La stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) sul solco intraparietale non influenza le prestazioni della memoria di lavoro Parte 3

Successivamente, abbiamo eseguito la stessa ANOVA sui tempi di reazione (vedere Figura 3). I risultati hanno mostrato ancora una volta un effetto significativo del carico (visivo-spaziale: F(1,46)=193.69, p < 0.001, ηp2= 0.81 ; verbale: F(1,46)=646.39, p < 0.001, ηp2=0.93), ma nessun effetto principale della condizione (visivo-spaziale: F(2,92) {{ 21}}.03, p=0.97; verbale: F(2,92)=1.37, p=0.26) né alcuna condizione significativa × interazione del carico (visuospaziale:F (2,92)=0.76, p=0.47; verbale: F(2,92)=0.21, p=0.82).

Spazio visivo e memoria sono due concetti strettamente correlati. Lo spazio visivo si riferisce alla nostra capacità di elaborare e interpretare le informazioni esterne nel cervello. Implica la nostra percezione e comprensione della posizione spaziale, della direzione, della distanza, ecc. La memoria, d'altra parte, è la nostra capacità di ricordare e richiamare informazioni. Questi due concetti svolgono un ruolo importante nella vita quotidiana umana e esiste una stretta connessione tra loro.

L'abilità visuo-spaziale ha un impatto molto importante sul miglioramento della memoria. La ricerca ha scoperto che allenando e migliorando le capacità visuo-spaziali, le persone possono migliorare significativamente i propri livelli di memoria. Questo perché il miglioramento delle capacità visuo-spaziali può rafforzare la nostra capacità di elaborare e analizzare le informazioni spaziali durante il processo di memoria, rendendo più facile per noi convertire le informazioni in una forma di memoria pittorica e richiamarle e recuperarle quando necessario.

Inoltre, l’abilità visuo-spaziale può anche aiutarci a migliorare la nostra capacità di codificare e archiviare le informazioni della memoria. Rafforzando le capacità visuo-spaziali, possiamo analizzare e comprendere le informazioni esterne in modo più accurato, il che ci rende più efficienti e precisi durante l'elaborazione e la memorizzazione delle informazioni, rendendo più facile archiviare le informazioni nella nostra mente ed estrarle e applicarle in modo efficace quando necessario.

In breve, abilità visuospaziale e memoria sono due concetti strettamente correlati e che si influenzano a vicenda. Migliorando le capacità visuo-spaziali, le persone possono migliorare significativamente i propri livelli di memoria, rendendo più facile per noi convertire le informazioni in forme di memoria grafica e richiamarle e recuperarle quando necessario. Si spera che i lettori prestino attenzione a coltivare le capacità visuo-spaziali nella vita quotidiana, migliorino il loro livello di memoria e permettano a se stessi di elaborare e applicare le informazioni in modo più efficiente. Si può vedere che abbiamo bisogno di migliorare la memoria, e la Cistanche deserticola può migliorare significativamente la memoria, perché la Cistanche deserticola può anche regolare l'equilibrio dei neurotrasmettitori, come ad esempio aumentare i livelli di acetilcolina e i fattori di crescita. Queste sostanze sono molto importanti per la memoria e l'apprendimento. Inoltre, Cistanche deserticola può anche migliorare il flusso sanguigno e promuovere l’apporto di ossigeno, il che può garantire che il cervello riceva nutrienti ed energia sufficienti, migliorando così la vitalità e la resistenza del cervello.

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Questi risultati sono stati nuovamente confermati dall'analisi bayesiana, il modello associato solo con l'evidenza più forte, incluso l'effetto principale del carico (visuospaziale: BF10= 1.94e+27; verbale: BF10=2.68e{ {5}}); è stata osservata una forte evidenza contro un effetto di condizionamento (visuospaziale: BF01=17.29; verbale: BF01=13.13). Infine, per escludere qualsiasi effetto negativo dell'allenamento tra le sessioni, abbiamo eseguito analisi separate per ciascuna sessione e abbiamo limitato le analisi all'accuratezza della risposta.

Nelle analisi principali, c'era un solo gruppo di soggetti mentre nelle analisi successive valuteremo l'effetto della condizione tDCS per ciascuna sessione, implicando individualmente che l'effetto della condizione tDCS diventerà un effetto di gruppo (un dato partecipante può ricevere solo una condizione di stimolazione per un dato sessione).

SESSIONE 1

Un'analisi della varianza a misure ripetute (ANOVA) è stata condotta sull'accuratezza della risposta per entrambe le attività durante la prima sessione tDCS.

I risultati hanno mostrato un effetto principale significativo del carico (visuospaziale: F(1,44)=227.34, p < 0.001,ηp2=0.84; verbale : F(1,44)=65.80, p < 0.001, ηp2=0.60), ma nessun effetto principale della condizione (visuospaziale: F(2,44)= 0. 97, p=0.389; verbale: F(2,44)=1.19, p=0.332) né una condizione significativa × interazione di carico (visuospaziale:F(2, 44)=0.15, p=0.865; verbale: F(2,44)=1.13, p=0.332).

Questi risultati sono stati confermati dall'analisi bayesiana, il modello associato con l'evidenza più forte che include solo l'effetto del carico (visuospaziale: BF10=9.39e+21; verbale: BF10=8.76e{{5} }); la variabile condizionale è stata associata a prove sostanziali contro il suo effetto (visuospaziale: BF01=6.42; verbale: BF01=4.89).

SESSIONE 2

Eseguendo la stessa analisi per l'accuratezza della risposta nella Sessione 2, abbiamo osservato ancora una volta un effetto principale significativo del carico (visuospaziale: F(1,44)=148.04, p < 0.001 , ηp2 =0.77; verbale: F(1,44)=53.90, p < 0.001, ηp2=0.55), ma nessun effetto principale della condizione (visuospaziale: F( 2,44)=1.13,p=0.331; verbale: F(2,44)=0.59, p=0.559) né una condizione significativa × interazione del carico (visuospaziale: F(2,44) =0.942, p=0.397; verbale: F(2,44)=0.91, p=0 .41).

Questi risultati sono stati confermati dall'analisi bayesiana, il modello associato con l'evidenza più forte che include solo l'effetto del carico (visuospaziale: BF10=2.13e+17; verbale: BF10=6.12e+8 ); la variabile di condizione era associata a prove sostanziali contro il suo effetto (visuospaziale: BF01=5.77; verbale: BF01=6.29).

SESSIONE 3

Infine, le stesse analisi sono state condotte per la Sessione3 e hanno rivelato ancora una volta un effetto principale significativo di carico(visuo-spaziale: F(1,44)=151.73, p < 0.0 01, ηp2=0.78;verbale: F(1,44)=28.41, p < 0.001, ηp2=0.39), ma nessun effetto principale della condizione (visuo-spaziale : F(2,44)=0.30, p =0.739 verbale: F(2,44)=0.74, p=0.485) né una condizione significativa × interazione del carico (visuo-spaziale: F(2,44)=0.30,p=0.745; verbale: F(2,44)=0.89, p=0.417).

L'analisi bayesiana ha confermato che il modello associato all'evidenza più forte includeva solo l'effetto del carico (visuospaziale: BF10=1.51e+19; verbale: BF10=5.47e+4); la variabile di condizione è stata ancora una volta associata a prove sostanziali contro il suo effetto (visuospaziale: BF01= 7.90; verbale: BF01=5.56).

MODELLO LINEARE A EFFETTI MISTI

Infine, abbiamo condotto analisi lineari a effetti misti per tenere conto meglio della variabilità interindividuale e delle differenze associate nelle intercettazioni dei partecipanti. Un primo modello lineare a effetti misti, con soggetti come variabili casuali, sull'accuratezza della risposta nel compito visuospaziale non ha rivelato differenze significative nelle prestazioni in funzione della condizione (Χ²(2)=0.542; p=0.763) ma ha comunque evidenziato un effetto significativo del carico (Χ²(1)=561.545;p < 0.001).

La stessa analisi sull'accuratezza della risposta nel compito verbale non ha mostrato differenze significative nella prestazione in funzione della condizione (Χ²(2) =1.607; p=0.448) ma ancora una volta è stato osservato un effetto significativo del carico (Χ²(1)=173.833; p < 0,001).

Infine, la stessa analisi sui tempi di risposta per la domanda visuospaziale non ha mostrato alcun effetto significativo della condizione (Χ²(2) =0.119; p=0.942) ma un effetto significativo del carico (Χ²(1){{ 6}}.016; p < 0.001). Gli stessi risultati sono stati osservati per i tempi di reazione nel compito verbale: nessun effetto condizionale (Χ²(2)=5.023; p=0.081) ma ancora una volta un effetto di carico significativo (Χ²(1) {{ 16}}.570; p < 0,001).

DISCUSSIONE

Questo studio mirava a determinare l’impatto della tDCS anodica e catodica dell’IPS sulle prestazioni della WM verbale e visuo-spaziale. A causa delle incoerenze nell’effetto della stimolazione tDCS della DLPFC sulle prestazioni della WM, abbiamo deciso di prendere di mira l’IPS, una regione specificamente associata alle componenti del controllo attenzionale della WM.

Poiché forti prove supportano l'implicazione dell'IPS nelle componenti attenzionali della WM (Majerus et al., 2016; Todd & Marois, 2004, Todd, Fougnie e Marois., 2005), abbiamo ipotizzato che la stimolazione anodica dell'IPS migliorerebbe l'attività della rete di attenzione dorsale e portare ad un aumento delle prestazioni WM, e questo in particolare in condizioni di carico elevato.

Al contrario, abbiamo ipotizzato che la stimolazione catodica dell'IPS inibirebbe la rete di attenzione dorsale e porterebbe a una diminuzione delle prestazioni della WM per la condizione di carico elevato. Non era previsto che gli effetti DCS si verificassero nella condizione di basso carico perché questa condizione è associata a un alto tasso di successo e non supera Capacità WM, e quindi non c'è spazio per un effetto di potenziamento della tDCS sulle prestazioni cognitive (Roe et al., 2016).

Nonostante lo studio fosse basato su un solido background teorico e utilizzasse parametri di stimolazione standard (vale a dire, 2 mAtDCS applicati per 20 minuti durante l'esecuzione del compito), non è stato riscontrato alcun effetto della stimolazione. Inoltre, grazie all'analisi bayesiana possiamo trarre conclusioni sicure sull'assenza di un effetto della tDCS in questo studio. È necessario riconoscere alcune limitazioni al nostro studio.

In primo luogo, dato il numero già importante di condizioni, non esisteva né una condizione di base né una condizione offline che avrebbero potuto aiutare a quantificare rispettivamente i potenziali effetti placebo e gli effetti a breve termine della tDCS.

Nella ricerca tDCS, una misura di base è una misura della prestazione di un partecipante senza alcun intervento tDCS. In effetti, la stimolazione fittizia può avere un impatto sui partecipanti attraverso l’effetto placebo, oppure altri fattori come lo stress o il disagio causato dal dispositivo possono avere effetti nocebo (vedi Fonteneau et al. (2019) per una revisione).

Le misure di base ci consentono di misurare questi pregiudizi e di determinare in modo più accurato i livelli naturali di prestazione di un partecipante, rispetto alle diverse condizioni tDCS. Una condizione offline si riferisce alla condizione in cui le prestazioni WM vengono valutate dopo che i partecipanti sono stati stimolati da tDCS. Questa condizione rende possibile studiare gli effetti a lungo termine e a distanza della tDCS.

Ad esempio, Friehsand Frings (2019) ha osservato maggiori effetti offline di tDCS rispetto agli effetti online. Un'altra limitazione dello studio è che il nostro dispositivo tDCS non consentiva il monitoraggio dell'impedenza.

Tuttavia, il dispositivo comprendeva un regolatore di corrente che garantisce livelli di corrente costanti nonostante la variazione di impedenza. Una potenziale spiegazione per l'assenza di effetti di stimolazione nel presente studio potrebbe essere che, nonostante l'attento posizionamento degli elettrodi, la corrente scorre parzialmente o non raggiunge l'area target (Chib et al., 2013 per esempio ). Thair et al. (2017) elencano un gran numero di fattori in grado di influenzare il flusso di corrente (spessore dei capelli, sudore, dimensione della testa, spessore del cranio,…).

Questa è una limitazione generale che si applica alla tecnologia tDCS. Potrebbe anche essere possibile che l’effetto tDCS sia troppo debole per aumentare o diminuire le prestazioni della WM in una popolazione giovane e sana di studenti universitari o che la rete di attenzione dorsale non svolga un ruolo critico nel nostro compito, anche se gli studi fMRI hanno dimostrato che questa rete è costantemente associata ad alti livelli di attenzione. caricare le attività WM come usate qui.

In alternativa, poiché la WM è associata a un'ampia rete frontoparietale bilaterale (Eriksson, Vogel, Lansner, Bergström e Nyberg, 2015), le parti non stimolate di questa rete (ad esempio, DLPFC, IPS destro) potrebbero aver esercitato un effetto compensativo sulla stimolato, ha lasciato l'IPS parte della rete (Heekeren et al., 2008). Questa spiegazione vale ovviamente solo per la stimolazione catodica dell'IPS.

Un'ulteriore spiegazione per l'assenza di effetti della stimolazione anodica potrebbe essere che la capacità di WM di base dei nostri partecipanti era troppo alta (erano tutti giovani studenti universitari) e che c'era poco spazio per miglioramenti. Infatti, Gözenman e Berryhill (2016) hanno mostrato che un gruppo che mostrava Una capacità WM di base inferiore ha beneficiato in misura maggiore della tDCS rispetto a un gruppo con una capacità WM di base più elevata.

I risultati del presente studio non sono i primi a segnalare l’effetto nullo della tDCS sulla WM o su altre capacità cognitive e sono coerenti con gli studi meta-analitici che hanno evidenziato il problema dei risultati contrastanti e contrastanti sugli effetti della tDCS in una singola sessione nei partecipanti giovani e sani (Westwood e Romani, 2018; Lukasik et al., 2018;

Inoltre, alcuni studi che hanno dimostrato un ruolo benefico della stimolazione tDCS rispetto alla DLPFC, riportano comunque anche importanti differenze individuali con l'aumento delle prestazioni della WM correlata alla TDCS in alcuni partecipanti e una diminuzione delle prestazioni o nessun effetto in altri partecipanti (Talsma et al., 2017).

Prima di concludere che la tDCS non ha alcun effetto o ha effetti molto limitati sulla WM, gli studi futuri dovranno cercare di replicare i precedenti risultati positivi utilizzando la stessa metodologia utilizzata in questi studi originali. Infatti, le differenze nei protocolli di stimolazione in termini di intensità e durata della stimolazione, sito della stimolazione, tipo di compito e difficoltà della WM, e tipo di popolazione (partecipanti giovani sani vs partecipanti di mezza età o anziani) potrebbero in parte spiegare i risultati contrastanti riportati in letteratura.

Inoltre, l'uso di un carico WM più elevato (ad esempio, 8 articoli) eviterebbe potenziali effetti tetto e lascerebbe più spazio al miglioramento correlato alla DCS. Ad esempio, Roe et al. (2016) hanno mostrato effetti tDCS in un compito di memoria di lavoro visiva solo quando il carico di WM superava le risorse cognitive dei partecipanti.

Detto questo, l’effetto del WMload è stato comunque abbastanza consistente nel presente studio e nello studio di Majerus et al. (2016) avevano mostrato cambiamenti neurali affidabili univariati e multivariati nell'IPS confrontando set WM di 6 elementi contro 2.

L'aggiunta di misurazioni sia di base che offline, come fatto in alcuni studi con risultati significativi (Friehs e Frings, 2019), ci consentirebbe anche di studiare gli effetti della tDCS sulle prestazioni della WM in modo più completo. Come già notato, è necessario considerare anche l'impatto di importanti differenze individuali nella capacità della WM. , poiché gli effetti tDCS potrebbero essere più pronunciati nei partecipanti caratterizzati da scarsa capacità WM, anche se uno studio precedente non era riuscito a osservare tale effetto nei partecipanti giovani (Westwood e Romari, 2018).

Potrebbe anche essere utile considerare le differenze individuali nelle strategie di codifica poiché è stato dimostrato che mediano l'effetto della tDCS sulla corteccia parietale posteriore in un compito di memoria visiva a breve termine (Wang, Itthipuripat e Ku, 2020). In quello studio, due gruppi di soggetti hanno preso parte a un compito di memoria di lavoro visiva utilizzando diverse strategie di codifica.

Mentre il gruppo che si concentrava sul ricordare tutti gli stimoli non era influenzato dalla tDCS, il gruppo che utilizzava una strategia di attenzione focalizzata, con l'attenzione orientata verso uno specifico sottoinsieme di stimoli, ha mostrato effetti significativi della tDCS.

In conclusione, i risultati del presente studio non dimostrano un effetto della tDCS sulle prestazioni della WM, in linea con diversi studi che hanno mostrato risultati contrastanti o negativi riguardo alla modulazione delle prestazioni della WM in partecipanti giovani e sani dopo una singola sessione di tDCS. Dovrebbero essere condotti esperimenti futuri per valutare l'efficace azione neuromodulatoria della tDCS nonché l'impatto delle differenze nel protocollo e nell'intensità della stimolazione.

INFORMAZIONI SUI FINANZIAMENTI

Questa ricerca non ha ricevuto alcun finanziamento specifico da parte di enti finanziatori nei settori pubblico, commerciale o no-profit.

INTERESSI CONFLITTUALI

Gli autori non hanno interessi concorrenti da dichiarare.

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