Langdurige, dissocieerbare verbeteringen in het werkgeheugen en het langetermijngeheugen bij oudere volwassenen met repetitieve neuromodulatie, deel 2

Zestig oudere deelnemers (Tabel 1) werden gerandomiseerd in drie groepen (schijn, DLPFC theta en IPL gamma; Fig. 1) en gingen op dezelfde manier te werk als Experiment 1. Experiment 3 diende als een test voor replicatie van de primaire bevindingen uit Experiment 1.

Experimenten en geheugen zijn nauw met elkaar verbonden, omdat het experiment zelf een manier van leren en geheugen is, en geheugen het resultaat is van wat we in het experiment leren.

Voor het uitvoeren van experimenten moeten we de experimentele stappen, voorzorgsmaatregelen en experimentele resultaten onthouden, wat vereist dat we een goed geheugen hebben. Tegelijkertijd kunnen experimenten ook ons ​​geheugen oefenen en verbeteren, omdat we bij experimenten herhaaldelijk de experimentele resultaten moeten observeren en analyseren, en deze informatie moeten synthetiseren en onthouden.

Vooral wetenschappelijke experimenten vereisen vaak herhaalde experimenten om de vergelijking en analyse van verschillende experimentele resultaten af ​​te ronden. Dit vereist niet alleen dat we tijdens het experiment een goed geheugen hebben, maar ook dat we onze denk-, begrips- en analysevaardigheden flexibel moeten gebruiken om belangrijke informatie te extraheren en ons leervermogen en geheugen verder te verbeteren.

De relatie tussen experimenten en geheugen komt ook tot uiting in de mate waarin experimenten onze kennisreserves verrijken. Door deel te nemen aan experimenten kunnen we veel nieuwe concepten, vaardigheden en theorieën leren. De accumulatie van deze kennis zal nieuwe vitaliteit en kracht blijven injecteren in ons geheugen en leervermogen.

Daarom moeten we in het dagelijks leven via verschillende kanalen deelnemen aan experimenten en ons geheugen en leervermogen verbeteren door te oefenen. Experimenten zijn een van de beste manieren om uw geheugen te oefenen. Laten we positief zijn, goed in het gebruik van experimenten en geheugen, en onszelf voortdurend verbeteren en verbeteren. Het is duidelijk dat we het geheugen moeten verbeteren, en Cistanche deserticola kan het geheugen aanzienlijk verbeteren, omdat Cistanche deserticola ook de balans van neurotransmitters kan reguleren, zoals het verhogen van de niveaus van acetylcholine en groeifactoren. Deze stoffen zijn erg belangrijk voor het geheugen en het leren. Bovendien kan Vlees ook de bloedstroom verbeteren en de zuurstoftoevoer bevorderen, wat ervoor kan zorgen dat de hersenen voldoende voedingsstoffen en energie ontvangen, waardoor de vitaliteit en het uithoudingsvermogen van de hersenen worden verbeterd.

Klik op manieren kennen om de hersenfunctie te verbeteren

Hier werd een nieuwe steekproef van 30 deelnemers gerandomiseerd in de twee kritische omstandigheden van belang uit Experiment 1 (DLPFC gamma en IPL theta) en ontving slechts drie opeenvolgende dagen neuromodulatie; Net als in experiment 1 onderzochten we de geheugenprestaties bij aanvang en tijdens elke neuromodulatiesessie.

DLPFC-gammamodulatie verbetert selectief LTM.

Experiment 1, de vrije herinneringsprestaties over de vijfwoordenlijsten die tijdens neuromodulatie werden toegediend, werden gemiddeld en ingevoerd in een gemengde ANOVA met dag (basislijn, dag 1, dag 2, dag 3, dag 4 en 1 maand na de interventie) en seriële positie (primaat, midden 1, midden 2, midden 3 en recentheid) als factoren binnen de proefpersonen en groep (schijn, DLPFC-gamma en IPL theta) als een factor tussen de proefpersonen.

We hebben een significante dag × seriële positie × groepsinteractie waargenomen (F21.4,611.5=3.875, P<0.001, ηp 2=0.120). A follow-up mixed ANOVA examining performance between the sham and DLPFC gamma groups showed a similar day × serial position × group interaction effect (F10.1,384.0=3.064, P<0.001, ηp 2=0.087). 

Aanvullende vervolganalyses waarbij het effect van de dag op de seriële positie ×groep-interactie werd getest, toonden aan dat de verschillen in de schijn- en DLPFC-gammagroepen aanwezig waren op dag 2 (F3.3,126.8=7.228,P<0.001, ηp 2=0.160), day 3 (F2.9,110.3=15.331, P<0.001, ηp 2=0.287), day 4 (F2.8,107.0=10.698, P<0.001, ηp 2=0.220) and 1month after intervention (F2.6,100.5=3.435, P=0.024, ηp 2=0.083). 

Bij het onderzoeken van het effect van de seriële positie op de dag x groepsinteractie, hebben we significante verbeteringen waargenomen in de geheugenprestaties voor het primacycluster in de DLPFC-gammagroep met betrekking tot sham (F3.6,140.4=7.470, P<0.001, ηp 2=0.164) and no differences in any other serial position cluster (Fs<2.262, ps>0.085). 

Door de verbeteringen in het primacy-cluster te analyseren, onthulden t-tests met onafhankelijke steekproeven significant hogere primacy-prestaties in de DLPFC-gammagroep vergeleken met de schijngroep op dag 2, dag 3, dag 4 en 1 maand na de interventie (Fig. 2a, bovenaan, midden) .

Het resultaatpatroon bleef onveranderd als rekening werd gehouden met aanvullende factoren zoals leeftijd, geslacht, aantal jaren opleiding, MoCA en GDS-scores als ascovariabelen (aanvullende tabellen 1-3). Verkennende analyses suggereerden potentieel grotere verbeteringen bij mannen dan bij vrouwen, maar deze effecten overleefden de correctie voor meerdere vergelijkingen niet (uitgebreide gegevens, figuur 1).

De resultaten suggereren dat ritmische neuromodulatie in de gammaband-targeting ervoor zorgde dat DLPFC de LTM bij oudere volwassenen bij voorkeur verbeterde. De verbeteringen werden snel teweeggebracht vanaf de tweede dag van de neuromodulatie, hielden aan op alle daaropvolgende neuromodulatiedagen en hielden ten minste één maand na de interventie aan.

IPL-thètamodulatie verbetert selectief WM.

We onderzochten ook een dag x seriële positie x groepsinteractie-effect tussen sham- en IPL-thètagroepen in Experiment 1, met behulp van een gemengde ANOVA. Dit interactie-effect was significant (F9.0,342.9=3.111,P=0.001, ηp2=0.076).

Follow-up gemengde ANOVA's toonden de specifieke dagen aan waarop de seriële positie × groepsinteractie significant was. Verbeteringen in de geheugenprestaties werden waargenomen op dag 3 (F3.6,137.3=5.713, P<0.001, ηp 2=0.131), day 4 (F3.1,120.6=18.93, P<0.001, ηp 2=0.333) and 1month after intervention (F2.8,109.3=3.852, P=0.013, ηp 2=0.092). 

Uit aanvullende ANOVA's bleek dat de dag × groep-interactie alleen significant was voor het recente seriële positiecluster (F2.6,100.7=5.116, P=0.004,ηp2=0.119), maar niet voor andere positieclusters (Fs<1.005, ps>0.407).T-tests met onafhankelijke steekproeven onthulden significante verbeteringen in het recentheidseffect in de IPL-thètagroep ten opzichte van de schijngroep op dag 3 en dag 4 van de neuromodulatie, en deze verbeteringen hielden aan op de 1- maand na de interventie (Fig. 2a, boven en onder).

Het patroon van effecten werd niet beïnvloed door de opname van aanvullende covariaten (aanvullende tabellen 1-3). De resultaten suggereren dat theta-rate neuromodulatie gericht op linker IPL selectief WM bij oudere individuen verbetert zonder gedragskosten voor andere geheugensystemen.

Deze selectieve geheugenverbeteringen waren duidelijk op dag 3 van de interventie en hielden ten minste één maand aan, in verhouding tot de geheugenprestaties van deelnemers in de schijngroep.

Specifieke locatie- en frequentiecombinaties zijn noodzakelijk.

Experiment 1 demonstreerde een verbeterde WM-functie met herhaalde modulatie van IPL-theta-ritmes. Zowel theta- als gammafrequentieritmes dragen echter bij aan de WM-functie .

Als gevolg hiervan is het belangrijk om te bevestigen of WM-verbeteringen specifiek optreden als gevolg van theta-modulatie in de IPL of dat ze ook mogelijk zijn met gamma-modulatie in de IPL. Evenzo is het belangrijk om te bevestigen of LTM-verbeteringen met DLPFC-modulatie specifiek te wijten zijn aan gamma-meevoering of dat theta-meevoering vergelijkbare effecten kan veroorzaken.

Om deze mogelijkheden te testen, hebben we Experiment 2 uitgevoerd volgens hetzelfde ontwerp als Experiment 1, behalve dat de drie experimentele groepen sham-, IPL-gamma- of DLPFC-thètamodulatie ontvingen.

Een gemengde ANOVA met dag (basislijn, dag 1, dag 2, dag 3, dag 4 en 1 maand) en seriële positie (primaat, midden 1, midden 2, midden 3 en recentheid) als factoren en groep binnen de proefpersonen (schijn, DLPFC theta en IPL gamma) als factor tussen proefpersonen konden geen significante verschillen vinden in de terugroepprestaties (dag × seriële positie ×groep: F25,3,721.9=0.535, P=0.971 , ηp2=0.018; figuur 2b).

Dit werd niet beïnvloed door de opname van covariaten (F24.3,633.2=0.630, P=0.916,ηp2=0.024). Dit geeft aan dat de verbeteringen die we in experiment 1 hebben waargenomen zowel locatiespecifiek als frequentiespecifiek zijn: modulatie van theta-ritmes in de IPL, en niet van gamma-ritmes, verbeterde WM zonder de LTM te beïnvloeden; en modulatie van gammaritmes in de DLPFC, en niet van theta-ritmes, verbeterde LTM zonder WM te beïnvloeden.

Bovendien dienen de twee verschillende frequentieomstandigheden voor een bepaald hersengebied in de twee experimenten als actieve controles voor elkaar. Bijgevolg bevestigen deze bevindingen dat de effecten waargenomen in Experiment 1 niet te wijten zijn aan een niet-specifiek effect van tACS zoals transretinale of transcutane modulatie33, maar aan frequentiespecifieke meevoering van relevante hersencircuits.

Validatie van schijn- en pre-interventiebasislijncontroles.

Om de geldigheid van de controleprocedures en dus de kracht van de belangrijkste bevindingen te testen, onderzochten we de terugroepprestaties op het basislijntijdpunt vóór de interventie over groepen heen (Experiment 1: schijnvertoning, DLPFC-gamma en IPL-theta; Experiment 2: schijnvertoning, DLPFCtheta, en IPL-gamma; figuur 2a,b, 'Baseline'-tijdspunt) en seriële posities.

Een gemengde ANOVA waarbij deze groepen werden vergeleken, vond geen significant interactie-effect van seriële positie (primaat, midden 1, midden 2, midden 3 en recentheid) of groep (Experiment 1: schijn, DLPFC-gamma en IPL theta; Experiment 2: schijn, DLPFC theta en IPL-gamma) op de prestaties op het basislijntijdpunt vóór de interventie, met of zonder covariabelen in beide experimenten (Fs<0.925, ps>0.488). 

Deze resultaten suggereren dat de drie groepen in elk experiment niet verschilden in hun basisgeheugenprestaties voor welk seriële positiecluster dan ook. De selectieve effecten van neuromodulatie op seriële posities werden dus niet veroorzaakt door inherente verschillen binnen de drie groepen in beide experimenten.

Verder hebben we getest hoe stabiel en betrouwbaar de terugroepprestaties waren voor seriële positieclusters binnen de schijngroep op verschillende tijdstippen in elk experiment (basislijn, dag 1, dag 2, dag 3, dag 4 en 1 maand; Fig. 2a, b , bovenkant).

Een ANOVA met herhaalde metingen die het dag x seriële positie-interactie-effect binnen de schijngroep onderzocht, vertoonde geen significante verschillen met of zonder covariaten in beide experimenten (Fs<1.603, ps>0.135). 

Samen demonstreren deze resultaten de stabiliteit en betrouwbaarheid van de geheugenprestaties tijdens de basislijn vóór de interventie bij verschillende groepen deelnemers en binnen dezelfde groep deelnemers op verschillende beoordelingsmomenten die meer dan één maand duren, wat samen het vertrouwen in de validiteit van de controleprocedures en de controleprocedures versterkt. resulterende tACS-verbeteringen.

Het verbeteringspercentage na vier dagen voorspelt de voordelen 1 maand later.

Nadat we de locatiespecificiteit en frequentiespecificiteit van de geheugenverbeteringen hadden vastgesteld, onderzochten we vervolgens factoren die duurzame effecten voorspellen. We evalueerden de mate van verbetering in LTM (primacy) en WM (recentheid) gedurende de interventie van 4-dagen in Experiment 1.

Van de 20 deelnemers in de DLPFC-gammagroep vertoonden er 17 (85%) een positief percentage primacy-verbeteringen gedurende de vier dagen. Op dezelfde manier vertoonden 18 van de 20 deelnemers die IPL-thètamodulatie ontvingen, 18 (90%) een positief percentage recentheidsverbeteringen gedurende de vier dagen.

Door deze gegevens te modelleren met behulp van lineaire regressie, hebben we een significant hogere gemiddelde verbetering waargenomen voor primacy gedurende 4 dagen DLPFC-modulatie ten opzichte van schijn en recentheid tijdens IPL-modulatie ten opzichte van schijn (Fig. 3), maar het omgekeerde was niet waar.

Noch recentheid in de DLPFC-gammagroep, noch primaat in de IPL-thètagroep was significant verschillend ten opzichte van schijn na Bonferroni-correctie (Fig. 3). Opvallend was dat de mate van verbetering tijdens de interventie in hoge mate voorspellend was voor de geheugenvoordelen na de interventie: deelnemers met grotere primacy-verbeteringspercentages tijdens DLPFC-modulatie vertoonden de grootste primacy-voordelen na 1 maand (r18=0.817, Pcorr<0.001), and participants with greater recency improvement rates during IPL modulation showed the largest recency benefits at 1month (r18=0.655, Pcorr=0.002) (Fig. 4a,b). 

Opnieuw was het tegenovergestelde niet waar (DLPFC recentheid: r18=0.243, Pcorr=0.303; IPL primacy: r18=0.385, Pcorr=0.094; Pearson-test, tweezijdig, Bonferronicorrectie, Pcorr<0.0125). 

De resultaten geven aan dat niet alleen de overweldigende meerderheid van de oudere mensen geheugenverbeteringen ervoer – selectief voor WM of LTM, afhankelijk van de aard van de neuromodulatie – dat de omvang en dus de duurzaamheid van de geheugenverbeteringen een maand later in hoge mate werden voorspeld door de snelheid van de geheugenverbeteringen tijdens de {3}}daagse interventie.

De algemene cognitieve functie modereert geheugenverbeteringen.

Eerdere studies hebben aangetoond dat de effecten van tACS kunnen worden gemoduleerd door basisgedrags- en neurale toestanden. We onderzochten daarom of geheugenverbeteringen als gevolg van neuromodulatie in Experiment 1 werden gemodereerd door niveaus van cognitieve functie bij aanvang.

We voerden een deelnemersgewijze regressie uit van de MoCA-scores, de geheugenprestaties op het 1-maandelijkse tijdstip na de interventie, en de mate van verandering in de geheugenprestaties gedurende dag 1-4 voor de seriële positieclusters van primacy en recentheid (Fig. 5). ).

Deelnemers met lagere cognitieve prestaties bij aanvang in de DLPFC-gammagroep vertoonden hogere percentages van primacy-verbetering gedurende de interventie van {{0}} dagen (r18=−0,822, P<0.001; Fig. 5a) and showed larger primacy gains at 1 month after intervention (r18=−0.795, P<0.001; Fig. 5b). 

No such relationships were held for recency in the DLPFC gamma group (rs18>−0.25, ps>{{0}}.288;Afb. 5c,d). Bovendien vertoonden deelnemers met lagere cognitieve prestaties bij aanvang in de IPL-thètagroep hogere recentheidsverbeteringspercentages gedurende de vier dagen (r18=−0,824, P<0.001; Fig. 5g) and greater recency improvements after 1 month (r18=−0.499, P=0.025; Fig. 5h). Consistent with previous analyses, the level of cognitive performance did not predict changes in primacy during or after IPL modulation (rs18>−0.274, ps>0.242; Afb. 5e,f).

Oudere deelnemers met een relatief lage basiscognitie onthulden dus sterker de preferentiële aard van de gamma-rate DLPFC en theta-rate IPL-modulatie-effecten op respectievelijk primacy en recentheid.

This conclusion, which suggests distinctive functions of prefrontal gamma rhythms for LTM and parietal theta rhythms for WM, was reinforced by the absence of participant-wise correlations in the sham group between baseline cognitive behavior and primacy or recency measured during or after sham (rs18>0.064, ps>0.79). 

Deze resultaten suggereren dat de grootschalige populatiedynamiek die de geheugenfunctie bij ouderen ondersteunt, op verschillende manieren kan worden gemoduleerd, afhankelijk van het individuele niveau van algemeencognitieve prestaties.

For more information:1950477648nn@gmail.com