التحفيز بالتيار المباشر عبر الجمجمة (tDCS) فوق التلم الجداري لا يؤثر على أداء الذاكرة العاملة - الجزء 3

بعد ذلك، قمنا بتشغيل نفس ANOVA في أوقات رد الفعل (انظر الشكل 3). أظهرت النتائج مرة أخرى تأثيرًا كبيرًا للحمل (المكان البصري: F(1,46)=193.69, p < 0.001, ηp2= 0.81 لفظي: F(1,46)=646.39، p <0.001، ηp2=0.93)، لكن لا يوجد تأثير رئيسي للحالة (المكان البصري: F(2,92) {{ 21}}.03، ص=0.97؛ لفظي: F(2,92)=1.37، ص=0.26) ولا أي شرط مهم × تفاعل التحميل (visuospatial:F) (2،92)=0.76، ص=0.47؛ لفظي: ف(2،92)=0.21، ص=0.82).

الفضاء البصري والذاكرة مفهومان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا. يشير الفضاء البصري إلى قدرتنا على معالجة وتفسير المعلومات الخارجية في الدماغ. إنها تنطوي على إدراكنا وفهمنا للموقع المكاني، والاتجاه، والمسافة، وما إلى ذلك. الذاكرة، من ناحية أخرى، هي قدرتنا على تذكر المعلومات واسترجاعها. ويلعب هذان المفهومان دورًا مهمًا في حياة الإنسان اليومية، وهناك ارتباط وثيق بينهما.

للقدرة البصرية المكانية تأثير مهم جدًا على تحسين الذاكرة. لقد وجدت الأبحاث أنه من خلال التدريب وتحسين القدرات البصرية المكانية، يمكن للأشخاص تحسين مستويات ذاكرتهم بشكل كبير. وذلك لأن تحسين القدرة البصرية المكانية يمكن أن يعزز قدرتنا على معالجة وتحليل المعلومات المكانية أثناء عملية الذاكرة، مما يسهل علينا تحويل المعلومات إلى نموذج ذاكرة مصور، واسترجاعها واسترجاعها عند الحاجة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعدنا القدرة البصرية المكانية أيضًا على تحسين قدرتنا على تشفير معلومات الذاكرة وتخزينها. ومن خلال تعزيز القدرات البصرية المكانية، يمكننا تحليل وفهم المعلومات الخارجية بشكل أكثر دقة، مما يجعلنا أكثر كفاءة ودقة عند معالجة المعلومات وحفظها، مما يسهل تخزين المعلومات في أذهاننا واستخراجها وتطبيقها بشكل فعال عند الحاجة.

باختصار، القدرة البصرية المكانية والذاكرة هما مفهومان يرتبطان ارتباطًا وثيقًا ويؤثر كل منهما على الآخر. من خلال تحسين القدرات البصرية المكانية، يمكن للأشخاص تحسين مستويات ذاكرتهم بشكل كبير، مما يسهل علينا تحويل المعلومات إلى نماذج ذاكرة رسومية واسترجاعها واسترجاعها عند الحاجة. ومن المؤمل أن يهتم القراء بتنمية القدرات البصرية المكانية في الحياة اليومية، وتحسين مستوى ذاكرتهم، وتمكين أنفسهم من معالجة المعلومات وتطبيقها بشكل أكثر كفاءة. يمكن ملاحظة أننا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن لـ Cistanche deserticola أن يحسن الذاكرة بشكل كبير، لأن Cistanche deserticola يمكنه أيضًا تنظيم توازن الناقلات العصبية، مثل زيادة مستويات الأسيتيل كولين وعوامل النمو. هذه المواد مهمة جدًا للذاكرة والتعلم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ Cistanche deserticola أيضًا تحسين تدفق الدم وتعزيز توصيل الأكسجين، مما يضمن حصول الدماغ على العناصر الغذائية والطاقة الكافية، وبالتالي تحسين حيوية الدماغ والقدرة على التحمل.

انقر فوق معرفة المكملات الغذائية لتحسين الذاكرة

تم تأكيد هذه النتائج مرة أخرى من خلال تحليل بايزي، وهو النموذج المرتبط بأقوى الأدلة فقط بما في ذلك التأثير الرئيسي للحمل (البصري المكاني: BF10= 1.94e+27؛ اللفظي: BF10=2.68e{ {5}}); وقد لوحظ وجود أدلة قوية ضد تأثير التكييف (البصري المكاني:BF01=17.29؛ اللفظي: BF01=13.13). وأخيرًا، لاستبعاد أي تأثير سلبي للتدريب بين الجلسات، أجرينا تحليلات منفصلة لكل جلسة، و قمنا بتقييد التحليلات لدقة الاستجابة.

في التحليلات الرئيسية، كانت هناك مجموعة واحدة فقط من الأشخاص بينما في التحليلات التالية، سنقوم بتقييم تأثير حالة tDCS لكل جلسة، مما يعني بشكل فردي أن تأثير حالة tDCS سيصبح تأثيرًا جماعيًا (يمكن لمشارك معين أن يتلقى فقط حالة تحفيز واحدة لحالة معينة) حصة).

الجلسة 1

تم إجراء تحليل التدابير المتكررة للتباين (ANOVA) على دقة الاستجابة لكلا المهمتين خلال جلسة tDCS الأولى.

أظهرت النتائج تأثيرًا رئيسيًا كبيرًا للحمل (البصري المكاني: F(1,44)=227.34, p < 0.001,ηp2=0.84؛ لفظي : F(1,44)=65.80، p <0.001، ηp2=0.60)، لكن لا يوجد تأثير رئيسي للحالة (الرؤية المكانية: F(2,44)= 0. 97، ص=0.389؛ لفظي: F(2,44)=1.19، ص=0.332) ولا شرط كبير × تفاعل الحمل (visuospatial:F(2, 44)=0.15، ص=0.865؛ لفظي: ف(2،44)=1.13، ص=0.332).

تم تأكيد هذه النتائج من خلال تحليل بايزي، وهو النموذج المرتبط بأقوى الأدلة بما في ذلك تأثير الحمل فقط (البصري المكاني: BF10=9.39e+21;لفظي: BF10=8.76e{{5} }); كان متغير الحالة مرتبطًا بأدلة جوهرية ضد تأثيره (البصري المكاني: BF01=6.42؛ اللفظي: BF01=4.89).

الجلسة 2

عند تشغيل نفس التحليل لدقة الاستجابة في الجلسة 2، لاحظنا مرة أخرى تأثيرًا رئيسيًا مهمًا للحمل (البصري المكاني: F(1,44)=148.04, p < 0.001 ، ηp2 =0.77؛ لفظي: F(1,44)=53.90، p <0.001، ηp2=0.55)، ولكن لا يوجد تأثير رئيسي للحالة (البصري المكاني: F( 2,44)=1.13،ص=0.331؛ لفظي: F(2,44)=0.59، ص=0.559) ولا شرط كبير × تفاعل الحمل (البصري المكاني: F(2,44) =0.942، ص=0.397؛ لفظي: F(2,44)=0.91، ص=0 .41).

تم تأكيد هذه النتائج من خلال تحليل بايزي، وهو النموذج المرتبط بأقوى الأدلة بما في ذلك فقط تأثير الحمل (البصري المكاني: BF10=2.13e+17؛ لفظي:BF10=6.12e+8 ); ارتبط متغير الحالة بأدلة جوهرية ضد تأثيره (visuospatial:BF01=5.77؛ لفظي: BF01=6.29).

الجلسة 3

أخيرًا، تم إجراء نفس التحليلات للجلسة الثالثة وكشفت مرة أخرى عن تأثير رئيسي مهم للتحميل (visuo-spatial: F(1,44)=151.73, p < 0.0 01, ηp2=0.78;لفظي: F(1,44)=28.41, p < 0.001, ηp2=0.39)، لكن التأثير الاسمي للحالة (البصري المكاني) : ف(2,44)=0.30، ص =0.739؛ لفظي: ف(2,44)=0.74، ص=0.485) ولا حالة هامة × تفاعل الحمل (البصري المكاني: F(2,44)=0.30,p=0.745؛ لفظي: F(2,44)=0.89, ص=0.417).

أكد التحليل البايزي أن النموذج المرتبط بأقوى دليل شمل فقط تأثير الحمل(visuospatial: BF10=1.51e+19; لفظي: BF10=5.47e+4); ارتبط متغير الحالة مرة أخرى بأدلة جوهرية ضد تأثيره (البصري المكاني: BF01= 7.90؛ اللفظي: BF01=5.56).

نموذج التأثيرات الخطية المختلطة

أخيرًا، أجرينا تحليلات التأثيرات المختلطة الخطية لمراعاة التباين بين الأفراد والاختلافات المرتبطة به في اعتراضات المشاركين بشكل أفضل. لم يكشف نموذج التأثيرات الخطية المختلطة الأول، مع الموضوعات كمتغيرات عشوائية، حول دقة الاستجابة في المهمة البصرية المكانية، عن وجود اختلاف كبير في الأداء كدالة للحالة (Χ²(2)=0.542; p=0.763) ولكن لا يزال يتم تسليط الضوء على تأثير كبير للحمل (Χ²(1)=561.545;p < 0.001).

كما أظهر نفس التحليل على دقة الاستجابة في المهمة اللفظية عدم وجود اختلاف كبير في الأداء كدالة للحالة (Χ²(2) =1.607; p=0.448) ولكن مرة أخرى ولوحظ تأثير كبير للحمل (Χ²(1)=173.833; p <0.001).

أخيرًا، لم يُظهر التحليل نفسه على أوقات الاستجابة للمهمة البصرية المكانية أي تأثير شرطي مهم (Χ²(2) =0.119; p=0.942) ولكن هناك تأثير كبير للحمل (Χ²(1){{ 6}}.016؛ص <0.001). وقد لوحظت نفس النتائج لأوقات رد الفعل في المهمة اللفظية: لا يوجد تأثير شرطي (Χ²(2)=5.023؛ p=0.081) ولكن مرة أخرى يوجد تأثير حمل كبير (Χ²(1) {{ 16}}.570؛ ع <0.001).

مناقشة

تهدف هذه الدراسة إلى تحديد تأثير tDCS الأنودالي والكاثودي لـ IPS على أداء WM اللفظي والبصري المكاني. بسبب التناقضات في تأثير تحفيز tDCS لـ DLPFC على أداء WM، قررنا استهداف IPS، وهي منطقة مرتبطة على وجه التحديد بمكونات التحكم المتعمدة لـ WM.

نظرًا لأن الأدلة القوية تدعم تضمين IPS في المكونات الانتباهية لـ WM (Majerus et al., 2016; Todd & Marois, 2004, Todd,Fougnie, & Marois., 2005)، فقد افترضنا أن التحفيز الأنودي لـ IPS من شأنه أن يعزز نشاط شبكة الانتباه الظهرية و يؤدي إلى زيادة أداء WM، وهذا على وجه التحديد في حالة التحميل العالي.

على العكس من ذلك، افترضنا أن التحفيز الكاثودي لـ IPS من شأنه أن يمنع شبكة الانتباه الظهرية ويؤدي إلى انخفاض أداء WM في حالة الحمل العالي. لم يكن من المتوقع أن تحدث تأثيرات tDCS في حالة التحميل المنخفض لأن هذه الحالة ترتبط بمعدل نجاح مرتفع ولا تتجاوز سعة WM، وبالتالي لا يوجد مجال لتأثير tDCS المعزز على الأداء المعرفي (Roe et al., 2016).

على الرغم من أن الدراسة استندت إلى خلفية نظرية قوية واستخدمت معلمات التحفيز القياسية (على سبيل المثال، تم تطبيق 2 mAtDCS لمدة 20 دقيقة أثناء أداء المهمة)، ولم يتم العثور على أي تأثير للتحفيز. علاوة على ذلك، بفضل التحليل البايزي يمكننا التوصل إلى استنتاجات آمنة حول غياب تأثير tDCS في هذه الدراسة. يجب الاعتراف ببعض القيود على دراستنا.

أولاً، نظرًا للعدد المهم بالفعل من الحالات، لم تكن هناك حالة أساسية أو حالة غير متصلة بالإنترنت يمكن أن تساعد في تحديد تأثيرات الدواء الوهمي المحتملة والتأثيرات قصيرة المدى لـ tDCS، على التوالي.

في أبحاث tDCS، يعتبر المقياس الأساسي هو قياس أداء المشارك دون أي تدخل في DCS. في الواقع، يمكن أن يكون للتحفيز الزائف تأثير على المشاركين من خلال تأثير الدواء الوهمي، أو يمكن أن يكون لعوامل أخرى مثل التوتر أو الانزعاج الناجم عن الجهاز تأثيرات ضارة (انظر فونتينو وآخرون (2019) للمراجعة).

تسمح لنا المقاييس الأساسية بقياس هذه التحيزات وتحديد مستويات الأداء الطبيعية للمشارك بشكل أكثر دقة، مقارنة بظروف tDCS المختلفة. تشير حالة عدم الاتصال بالإنترنت إلى الحالة التي يتم فيها تقييم أداء WM بعد تحفيز المشاركين بواسطة tDCS. تتيح هذه الحالة إمكانية دراسة التأثيرات طويلة المدى والبعيدة لـ tDCS.

على سبيل المثال، لاحظ فريساند فرينجز (2019) تأثيرات أكبر لـ tDCS خارج الإنترنت مقارنة بالتأثيرات عبر الإنترنت. أحد القيود الأخرى للدراسة هو أن جهاز tDCS الخاص بنا لم يسمح بمراقبة المعاوقة.

ومع ذلك، يتألف الجهاز من منظم تيار يضمن مستويات تيار ثابتة على الرغم من اختلاف المعاوقة. قد يكون التفسير المحتمل لغياب تأثيرات التحفيز في الدراسة الحالية هو أنه على الرغم من الوضع الدقيق لتدفق تيار الأقطاب الكهربائية جزئيًا أو غاب عن المنطقة المستهدفة (Chib et al., 2013 على سبيل المثال ). ثاير وآخرون. (2017) أدرج عددًا كبيرًا من العوامل القادرة على التأثير على تدفق التيار (سمك الشعر، العرق، حجم الرأس، سمك الجمجمة،…).

وهذا قيد عام ينطبق على تقنية tDCS. قد يكون من الممكن أيضًا أن يكون تأثير tDCS أضعف من أن يزيد أو ينقص أداء WM لدى مجموعة من الطلاب الجامعيين الشباب والأصحاء أو أن شبكة الانتباه الظهرية لا تلعب دورًا حاسمًا في مهمتنا حتى لو أظهرت دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أن هذه الشبكة ترتبط باستمرار بمستويات عالية من الانتباه. تحميل مهام WM كما هو مستخدم هنا.

بدلاً من ذلك، نظرًا لأن WM يرتبط بشبكة أمامية جدارية كبيرة وثنائية (Eriksson، Vogel، Lansner، Bergström، & Nyberg، 2015)، فإن الأجزاء غير المحفزة من هذه الشبكة (على سبيل المثال، DLPFC، IPS الأيمن) يمكن أن يكون لها تأثير تعويضي على تم تحفيزه، وترك IPS جزءًا من الشبكة (Heekeren et al., 2008). هذا التفسير صالح بالطبع فقط للتحفيز الكاثودي للـ IPS.

قد يكون هناك تفسير آخر لغياب تأثير التحفيز الأنودي هو أن قدرة WM الأساسية للمشاركين لدينا كانت عالية جدًا (جميعهم من طلاب الجامعات الشباب) وأنه لم يكن هناك مجال كبير للتحسين. في الواقع، أظهر Gözenman وBerryhill (2016) أن مجموعة تعرض استفادت سعة WM الأساسية المنخفضة إلى حد كبير من tDCS مقارنة بمجموعة ذات قدرة WM أساسية أعلى.

نتائج هذه الدراسة ليست الأولى التي تُبلغ عن التأثير الفارغ لـ tDCS على WM أو القدرات المعرفية الأخرى، وتتوافق مع دراسات التحليل التلوي التي سلطت الضوء على مشكلة النتائج المختلطة والمتناقضة حول تأثيرات tDCS في جلسة واحدة في المشاركين الشباب والأصحاء (ويستوود و روماني، 2018؛ لوكاسيك وآخرون، 2018؛ ماير وسوتر، 2018).

بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض الدراسات التي أظهرت دورًا مفيدًا لتحفيز tDCS على DLPFC، تشير أيضًا إلى اختلافات فردية مهمة مع زيادة أداء WM المرتبط بـ TDCS في بعض المشاركين، وانخفاض الأداء أو عدم وجود تأثير في المشاركين الآخرين (Talsma et al., 2017).

قبل استنتاج عدم وجود تأثير أو تأثيرات محدودة للغاية لـ tDCS على WM، يجب أن تحاول الدراسات المستقبلية تكرار النتائج الإيجابية السابقة باستخدام نفس المنهجية المستخدمة في هذه الدراسات الأصلية. في الواقع، الاختلافات في بروتوكولات التحفيز من حيث شدة ومدة التحفيز، وموقع التحفيز، ونوع مهمة WM وصعوبتها، ونوع السكان (شباب أصحاء مقابل مشاركين متوسطي العمر أو كبار السن) يمكن أن تفسر جزئيًا النتائج المختلطة الواردة في الأدبيات.

وأيضًا، فإن استخدام حمل WM أعلى (على سبيل المثال، 8 عناصر) من شأنه أن يتجنب تأثيرات السقف المحتملة ويترك مساحة أكبر للتحسينات المرتبطة بـ DCS. على سبيل المثال، رو وآخرون. (2016) أظهرت تأثيرات tDCS في مهمة الذاكرة العاملة المرئية فقط عندما يتجاوز حمل WM الموارد المعرفية للمشاركين.

ومع ذلك، كان تأثير WMload قويًا جدًا في الدراسة الحالية والدراسة التي أجراها Majerus et al. (2016) أظهر تغيرات عصبية موثوقة وحيدة المتغير ومتعددة المتغيرات في IPS عند مقارنة مجموعات WM المكونة من 6 عناصر مقابل 2 عنصر.

إن إضافة كل من القياسات الأساسية وغير المتصلة بالإنترنت كما حدث في بعض الدراسات ذات النتائج المهمة (Friehs and Frings, 2019) سيسمح لنا أيضًا بالتحقيق في تأثيرات tDCS على أداء WM بشكل أكثر شمولاً. وكما ذكرنا سابقًا، يجب أيضًا أخذ تأثير الاختلافات الفردية المهمة في قدرة WM في الاعتبار ، نظرًا لأن تأثيرات tDCS يمكن أن تكون أكثر وضوحًا لدى المشاركين الذين يتميزون بضعف قدرة WM، حتى لو فشلت دراسة سابقة في ملاحظة مثل هذا التأثير لدى المشاركين الصغار (Westwood and Romari، 2018).

قد يكون من المفيد أيضًا مراعاة الفروق الفردية في استراتيجيات التشفير حيث ثبت أنها تتوسط في تأثير tDCS على القشرة الجدارية الخلفية في مهمة الذاكرة البصرية قصيرة المدى (Wang, Itthipuripat, & Ku,2020). في تلك الدراسة، شاركت مجموعتان من الأشخاص في مهمة الذاكرة العاملة البصرية باستخدام استراتيجيات تشفير مختلفة.

في حين أن المجموعة التي ركزت على تذكر جميع المحفزات لم تتأثر بـ tDCS، أظهرت المجموعة التي تستخدم استراتيجية الانتباه المركز، مع توجيه الاهتمام نحو مجموعة فرعية محددة من المحفزات، تأثيرات كبيرة لـ tDCS.

في الختام، فإن نتائج الدراسة الحالية لا توضح تأثير tDCS على أداء WM، بما يتماشى مع العديد من الدراسات التي أظهرت نتائج مختلطة أو سلبية فيما يتعلق بتعديل أداء WM في المشاركين الشباب الأصحاء بعد جلسة tDCS واحدة. وينبغي إجراء تجارب مستقبلية لتقييم العمل العصبي الفعال لـ tDCS بالإضافة إلى تأثير الاختلافات في بروتوكول التحفيز وشدته.

معلومات التمويل

لم يتلق هذا البحث أي منحة محددة من وكالات التمويل في القطاعات العامة أو التجارية أو غير الهادفة للربح.

المصالح المتنافسة

الكتاب ليس لديهم المصالح المتنافسة للإعلان.

مراجع

1.Artemenko, C., Moeller, K., Huber, S., & Klein, E. (2015).التأثيرات التفاضلية لـ tDCS من جانب واحد على القشرة داخل الجدارية على الإدراك العددي. الحدود في علم الأعصاب البشري، 9، 110.

2.Au, J., Katz, B., Buschkuehl, M., Bunarjo, K., Senger, T.,Zabel, C., Jaeggi, SM, & Jonides, J. (2016). تعزيز تدريب الذاكرة العاملة عن طريق تحفيز التيار المباشر عبر الجمجمة. مجلة علم الأعصاب الإدراكي، 28، 1419-1432.

3. بارتش، دي إم، وسيزر، أ. (2012). الإدراك في الفصام: الآليات النفسية والعصبية الأساسية. اتجاهات العلوم المعرفية، 16(1)، 27-34.

4. بارويليه، ب.، بيرناردين، س.، وكاموس، ف. (2004). القيود الزمنية وتقاسم الموارد في الذاكرة العاملة للبالغين. مجلة علم النفس التجريبي: عام، 133،83-100.

5.Blumberg, EJ, Peterson, MS, & Parasuraman, R. (2015). تعزيز أداء تتبع الكائنات المتعددة من خلال تحفيز الدماغ غير التدخلي: دور سببي للتلم الأمامي داخل الجداري. الحدود في علم الأعصاب النظم، 9، 3.

6. بوجدانوف، م.، وشوابي، إل. (2016). التحفيز عبر الجمجمة لقشرة الفص الجبهي الظهراني الوحشي يمنع نقص الذاكرة العاملة الناجم عن الإجهاد. مجلة علم الأعصاب، 36، 1429-1437.

7. برونييه، تي تي، موران، جيه إم، هولمز، أ.، ماهوني، سي آر، وتايلور، إتش إيه (2017). يؤدي تحفيز الدماغ غير الجراحي، الذي يستهدف التلفيف المغزلي الأيمن، إلى زيادة الذاكرة العاملة للوجوه بشكل انتقائي. الدماغ والإدراك، 113، 32-39.

8.Chib، VS، Yun، K.، Takahashi، H.، & Shimojo، S. (2013). التنشيط عن بعد غير الموسع للدماغ الأوسط البطني عن طريق تحفيز التيار المباشر عبر الجمجمة لقشرة الفص الجبهي. الطب النفسي الترجمي، 3، e268 – e268.

9. كوربيتا، م.، وشولمان، جي إل (2002). السيطرة على الاهتمام الموجه نحو الهدف والمحفز في الدماغ. مراجعات الطبيعة علم الأعصاب، 3، 201-215.

10. كوان، ن. (1995). الانتباه والذاكرة: إطار متكامل. مطبعة جامعة أكسفورد.

For more information:1950477648mnn@gmail.com