnu prednost za pamćenje stavki, ali nedostatak za asocijativno pamćenje.

4.4. Nema dugoročnih prednosti TMR-a i tDCS-a

Stopa zaboravljanja od 30 do 40% slično je primijećena u svim stanjima kada se ponovno testira tjedan dana kasnije, što sugerira da su dobrobiti konsolidacije pamćenja povezane s budnim stanjem TMR i tDCS kratkotrajne, suprotno prethodnim izvješćima (npr. [43-45]).

Visoka razina performansi pamćenja postignuta u prvoj sesiji prisjećanja možda je prikrila dugoročnu korist TMR-a i tDCS-a u našoj studiji. Na primjer, u Flöel et al. studije [45], stariji ispitanici mogli su imati više prostora za poboljšanje pamćenja, povećavajući potencijalno poboljšanje pamćenja povezano s DCS-om dugoročno.

Drugo moguće objašnjenje je da predstavljanje slušnih podsjetnika tijekom razdoblja budnog odmora u početku pojačava povezana sjećanja, ali ih istovremeno dovodi u labilnije stanje podložnije vanjskim smetnjama, što na kraju dovodi do zaboravljanja.

Na primjer, pokazalo se da ponovno izlaganje kontekstualnom mirisu dok ste budni smanjuje pronalaženje lokacije slike [29], vjerojatno zato što su sjećanja labilnija nakon reaktivacije i moraju se konsolidirati [70,92], ali pogledajte [93].

Dodatno, vremenski interval između učenja i odgođenog prisjećanja bio je sedam dana bez ikakvih podsjetnika. Čuvanje sjećanja tijekom uzastopnih dana moglo je dugoročno dovesti do prepoznatljivih koristi. Potrebne su daljnje studije kako bi se razdvojili vremenski učinci tDCS i TMR tehnika.

5. Zaključci

Ukratko, u ovoj smo studiji pokazali da TMR tijekom budnog razdoblja mirovanja koristi konsolidaciji kratkoročnog pamćenja. Međutim, popratni tDCS bilo na desnom ili lijevom DLPFC-u doveo je do mnogo većih, ali nespecifičnih poboljšanja memorije, čime je ukinuo ili barem zasjenio prednost TMR-a.

Konačno, naši rezultati nisu dokazali hemisferski učinak tDCS-a ovisan o polaritetu na konsolidaciju emocionalno negativnih sjećanja.

Primjetno je da je stimulacija DLPFC-a tijekom 20 minuta nakon učenja bila korisna za konsolidaciju verbalnih deklarativnih sjećanja. Povećanjem kortikalne ekscitabilnosti u prefrontalnim područjima, tDCS bi mogao pogodovati hipokampokortikalnom dijalogu koji suzbija procese konsolidacije pamćenja.

Doprinosi autora: MG je bio glavni istraživač u ovoj studiji. MAN je pridonio eksperimentalnom dizajnu i redakciji članka. PP je pridonio eksperimentalnom dizajnu, analizi podataka i redakciji članka. Svi su autori pročitali i složili se s objavljenom verzijom rukopisa.

Financiranje: Studiju su podržali FRS-FNRS Projekt istraživanja (PDR) T.0109.13 i FNRS-FWO Excellence of Science (EOS) MEMODYN projekt. U vrijeme studija, Médhi Gilson je bio FRS-FNRS znanstveni suradnik.

Izjava institucionalnog odbora za reviziju: Studija je provedena u skladu sa smjernicama Helsinške deklaracije, a odobrio ju je Etički odbor fakulteta na Sveučilištu Libre deBruxelles (šifra protokola 026/2016, datum odobrenja 15. ožujka 2016.).

Izjava o informiranom pristanku: Pisani informirani pristanak dobiven je od svih subjekata uključenih u studiju.

Izjava o dostupnosti podataka: neobrađeni podaci javno su dostupni na https://osf.io/4a3d5/ (pristupljeno 27. svibnja 2020.).

Zahvale: Zahvaljujemo Paolu Bartolomeu na pomoći u prikupljanju podataka.

Sukob interesa: Autori izjavljuju da nema sukoba interesa.

Reference

1. Mcgaugh, JL Vremenski ovisni procesi u memorijskoj pohrani. znanost 1966, 153, 1351–1358. [CrossRef]

2. Buzsaki, G. Hipokampo-neokortikalni dijalog. Cerebral Cortex 1996, 6, 81–92. [CrossRef]

3. Peigneux, P.; Orban, P.; Balteau, E.; Degueldre, C.; Luxen, A.; Laureys, S.; Maquet, P. Izvanmrežna postojanost cerebralne aktivnosti povezane s pamćenjem tijekom aktivne budnosti. PLoS Biol. 2006, 4, E100. [CrossRef]

4. Tambini, A.; Davachi, L. Budna reaktivacija prethodnih iskustava konsolidira sjećanja i poništava spoznaju. Trends Cogn. Sci. 2019, 23, 876–890. [CrossRef] [PubMed]5. Wamsley, EJ Konsolidacija pamćenja tijekom budnog odmora. Trends Cogn. Sci. 2019, 23, 171–173. [CrossRef] [PubMed]

6. Humiston, GB; Tucker, MA; Ljeto, T.; Wamsley, EJ Stanja mirovanja i konsolidacija pamćenja: unaprijed registrirana replikacija i meta-analiza. Sci. Rep. 2019, 9, 19345. [CrossRef] [PubMed]

7. Sara, SJ Ponovno aktiviranje, vraćanje, ponavljanje i rekonsolidacija u snu i izvan njega: Povezivanje točaka. Ispred. ponašaj se Neurosci. 2010,4, 185. [CrossRef] [PubMed]

8. Skaggs, WE; Mcnaughton, BL Reprodukcija sekvenci pokretanja neurona u hipokampusu štakora tijekom sna nakon prostornog iskustva. Science 1996, 271, 1870–1873. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com