전두엽 경두개 직접 전류 자극은 전체적으로 학습을 향상시키지만 각성 기억 강화에 대한 표적 기억 재활성화의 이점을 선택적으로 강화하지는 않습니다. 3
Mar 29, 2024
중요한 피험자 내 요인 큐잉을 포함한 추가 비교는 전기 자극이 적용되지 않은 조건(TMR-sham tDCS 및 TMR 전용; F(1, 34)= 18에서 중요한 큐 효과를 공개했습니다.{ {8}}1, p < 0.001; 부분 n2=0.346), 그러나 참가자가 실제 전기 자극을 받은 조건(TMR-양극 왼쪽 tDCS 및 TMR-양극 오른쪽 tDCS; F(1,31) )=0.21,p= 0.648, 부분 n2=0.007).
과학기술의 지속적인 발전으로 전기자극 기술이 더욱 주목을 받고 있다.
일부 연구에 따르면 전기 자극은 인간의 기억에 긍정적인 영향을 미칩니다. 뇌의 특정 영역에 약한 전류를 가하면 기억력이 크게 향상될 수 있습니다. 이 기술은 사람들이 정보를 더 잘 배우고 기억하도록 도와줌으로써 업무, 학습, 생활의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
전기 자극은 또한 알츠하이머병 및 알츠하이머병과 같은 일부 기억 손상 질환을 치료하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 부상당한 사람들의 경우, 전기 자극 기술은 손상된 신경을 회복시켜 기억력과 사고 능력을 회복하는 데도 도움이 될 수 있습니다.
따라서 전기 자극과 기억 사이에는 긍정적이고 광범위한 연관성이 있습니다. 이 기술을 통해 우리는 두뇌의 힘을 더 잘 활용하고 삶의 질을 향상시킬 수 있습니다. 전기자극 기술은 아직 개발 초기 단계지만, 앞으로는 우리 삶에 더욱 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 기억력 향상이 필요하다고 볼 수 있는데, Cistanche Deserticola는 아세틸콜린 수치와 성장인자 수치를 높이는 등 신경전달물질의 균형도 조절할 수 있기 때문에 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이 물질은 기억과 학습에 매우 중요합니다. 또한 Cistanche Deserticola는 혈류를 개선하고 산소 전달을 촉진하여 뇌에 충분한 영양분과 에너지를 공급하여 뇌 활력과 지구력을 향상시킬 수 있습니다.

T'MR-sham tDCS와 TMR 전용 조건 간의 직접 비교는 큐 효과가 크게 다르지 않음을 나타냅니다(F(1,34)=2.11,p= 0.156, 부분 n ?=0.058). 종합적으로, 이러한 결과는 tDCS가 자극 측면과 TMR 효과에 관계없이 기억 통합에 상당한 이점을 제공한다는 것을 시사합니다. 표적화된 기억 재활성화(즉, 큐잉 효과)의 이점은 TMR-sham tDCS 및 TMR 전용 조건에서만 관찰되었습니다.
마지막으로, 단어 쌍의 감정적 원자가는 어떠한 주요 또는 상호 작용 효과도 이끌어내지 않았으며, 이는 중립 기억과 부정적인 기억이 동등하게 혜택을 받고 tDCS 측면성이 자료의 감정적 원자가와 상호 작용하지 않음을 시사합니다.
3.4. 장기 메모리 통합(RT2)
마찬가지로, 지연된 회상(1주일 후)에서의 기억 성능은 올바르게 검색된 학습 단어 쌍의 수를 백분율로 표시하여 계산되었습니다.
피험자 내 요인 감정(중립 대 부정적인 단어 쌍) 및 신호(신호 대 비신호) 및 피험자 간 요인 조건(TMR-양극 왼쪽 tDCS, TMRanodal 오른쪽 tDCS, TMR-sham tDCS 및 TMR-을 사용한 ANOVA 만) 중립(평균)에 대한 더 나은 회상으로 감정(F(1, 64)=32.44, p < 0.001, 부분 θ2=0.336)의 주요 효과를 공개했습니다. ± 표준오차는 56.31 ± 2.76%)로 부정어 쌍(44.43 ± 2.76%)보다 높습니다.
다른 모든 주요 효과와 상호작용 효과는 유의하지 않았습니다(모든 ps > 0.185; 모든 부분 eta2 < 0.072; 그림 5). 조건에 따른 평균 망각은 RT1(F(1, 64)=95.371, p < 0.001, 부분 θ2=0.598)보다 RT2에서 훨씬 더 두드러졌으며 조건과 테스트 간의 상호 작용도 나타났습니다. 세션은 중요하지 않았습니다(F(3, 64)=0.245, p=0.865, 부분 eta2=0.011).

4. 토론
본 연구에서 우리는 먼저 깨어 있는 휴식 기간 동안 청각적 알림(즉, TMR 절차)을 제공하면 대상 항목에 대한 기억 통합을 향상시킬 것이라는 가설을 테스트했습니다.
우리의 결과는 청각 알림의 상당한 이점을 확인하지만 TMR 전용 및 TMR-sham tDCS 조건에서만 가능합니다. 즉, 효과적인 전기 자극이 없습니다. 둘째, 우리는 DLPFC의 전기적 자극이 단어 쌍의 유지를 향상시키고 TMR 효과를 강화할 것이라는 가설을 세웠습니다.
우리의 결과는 이러한 예측을 부분적으로 충족했습니다. 실제로, 검색은 자극 없음 및 가짜 자극 조건보다 TMR-양극 왼쪽 및 TMRanodal 오른쪽 tDCS 조건에서 훨씬 더 우수하여 기억 강화에 대한 tDCS의 유익한 효과를 확인했지만 이 효과는 TMR 절차와 관계없이 모든 학습된 항목에 일반화되었습니다. 즉, tDC가 기억에 대한 TMR의 선택적 강화 이점을 강화한다는 가설에 반대됩니다.

마지막으로, 우리는 오른쪽 DLPFC의 음극 억제 자극과 관련된 오른쪽 DLPFC의 양극 흥분성 자극이 부정어 쌍에 대한 TMR의 이점을 향상시켜 결국 중립 단서 쌍보다 부정 단어 쌍에 더 큰 이점을 가져올 것이라는 가설을 테스트했습니다. 결과는 극성을 입증하지 못했습니다. 부정적인 기억의 통합에 대한 의존적 반구 효과.
4.1. 기억 강화에 대한 청각 신호의 이점
위에서 언급한 바와 같이, TMR 전용 tDCS 및 TMR-sham tDCS 조건에서 비신호 단어 쌍과 비교하여 신호에 대한 선택적 메모리 향상이 있었지만, 이 효과는 TMR-양극 왼쪽 tDCS 및 TMR-양극 오른쪽 tDCS 조건 모두에서 완전히 사라졌습니다. . 이러한 결과는 메모리의 대상 항목 통합에 대한 TMR의 이점에 대한 기본 가설을 부분적으로 확증합니다.
그러나 TMR-양극 왼쪽 및 TMR-양극 오른쪽 tDCS 조건 모두에서 신호 이점이 없다는 사실은 TMR의 선택 효과가 tDCS의 전역 효과에 의해 가려졌음을 시사합니다.
실제로, 두 tDCS 조건 모두에서 큐가 있는 항목과 큐가 없는 항목 모두에 대해 자극 직후 회상 작업(RT1)에서 망각이 관찰되지 않은 반면, TMR 전용 및 TMR-sham tDCS 조건에서 큐가 있는 항목보다 신호가 없는 항목에 대해 망각이 더 두드러졌습니다. 따라서 큐잉 이점은 TMR의 이점을 가리는 더 나은 전역 메모리 보존으로 인해 비효율적인 tDCS 조건이 폐지되었을 수 있습니다.
이러한 결과 해석의 제한 요소는 참가자와 상호 작용하는 실험자가 tDCS 자극 매개 변수(측면성 및 가짜/실제)를 알지 못했다는 것을 확신했지만 참가자에게 그들의 감각과 그들이 실험이라고 생각한 것에 대해 보고하지 않았다는 것입니다. 조건. 다양한 요인이 TMR의 효과를 결정할 수 있다는 것이 이미 나타났습니다.
예를 들어, 깨어 있는 동안의 청각 신호는 낮은 보상 가치의 공간 자극을 망각으로부터 구출하는 데 주로 유익한 반면, 높은 보상 가치 자극에는 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀졌습니다[26]. 후자의 연구에서 낮은 보상 값 자극은 TMR 개입 이전의 높은 보상 값 항목보다 낮은 학습 정확도를 나타냈는데, 이는 깨어 있는 동안의 TMR이 학습 수준이 보통일 때 대부분 효과적이라는 것을 시사합니다.
마찬가지로, 물체 위치에 대한 기억에 대한 수면 중 청각 신호의 이점은 개입 전에는 아직 정확도가 높지 않은 항목에 대해서만 발견되었습니다[67]. 따라서 처음에 높은 인코딩 수준은 다른 연구에서 깨어 있는 동안 TMR의 중간 정도의 이점조차 입증하지 못한 이유를 설명할 수 있습니다.
그럼에도 불구하고, 부정적인 항목은 우리의 현재 연구에서 중립 항목보다 덜 효율적으로 학습되었으며 학습된 자극의 정서적 원자가에 대한 주요 또는 상호 작용 효과가 없었기 때문에 여전히 TMR 또는 tDCS로부터 더 많은 이점을 얻지 못했습니다. 우리 연구에서 75% 이상의 정확도를 배웠다면 이 초기 차이가 TMR이나 tDCS의 차동 효과를 유발하기에는 충분하지 않았을 수 있습니다.
4.2. 메모리 통합에 대한 tDCS의 효과
예상한 대로 DLPFC(TMR-양극 왼쪽 및 TMR-양극 오른쪽 tDCS)의 전기 자극은 TMR 전용 및 TMR-sham tDCS 조건에 비해 훨씬 더 나은 회상 성능을 가져왔습니다.
따라서 학습 후 각성 상태를 유지하는 동안 왼쪽 또는 오른쪽 DLPFC에 대해 20분 동안 직류 자극을 가하면 선언적 언어 자료에 대한 기억 통합을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 결과는 깨어 있는 동안 왼쪽 DLPFC보다 tDCS가 일화 기억을 강화하고 추가 망각을 감소시킨다는 보고와 일치합니다[43,44,68].
특히, 중단되지 않은 훈련 후 각성 동안 인코딩 후 DLPFC의 전기 자극은 노인의 언어 일화 기억에 유익한 것으로 밝혀졌습니다[43]. 그러나 일관되지 않게 Kirov와 동료 [69]는 학습 후 20분에 적용된 경두개 느린(0.75Hz) 진동 자극(tSOS)이 내인성 EEG 느린 진동을 증가시켰음에도 불구하고 선언적 기억의 유지를 향상시키지 못했다는 것을 발견했습니다. 세타 활동.

그러나 방법론적 차이(전극 크기 및 몽타주)와 연구 설계(20분 지연된 학습 후 전기 자극)가 이러한 불일치를 설명할 수 있습니다. 우리 연구에서 TMR프로시저에 의해 촉발된 기억의 재활성화는 tDCS 이후의 기억 이점에 기여했을 수 있습니다. TMR 절차가 기억 흔적의 활성화를 회복시켰기 때문에 전기적 뇌 자극은 강화 또는 재강화 과정을 통해 기억을 안정화시켰을 수도 있습니다.
따라서 Javadi와 Cheng[70]은 통합 간격 동안 왼쪽 DLPFC의 양극 자극이 메모리 성능을 향상시키지만, 이전-새 인식 작업을 사용하여 자극하는 동안 메모리 추적이 재활성화되는 경우에만 가능하다는 것을 발견했습니다.
함께, 이러한 결과는 기억 강화를 향상시키는 유망한 방법으로서 기억 재활성화 절차와 전기적 뇌 자극의 조합을 지적합니다. 학습 후 휴식 상태에 적용될 때 tDCS가 기억 강화를 향상시키는 정확한 메커니즘은 아직 명확하지 않습니다. 대뇌 피질의 흥분성에 대한 tDCS의 효과 [71,72].
신경 생리학 연구에 따르면 양극 tDCS는 피질 흥분성을 유도하고 NMDA 수용체 가소성을 향상시키는 것으로 나타났습니다 [71,73-75]. 기억 형성은 또한 시냅스 태깅 및 장기 강화와 같은 시냅스 강도의 변화에 의존하는 것으로 알려져 있습니다 [76].
따라서 DLPFC에 비해 tDCS의 이점은 주로 전두엽 영역 내 시냅스 가소성 프로세스의 직접적인 변조에서 비롯될 수 있으며 그 자체로 메모리 재구성을 선호하여 결국 회상 정확도가 향상됩니다. 둘째, 위에서 언급한 바와 같이 기억 강화 과정은 학습 관련 신경 활동의 오프라인 재활성화에 의존하는 것으로 생각됩니다[3-5]. 해마와 신피질 영역 사이의 대화를 통한 선언적 해마 의존 기억의 재활성화는 수면 중처럼 깨어 있는 동안의 느린 진동 활동에 의해 매개될 가능성이 있습니다[23].
전두엽 영역의 경두개 DCS 관련 증가된 흥분성은 원격 기억 관련 영역과의 연결을 선호할 수도 있습니다. 예를 들어, 일차 운동 피질에 대한 양극 tDCS는 피질하 시상 영역과의 기능적 결합을 효율적으로 증가시키는 것으로 나타났습니다[77]. 마찬가지로, 학습 전에 왼쪽 후방 두정 피질에 대한 세타 주파수 변조 진동 양극 tDCS[42]는 후속 성능을 향상시켰습니다.
이번 사례에서는 전두엽 영역의 뇌 흥분성이 증가하면 해마 영역과의 연결이 강화되어 기억 흔적이 다시 활성화될 가능성이 높아질 수 있다고 추측할 수 있습니다. 그러나 우리 연구에는 일차 운동 피질과 같이 이러한 과정에 관여하지 않는 영역을 자극하는 제어 조건이 포함되지 않았기 때문에 DLPFC의 구체적인 관련성을 확인할 수 없습니다.
학습과 기억에 있어서 DLPFC의 반구적 전문화는 문헌에서 논쟁의 여지가 있는 문제입니다. 왼쪽 DLPFC는 주로 인코딩을 지원하고 오른쪽 DLPFC는 주로 검색을 지원하거나[78] 왼쪽 DLPFC는 언어 자료의 통합을 지원하고 오른쪽 DLPFC는 비언어 자료를 처리한다고 제안되었습니다[79].
우리의 결과는 통합 에피소드 동안 DLPFC에 대한 tDCS가 언어 선언 자료에 대한 기억에 도움이 된다는 아이디어를 뒷받침하지만, tDCS 극성이 행동 결과에 미치는 영향을 찾지 못했습니다. 또한 이전 연구에서는 DLPFC의 비대칭 참여에 관한 대조적인 결과가 나왔습니다. 위에서 언급한 바와 같이 Sandrini et al. [68]은 왼쪽 DLPFC에 대한 15분의 tDCS가 언어 자료에 대한 회상을 향상시키는 것으로 나타났습니다.
여러 연구에서는 메모리 통합에서 왼쪽 DLPFC의 전문화 제안을 지지합니다[37,38,68,70]. 그럼에도 불구하고, 학습 맥락과 관련된 냄새에 다시 노출된 후 오른쪽 외측 전전두엽 피질의 활동이 증가하면서 일화 기억의 재활성화 및 통합에서 오른쪽 DLPFC의 의미가 fMRI 연구[29]에서 입증되었습니다.

마찬가지로, 동일한 영역에 대한 기억 재활성화 후 적용되는 1Hz 반복 경두개 자기 자극(rTMS)은 일화 기억의 유지를 향상시키는 것으로 밝혀졌습니다[80].
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