Präfrontale transkranielle Gleichstromstimulation verbessert das Lernen insgesamt, verstärkt jedoch nicht selektiv die Vorteile einer gezielten Gedächtnisreaktivierung bei der Konsolidierung des Wachgedächtnisses, Teil 2

2.2. Material

Eine neutrale und eine negative Liste nicht verwandter französischer Wortpaare (18 Paare/Liste) wurden basierend auf ihrer emotionalen Wertigkeit ausgewählt (neutral=16,19 ± 13,7 vs. negativ=77,67 ± 19,8,t(1). , 70)=15.33, p < 0,0001 [57]).

Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen emotionaler Wertigkeit und Erinnerung. Emotionale Valenz bezieht sich auf die subjektive Bewertung der erlebten emotionalen Stimulation durch eine Person, einschließlich positiver und negativer Emotionen. Das Gedächtnis ist die Fähigkeit einer Person, im Leben Informationen zu erfassen, zu bewahren und zu reproduzieren.

Untersuchungen zeigen, dass positive Emotionen einen positiven Einfluss auf das Gedächtnis haben. Ein höheres Maß an positiven Emotionen kann die Vitalität des Gehirns stimulieren und die Aufmerksamkeit und Gedächtnisfunktionen der Menschen verbessern. Im Gegensatz dazu schaden negative Emotionen dem Gedächtnis. Negative Emotionen können die normale Funktion kognitiver Funktionen beeinträchtigen und zu Problemen wie Unaufmerksamkeit und Konzentrationsschwäche führen, die sich alle auf die Qualität des Gedächtniserlebnisses auswirken.

Darüber hinaus beeinflusst die emotionale Wertigkeit auch die Bewertung von Dingen durch das Gedächtnis. Beispielsweise sind Menschen oft in der Lage, sich an einige emotionalere Situationen oder Ereignisse tiefer zu erinnern und diese besser zu erleben, was uns helfen kann, ähnliche Situationen besser zu verstehen und damit umzugehen. Gleichzeitig kann eine positive emotionale Bewertung auch die Einstellung und Bedeutung des Gedächtnisses gegenüber bestimmten Dingen verbessern und dadurch unsere täglichen Entscheidungen und Handlungen beeinflussen.

Daher kann sich die Aufrechterhaltung einer positiven emotionalen Wertigkeit positiv auf das Gedächtnis auswirken. Wir können unseren Grad an positiven Emotionen auf verschiedene Weise verbessern, indem wir beispielsweise eine Einstellung der Liebe und Dankbarkeit im Leben bewahren, Sport treiben und an Aktivitäten teilnehmen, die uns gefallen. Gleichzeitig sollten wir unser Bestes geben, um negative emotionale Einflüsse wie übermäßige Ängste, Sorgen, Depressionen und andere emotionale Störungen zu vermeiden. Nur durch die Aufrechterhaltung einer positiven emotionalen Wertigkeit können wir die schönen Dinge im Leben besser erleben und fühlen und unser Gedächtnis verbessern. Es ist ersichtlich, dass wir das Gedächtnis verbessern müssen, und Cistanche deserticola kann das Gedächtnis erheblich verbessern, da Cistanche deserticola antioxidative, entzündungshemmende und Anti-Aging-Wirkungen hat, die dazu beitragen können, Oxidations- und Entzündungsreaktionen im Gehirn zu reduzieren und so das Gehirn zu schützen Gesundheit des Nervensystems. Darüber hinaus kann Cistanche deserticola auch das Wachstum und die Reparatur von Nervenzellen fördern und dadurch die Konnektivität und Funktion neuronaler Netzwerke verbessern. Diese Effekte können dazu beitragen, das Gedächtnis, das Lernen und die Denkgeschwindigkeit zu verbessern und können auch die Entwicklung kognitiver Dysfunktionen und neurodegenerativer Erkrankungen verhindern.

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Die beiden Listen wurden entsprechend der lexikalischen Häufigkeit gleichgesetzt (neutral {{0}}.06 ± 67,5 vs. negativ=56.14 ± 86.2, t( 1, 70)=0.11, p=0.91; [58]), Imagingvalence (neutral=5.43 ± 1,6 vs. negativ=4.85 ± 1,5 , t(1, 70)=−1,55, p=0.12; [59]),Anzahl der Silben (neutral=1.75 ± 0,7 vs. negativ {{35} }.97 ± 0.7, t(1, 70)=1.32, p=0.19) und Anzahl der Buchstaben (neutral=5.86 ± 1.5 vs. negativ=6.38 ± 1.8, t(1, 70)=1.34, p=0.19).

Jedes Wortpaar wurde zufällig mit einem bestimmten Laut (Dauer 6 s) assoziiert, der der Datenbank „International Affective Digitized Sounds“ (IADS, Bradley und Lang, 2007) entnommen wurde. Neutrale Wortpaare wurden mit neutralen Lauten abgeglichen und negative Wortpaare wurden mit negativen Lauten abgeglichen.

Negative Geräusche wurden auf der Grundlage hoher Erregungs- und niedriger Angenehmheitsbewertungen auf einer Likert-Skala mit {{0}}-Punkten [60] ausgewählt, während neutrale Geräusche auf der Grundlage mittlerer Erregungs- und mittlerer Angenehmheitsbewertungen (mittleres IADS-Vergnügen) ausgewählt wurden Bewertungneutral=4.94 ± 0.21 vs. negativ=2.12 ± 0.38, t(1, 34)=26.92, p < 0.001; mittlere IADSarousal-Bewertung neutral=4,93 ± 0,8 vs. negativ=7,34 ± 0,5, t(1, 34) {{26} } −10,48, p < 0,001).

2.3. Verfahren

Der experimentelle Ablauf ist in Abbildung 1 dargestellt. Alle Teilnehmer begannen mit der Kodierungsphase, in der jedes der 36-Wortpaare sechs Sekunden lang einzeln auf einem Computerbildschirm angezeigt wurde, während der zugehörige Ton über Kopfhörer übertragen wurde.

Zwischen jedem Wortpaar wurde 4 s lang ein gelbes Fixierungskreuz angezeigt. Es wurde 1 Sekunde vor dem Erscheinen des nächsten Paares rot. Die 36--Wortpaare wurden zweimal in zufälliger Reihenfolge präsentiert. Anschließend wurde den Teilnehmern ein sofortiger Cued-Recall-Test (IRT) unterzogen: Das erste Wort jedes Paars wurde zusammen mit dem zugehörigen Ton auf dem Bildschirm angezeigt, und die Teilnehmer mussten das zugehörige Wort eingeben.

Die richtige Antwort wurde dann auf dem Bildschirm angezeigt, um ein fehlerfreies Lernen zu fördern. Wenn der Gesamtrückrufwert des Teilnehmers unter dem Mindestkriterium von 75 % richtiger Antworten lag, wurden die falsch erinnerten Wortpaare dargestellt, und dann wurde die IRT erneut auf alle Paare angewendet, bis die Rückrufleistung des Teilnehmers mindestens 75 % betrug. Nach dieser Lernsitzung saßen die Teilnehmer auf einem bequemen Stuhl und wurden gebeten, sich 20 Minuten lang ruhig auszuruhen (Wachruhephase), während sie einer Reihe von Geräuschen lauschten. Sie wurden pseudozufällig einer von vier möglichen Bedingungen zugeordnet.

In der reinen TMR-Bedingung (n=16 Teilnehmer) wurde die Hälfte der mit den gelernten Wortpaaren verbundenen Laute (neun neutrale und neun negative) dreimal abgegeben, jeweils für insgesamt 54 Hörstimulationen.

Die Dauer jedes Tons betrug 6 s, und das Intervall zwischen den Reizen lag zufällig zwischen 6 und 12 s. Im TMR-anodalen linken tDCS-Zustand wurde den Teilnehmern (n=17) das TMR-Protokoll verabreicht und sie erhielten parallel tDCS mit der Anode über dem linken DLPFC und der Kathode über dem rechten DLPFC.

Der TMR-Anoden-Rechts-tDCS-Zustand (n=20) war identisch mit dem TMR-Anoden-Links-tDCS, mit der Ausnahme, dass die Polarität der Elektroden umgekehrt war (rechte Anode/linke Kathode am tDCS). In der TMR-Schein-tDCS-Bedingung (n=16) wurde tDCS zu Beginn des TMR-Verfahrens nur für 15 s geliefert.

Unmittelbar nach der 20-minütigen Stimulationsphase wurde den Teilnehmern eine Aufgabe zum sofortigen Erinnern (RT1) für alle in der Lernsitzung präsentierten Wortpaare vorgelegt. RT1 war identisch mit der Aufgabe zum sofortigen Erinnern (IRT), außer dass die Teilnehmer kein Feedback zur Richtigkeit ihrer Antworten erhielten und es keine Mindestpunktzahl gab.

Eine Woche später wurde den Teilnehmern eine zweite Cued-Recall-Sitzung (RT2) unter identischen Bedingungen und zur gleichen Tageszeit wie RT1 verabreicht.

Subjektive Schläfrigkeit und objektive Wachsamkeit wurden zu Beginn der Lernsitzungen (KSS 1, PVT 1), RT1 (KSS 2, PVT 2) und RT2 (KSS 3, PVT 3) mithilfe der Karolinska-Schläfrigkeitsskala (KSS, [61]) bewertet jeweils die 10-minütige Version der Psychomotor VigilanceTask (PVT, [62]).

2.4. Transkranielle Gleichstromstimulation

Wir haben uns hier für eine bilaterale dorsolaterale präfrontale Elektrodenmontage entschieden, wie sie in mehreren kognitiven und klinischen Studien verwendet wird (für eine Übersicht siehe z. B. [36,63]). Konzeptionell sollte die bilaterale präfrontale Stimulation aufgrund der transkallosalen Konnektivität die Wirkung der Stimulation unter jeder Elektrode verstärken, d. h. ein erregbarkeitssteigerndes anodisches tDCS wird die Aktivität des kontralateralen präfrontalen Kortex aufgrund der verstärkten Transkallosalinhibition weiter reduzieren, und die kathodische Stimulation wird antagonistische Wirkungen auf den kontralateralen präfrontalen Kortex haben.

Somit kann bei dieser Elektrodenanordnung von einer Art lateralem Boosting-Effekt ausgegangen werden. Bemerkenswert ist, dass wir uns dafür entschieden haben, die Rückelektrode nicht in der supraorbitalen Region in der Nähe der nahegelegenen ventralen präfrontalen Bereiche zu positionieren, die an der Verarbeitung von Emotionen beteiligt sind und daher möglicherweise einen Einfluss auf die kognitive Leistung gehabt haben könnten, was die Interpretation der Ergebnisse schwierig und hinsichtlich der Lokalisierung mehrdeutig gemacht hätte der Auswirkungen.

Ein Paar mit Kochsalzlösung getränkter Schwammelektroden (50 × 70 mm) wurde an den Positionen F3 und F4 des Skalpats (Abbildung 2) gemäß dem internationalen System 10–20 für die Elektrodenplatzierung positioniert, das mithilfe des Positionssystems Beam F3 ermittelt wurde [64].

Die Gleichstromstimulation wurde mit einem DC-Stimulator Plus (Rogue Resolutions, Cardiff, UK) durchgeführt, der gemäß veröffentlichten Sicherheitsrichtlinien betrieben wurde [65]. Im linken tDCS-Zustand war die Stimulation anodisch (erregend) bei F3 und kathodisch (hemmend) bei F4. Im richtigen tDCS-Zustand war die Polarität umgekehrt (Anode bei F3 und Kathode bei F4). Die Stromstärke wurde auf 1 Milliampere eingestellt, was einer Stromdichte von 0,029 mA/cm2 entspricht.

Die Stimulation stieg während eines Anstiegs von {{0}}s auf 1 mA an, stabilisierte sich dann innerhalb eines 20-minütigen Plateaus und verblasste innerhalb von 10 s auf 0 mA. Das Plateau hielt im Schein-tDCS-Zustand nur 15 s an, dann wurde die Stimulation nach dem Abklingen abgebrochen.

Die Teilnehmer waren hinsichtlich der Art der Stimulation blind. Die Verblindung wurde durch die Anwesenheit zweier Experimentatoren sichergestellt. Einer bereitete die Stimulationsparameter vor, während der zweite, der mit dem Teilnehmer interagierte und für die verschiedenen Schritte des Experiments verantwortlich war, die Stimulationsparameter nicht kannte.

3. Ergebnisse

3.1. Schläfrigkeit und Wachsamkeit

Eine ANOVA mit wiederholter Messung wurde anhand der subjektiven Schläfrigkeitswerte (KSS) mit dem Faktormoment innerhalb der Probanden (KSS 1 (Lernen) vs. KSS 2 (RT1) vs. KSS 3 (RT2)) und der Faktorbedingung zwischen Subjekten (TMR-anodales linkes tDCS) durchgeführt , TMR-anodales rechtes tDCS, TMRsham tDCS und nur TMR) konnten keine signifikanten Unterschiede in den Schläfrigkeitswerten vom Lernen (3,42 ± 1,7) bis zum Abrufen (RT1=3,19 ± 1,1, RT2=3 erkennen lassen. 45 ± 1,6, F(3, 65)=0.48,p=0.627). Der Haupteffekt der Bedingung und der Wechselwirkung zwischen Bedingung und Moment war ebenfalls nicht signifikant (alle ps > 0.370).

Ähnliche Analysen wurden für zwei PVT-Parameter durchgeführt, nämlich den Variationskoeffizienten und den reziproken RT (Mittelwert 1/RT; [66]). Auch hier wurden keine Unterschiede zwischen der Kodierung und der Rückrufsitzung nachgewiesen, auch nicht unter Verwendung des Variationskoeffizienten (PVT1=0.168 ± 0.08 vs. PVT2=0.159 ± 0.06, PVT{{10}}.162 ± {{30}}.05, F(3, 65) {{16 }}.81,p=0.396) oder der reziproke RT (PVT1=0.0029 ± 0.0004 vs. PVT2=0.0030 ± 0.0005,PVT3=0.0030 ± 0,0003, F(3, 65)=0,49, p=0,488). Die Haupteffekte der Bedingung und der Wechselwirkung zwischen Bedingung und Moment waren ebenfalls nicht signifikant (alle ps > 0,311).

Insgesamt deuten diese Ergebnisse auf keine signifikanten Unterschiede zwischen den Kodierungs- und Erinnerungssitzungen bei Schläfrigkeits- und Wachsamkeitszuständen hin und darauf, dass diese Zustände nicht durch die zwischenzeitliche Verabreichung von tDCS und TMR moduliert wurden.

3.2. Lernsitzung vor der Stimulation (IRT)

Eine ANOVA mit wiederholter Messung, die anhand der Anzahl der korrekt abgerufenen Wortpaare am Ende der Lernaufgabe (IRT) mit den subjektinternen Faktoren Cue (cued vs. non-cued) und Emotion (neutral vs. negativ) sowie der Bedingung intersubjektbedingter Faktoren berechnet wurde ( TMR-anodale linke tDCS, TMR-anodale rechte tDCS, TMR-Schein-tDCS und TMR-only) offenbarten nur einen Haupteffekt der Emotion (F(1, 65)=35.16, p < 0 .001, teilweise η2=0.351) mit besserem Lernen für neutrale (Mittelwert ± Standardfehler 89,81 ± 0,98 %) als negative Wortpaare (79,65 ± 1,1 %; Abbildung 3), obwohl die Leistung war über dem 75 %-Grenzwert für beide Kategorien.

Es wurden keine signifikanten Unterschiede im Retrieval-Score zwischen den Wortpaaren, die anschließend aufgerufen werden sollen, und den Wortpaaren, die anschließend nicht aufgerufen werden sollen, beobachtet (F(1, 65)=0.13, p=0.717, partiellη{{ 6}}.002), noch zwischen den vier Bedingungen (F(3, 65)=0.93, p=0.433, partielles η{{ 14}}.041).Alle anderen Haupt- und Interaktionseffekte waren nicht signifikant (alle ps > 0,174, partielles η2 < 0,054). Daher waren die Bedingungen vor der Stimulation in allen vier Versuchsbedingungen ähnlich.

3.3. Testsitzung unmittelbar nach der Stimulation (RT1)

Eine ANOVA mit wiederholter Messung wurde anhand des Prozentsatzes korrekt abgerufener Wortpaare mit den subjektinternen Faktoren Emotion (neutrale vs. negative Wortpaare) und Cueing (cued vs. non-cued) und der Bedingung des Faktors zwischen den Subjekten (TMR-anodales linkes tDCS, TMR) berechnet -anodales rechtes tDCS, TMR-Schein-tDCS und nur TMR) offenbarten einen Haupteffekt der Bedingung (F(3, 65)=4.58, p=0.006, partielles η{{13 }}.174).

Es gab einen Haupteffekt des Cueings (F(1, 65)=6.78, p=0.001, teilweise η2=0.094) mit einem höheren Recall für Cue (82,90 ± 1,7). %) als Wortpaare ohne Hinweis (79,34 ± 1,7 %). Darüber hinaus gab es einen signifikanten Hinweis durch Bedingungsinteraktion (F(3, 65)=4.41, p=0.006; teilweise η2=0.169; siehe Abbildung 4).

Der Effekt der Interaktion mit Hinweisen durch Emotionen war nicht signifikant (F(3, 65)=0.69, p=0.410, partiell η2=0.010) und auch die Bedingung durch Hinweise war nicht signifikant durch Emotionsinteraktionseffekt (F(3, 65)=0.64, p=0.595,partielles η2 =0.029). Ebenso war die Bedingung durch Emotionen nicht signifikant (F(1, 65)=0.86,p=0.467, partielles η2=0.038).

Geplante Vergleiche, die an den Bedingungen mit signifikanten Faktoren zwischen Probanden durchgeführt wurden, zeigten, dass der Gedächtnisverlust unter Bedingungen, unter denen die Teilnehmer echte elektrische Stimulation erhielten, deutlich geringer ausfiel (TMR-anodales tDCS links 88,82 ± 3,1 0 % und TMR-anodales tDCS rechts 83,75 ± 3,05 %). als unter Bedingungen, bei denen keine oder eine Schein-Elektrostimulation angewendet wurde (TMR-Schein-tDCS 76,01 ± 2,93 % und nur TMR 74,94 ± 3,10 %; F(1, 65)=12,58, p < 0,001, partielles η 2=0.157).

Ein separater Vergleich zwischen realen tDCS-Bedingungen (TMR-anodales linkes tDCS und TMR-anodales rechtes tDCS) und Scheinbedingungen (TMR-Schein-tDCS) bestätigte eine bessere Leistung unter den realen tDCS-Bedingungen (F(1, 51)=8.89, S=0.004, partielles η2=0.148).

Der Vergleich zwischen den TMR-anodalen linken tDCS- und TMR-anodalen rechten tDCS-Bedingungen war nicht signifikant (F(1, 31)=1.86, p=0.18; partielles η{{ 9}}.057).

Ebenso wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen dem TMR-Schein-tDCS und den reinen TMR-Bedingungen festgestellt (F(1, 34)=0.05, p=0.82; partielles η2=0. 002).

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