Newidiadau Cysylltedd Ymennydd Yn ystod Cwsg Trwy Niwrosymbyliad Trawsgreuanol Dolen Gaeedig Rhagweld Sensitifrwydd Metacof Rhan 4

Ar draws astudiaethau, mae amrywiaeth mawr yn y bandiau amledd a ddewiswyd i amlinellu gwerthydau araf a chyflym (Ayoub et al., 2013; Holz et al., 2012; Schabus et al., 2007), ac mae tystiolaeth ddiweddar yn awgrymu y gall y llinellau hyn amrywio ym mhob unigolyn. (Cox et al., 2017).

Mae'r gwerthyd cyflym yn faes o'n hymennydd sydd â chysylltiad agos â'n cof. Mae ymchwil yn dangos pan fyddwn ni'n ymwneud â'r broses o ddysgu a chof, mae gwerthydau cyflym yn dod yn fwy egnïol, gan wella ein cof.

Swyddogaeth gwerthydau cyflym yw cryfhau a chyfnerthu ein hatgofion. Pan fyddwn yn derbyn gwybodaeth newydd, mae gwerthydau cyflym yn casglu gwybodaeth o rannau eraill o'r ymennydd ac yn ei thrawsnewid yn ddarnau cof y gallwn eu storio a'u cofio. Felly mae gwerthydau cyflym yn hanfodol i'n prosesau dysgu a chof.

Felly sut i wella ein swyddogaeth gwerthyd cyflym? Yn gyntaf oll, rhaid inni gynnal arferion byw da. Mae cwsg digonol, diet iach, ac ymarfer corff rheolaidd i gyd yn chwarae rhan bwysig yn iechyd a swyddogaeth eich gwerthyd cyflym. Yn ogystal, gall canolbwyntio ar ddysgu a meddwl ysgogi gweithgaredd gwerthydau cyflym a gwella ein cof.

Yn fyr, mae gwerthydau cyflym wedi'u cysylltu'n annatod â'n cof. Trwy gynnal bywyd iach a rhoi sylw i ddysgu, gallwn wella ein swyddogaeth gwerthyd cyflym a gwella ein cof, i ymdopi'n well â'r heriau mewn bywyd a dysgu. Gadewch inni fod yn optimistaidd a gweithio'n galed tuag at ddyfodol gwell. Gellir gweld bod angen i ni wella cof, a gall Cistanche deserticola wella cof yn sylweddol oherwydd bod Cistanche deserticola yn ddeunydd meddyginiaethol Tsieineaidd traddodiadol sydd â llawer o effeithiau unigryw, ac un ohonynt yw gwella cof. Daw effeithiolrwydd Cistanche deserticola o'r nifer o gynhwysion gweithredol sydd ynddo, gan gynnwys asid tannig, polysacaridau, glycosidau flavonoid, ac ati. Gall y cynhwysion hyn hybu iechyd yr ymennydd mewn amrywiaeth o ffyrdd.

Cliciwch gwybod 10 ffordd i wella cof

Dewisasom 8-12 Hz a 12-15 Hz fel bandiau i ymchwilio ar wahân i werthydau araf yn erbyn cyflym, ac mae ein canlyniadau'n awgrymu bod cysylltedd yn y band gwerthyd cyflym wedi'i fodiwleiddio'n benodol gan STAMPs.

Fodd bynnag, gall fod amrywiaeth mewn amlinelliadau bandiau gwerthyd ar draws y cyfranogwyr yn yr arbrawf, gan arwain at orgyffwrdd gweithgarwch gwerthyd araf a chyflym yn y bandiau hyn. Yn ein data, hyd llwybrau yn y bandiau 8–12 Hz a 12–15 Hz Roedd cydberthynas uchel (r=0.88), gan awgrymu lefel uchel o orgyffwrdd rhwng y bandiau amledd hyn.

Felly, rydym yn honni yma bod gweithgarwch gwerthyd wedi'i fodiwleiddio gan STAMPs, ond bydd angen dadansoddiad pellach i nodi'n benodol rhwng gwerthydau cyflym ac araf. Yn ogystal, defnyddiwyd dull seiliedig ar fandiau amledd i ddarparu ar gyfer y dadansoddiad cysylltedd a dysgu peirianyddol a weithredwyd gennym; fodd bynnag, mae gwerthydau yn ddigwyddiadau dros dro sy'n digwydd yn fyr mewn amser.

Er bod y dull hwn yn debygol o ddal gweithgarwch sy'n ymwneud â gwerthydau, gallai ymagwedd â mwy o ffocws sy'n seiliedig ar ddigwyddiadau lle nodir digwyddiadau gwerthyd penodol egluro ymhellach eu rôl mewn metawybyddiaeth.

Dangosodd canlyniadau'r dadansoddiad atchweliad fod newidiadau mewn hyd llwybr yn y band beta yn gysylltiedig â newidiadau mewn sensitifrwydd cof o'r presleep i gysgu post yn y cyflwr Actif. Roedd y berthynas yr adroddwyd amdani mewn cyfeiriad synhwyrol, gyda hyd llwybr is (mwy o effeithiolrwydd) yn ymwneud â gwelliannau mewn perfformiad metawybyddol.

Sylwch nad oedd hyd llwybr beta, fodd bynnag, yn sylweddol wahanol rhwng yr amodau Actif a Sham, sy'n awgrymu bod yr effaith yn dal gwahaniaethau unigol mwy manwl, lle mae unigolion sy'n arddangos ad-drefnu rhwydwaith tuag at fwy o effeithlonrwydd yn dilyn ysgogiad STAMP yn dangos mwy o welliant cof dros nos na'r rhai nad ydynt.

Trafodir hyn ymhellach yn y Wybodaeth Ategol. Mae'r canfyddiad hwn yn weddol newydd, gan nad oes unrhyw astudiaeth flaenorol i'n gwybodaeth wedi archwilio newidiadau mewn cysylltedd swyddogaethol yn dilyn ysgogiad yn ystod cwsg sy'n ymwneud â newidiadau ymddygiad.

 Mae astudiaethau sy'n ymchwilio i ddysgu a pherfformiad visuomotor, megis tasgau olrhain drych, wedi nodi newidiadau mewn cydamseru band beta a chysylltedd yn ystod ac yn dilyn y dasg (Classen et al., 1998; Kilner et al., 2004; Piantoni et al., 2015) Fodd bynnag, yn gyffredinol nid yw astudiaethau sy'n archwilio perthnasoedd cysylltedd graff-theoretig â pherfformiad cof ysbeidiol, a brofwyd yn yr arbrawf cyfredol, wedi archwilio newidiadau neu newidiadau a adroddwyd mewn cysylltedd band beta (Burke et al., 2013).

Fodd bynnag, mae newidiadau yn hyd betapath wedi bod yn gysylltiedig â dilyniant clefyd Alzheimer - sef, mae cleifion clefyd Alzheimer yn arddangos hyd llwybr beta uwch na rheolaethau iach, ac mae hyd betapath yn cydberthyn yn negyddol â sgôr archwiliad cyflwr meddwl bach (MMSE) (Stam et al .,2006). Yn ogystal, mae ymchwil yn niwroffisioleg osgiladu cwsg wedi dangos bod gweithgaredd rhythmig cyflymach (hy, yn yr ystod beta / gama) yn bresennol ac yn cael ei gynnal yn ystod cyfnod dadbolaru'r don araf ac yn absennol i raddau helaeth yn ystod y cyfnod hyperpolarization (Compte et al., 2008; Steriade , 2006; Steriade et al., 1996).

Gall y gweithgaredd cynyddol hwn fod yn gysylltiedig yn benodol â niwronau noradrenergig yn y system locws coeruleus (Eschenko et al., 2012), a all hyrwyddo plastigrwydd cortigol, elfen bwysig o gydgrynhoi cof.

Felly, mae'n bosibilrwydd y gall trefniadaeth rhwydwaith band beta a gweithgaredd yn ystod SWO fod yn agwedd bwysig ar weithrediad cof ysbeidiol a phrosesau cydgrynhoi, y gellir eu targedu a'u gwella trwy ysgogiad penodol STAMP.Un cyfyngiad posibl ar yr astudiaeth gyfredol yw diffyg a cyflwr rheoli i ddiystyru effaith gyffredinol ysgogiad ar gysylltedd.

Sef, gallai STAMPs fod wedi cael eu defnyddio yn ystod cwsg nad oedd yn gysylltiedig ag unrhyw episod yn ystod amgodio i gymharu newidiadau cysylltedd yn dilyn STAMPs wedi'u tagio â newidiadau yn dilyn STAMPs heb eu tagio.

O ystyried y nifer cyfyngedig o STAMPs a chymhlethdod y dyluniad arbrofol, dewisom wneud y mwyaf o'n pŵer ystadegol trwy ddefnyddio'r holl STAMPs i ciwio cof yn ystod cwsg.

Fodd bynnag, byddai'r amod hwn wedi bod yn arbennig o ddefnyddiol ar gyfer deall ein canlyniadau dosbarthu. Ar hyn o bryd, gallwn ddweud y gall y nodweddion a ddewiswyd amlinellu'r amodau Active a Sham, a gall hyn fod oherwydd prosesau cydgrynhoi yn y cyflwr Actif o'i gymharu â chyflwr Sham; fodd bynnag, gall y rhain hefyd fod yn newidiadau cyffredinol yn dilyn ysgogiad.

Mewn cyferbyniad, rydym yn hyderus bod perthynas hyd llwybr beta â newidiadau sensitifrwydd cof yn gysylltiedig â phrosesau cydgrynhoi dibyniaeth ar gwsg.

Mae ein canlyniadau ymddygiadol yn dangos bod ysgogiad STAMP wedi arwain at fuddion i'r cyflwr Tag & Cue o'i gymharu â'r amodau eraill, gan ddangos buddion penodol yn hytrach na budd mwy generig a achosir gan ysgogiad i fetagof. Yn unol â hyn, roedd newidiadau yn hyd llwybr beta yn rhagweld yn benodol newidiadau mewn newidiadau AUC Tag & Cue ac nid oeddent yn rhagfynegi sensitifrwydd yn y cyflwr Sham.

Mae gwaith blaenorol yn archwilio cysylltedd yr ymennydd â mesurau graff-theoretig yn aml wedi cymryd agwedd fwy cyfyngedig trwy archwilio mesurau penodol neu fandiau amlder penodol o ddiddordeb (Sadaghiani et al., 2015; Song et al., 2014).

Fe wnaethom ddewis defnyddio dull dysgu peirianyddol o chwilio trwy gasgliad mawr o fesurau mewn gwahanol fandiau amledd i nodi newidiadau sylweddol yn dilyn symbyliad a defnyddio traws-ddilysu a chymharu â modelau sylfaen i ddilysu ein canfyddiadau. Fodd bynnag, nid yw'r dull hwn heb ei gyfyngiadau.

Gall y nodweddion a ddewisir amrywio yn seiliedig ar yr algorithm neu'r set o gamau prosesu a ddewiswyd. Yn ogystal, er mwyn gwella perfformiad yn fawr, fe wnaethom ddileu nodweddion colin iawn - fodd bynnag, gallai'r nodweddion hyn a dynnwyd o hyd fod o ddiddordeb damcaniaethol o hyd.

Wedi cynnal profion ystadegol dilynol i sicrhau bod ein set derfynol o nodweddion dethol yn ystadegol wahanol rhwng yr amodau ysgogi a/neu ragfynegi perfformiad; serch hynny, efallai y bydd nodweddion cysylltedd eraill mewn rhai bandiau sydd hefyd yn cael eu modiwleiddio'n sylweddol gan STAMPs a/neu sy'n rhagfynegi ymddygiad, ond na chawsant eu dewis gan yr algorithm.

Fodd bynnag, credwn fod y berthynas hyd llwybr beta ag ymddygiad yn gadarn, gan ei fod yn cael ei ystyried yn gyson iawn gan algorithm Boruta a’i fod wedi rhagweld y data ymddygiad yn sylweddol, ac mae’n debygol na fyddai’r effaith hon wedi’i chanfod pe baem ond wedi archwilio mwy o fesurau safonol a bandiau amledd. Gall astudiaethau yn y dyfodol nodi'r rôl benodol y mae cysylltedd rhwydwaith beta yn ei chwarae mewn cof ysbeidiol a phrosesau gwneud penderfyniadau.

DIOLCHIADAU

Cefnogwyd y gwaith hwn gan y DARPA a Swyddfa Ymchwil y Fyddin. Barn, barn, a/neu ganfyddiadau a fynegir yw rhai’r awdur ac ni ddylid eu dehongli fel pe baent yn cynrychioli safbwyntiau neu bolisïau swyddogol yr Adran Amddiffyn neu Lywodraeth yr Unol Daleithiau.

GWYBODAETH GEFNOGOL

Mae'r nodweddion cysylltedd, yn ogystal â gwerthoedd sensitifrwydd metagof, wedi'u cynnwys yn y Wybodaeth Ategol ar gyfer yr erthygl hon sydd ar gael.

CYFRANIADAU AWDUR

Ryan Hubbard: Cysyniadoli; Dadansoddiad ffurfiol; Methodoleg; Ysgrifennu – drafft gwreiddiol; Ysgrifennu – adolygu a golygu. Iman Zadeh: Cysyniadoli; Dadansoddiad ffurfiol; Methodoleg;Adnoddau; Meddalwedd; Ysgrifennu – drafft gwreiddiol. Aaron Jones: Curadu data; Adnoddau. BradleyRobert: Curadu data; Adnoddau. Natalie Bryant: Curadu data; Adnoddau; Software.Vincent Clark: Curadu data; Adnoddau. Praveen Pilly: Cysyniadoli; Dadansoddiad Ffurfiol; Caffael cyllid; Ymchwiliad; Gweinyddu prosiectau; Goruchwyliaeth; Ysgrifennu - drafft gwreiddiol; Ysgrifennu - adolygu a golygu.

GWYBODAETH ARIANNOL

Praveen Pilly, Asiantaeth Prosiectau Ymchwil Uwch Amddiffyn (https://dx.doi.org/10.13039/100000185), ID y Wobr: W911NF-16-C-0018.

DATGANIAD O WRTHDARO DIDDORDEB

Mae gan yr awdur olaf, Praveen K. Pilly, batent ar ddefnyddio ysgogiad trydanol trawsgreuanol adweithiol cof wedi'i dargedu (Patent UD Rhif 10,307,592). Mae Vincent P. Clark yn gynghorydd gwyddonol gyda NeuroGeneces, LLC. Mae'r holl awduron yn datgan bod yr ymchwil wedi'i gynnal yn absenoldeb unrhyw fuddiannau ariannol neu anariannol eraill sy'n cystadlu â'i gilydd.

CYFEIRIADAU

1.Anderson, KL, Rajagovindan, R., Ghacibeh, GA, Meador, KJ, & Ding, M. (2009). Mae osgiliadau theta yn cyfryngu'r rhyngweithiad rhwng y cortecs rhagflaenol a'r llabed dros dro cyfryngol yn y cof dynol. Cortecs yr ymennydd, 20(7), 1604–1612. https://doi.org/10.1093/cursor/bhp223, PubMed: 19861635

2. Antony, JW, Gobel, EW, O'Hare, JK, Reber, PJ & Paller, KA (2012). Mae adweithio cof ciwio yn ystod cwsg yn dylanwadu ar ddysgu sgiliau. Niwrowyddoniaeth Natur , 15, 1114–1116. https://doi.org/10.1038/nn.3152, PubMed: 22751035

3.Ayoub, A., Aumann, D., Hörschelmann, A., Kouchekmanesch, A., Paul, P., Ganed, J., & Marshall, L. (2013). Effeithiau gwahaniaethol ar actifedd gwerthyd cyflym ac araf, a'r osciliad araf o gwsg mewn pobl â carbamazepine a flunarizine i wrthwynebu gweithgaredd sianel Na+ a Ca2+ sy'n ddibynnol ar foltedd. Cwsg, 36(6),905–911. https://doi.org/10.5665/sleep.2722, PubMed: 23729934

4.Backus, AR, Schoffelen, JM, Szebényi, S., Hanslmayr, S., &Doeller, CF (2016). Mae osgiliadau theta hippocampal-prefrontal yn cefnogi integreiddio cof. Bioleg Gyfredol, 26(4), 450–457.https://doi.org/10.1016/j.cub.2015.12.048, PubMed: 26832442

5. Baird, B., Smallwood, J., Gorgolewski, KJ, & Margulies, DS(2013). Mae rhwydweithiau cyfryngol ac ochrol yn y cortecs rhagflaenol blaenorol yn cefnogi'r gallu metawybyddol ar gyfer cof a chanfyddiad.Journal of Neuroscience, 33(42), 16657–16665. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0786-13.2013, PubMed: 24133268

6.Barahona, M., & Pecora, LM (2002). Cydamseru mewn systemau byd bach. Llythyrau Adolygiad Corfforol, 89(5), 054101. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.054101, PubMed: 12144443

7. Bassett, DS, & Bullmore, ED (2006). Rhwydweithiau ymennydd byd bach. Y Niwrowyddonydd, 12(6), 512–523. https://doi.org/10.1177/1073858406293182, PubMed: 17079517

8.Benchenane, K., Peyrache, A., Khamassi, M., Tierney, PL, Gioanni, Y., Battaglia, FP, &Wiener, SI (2010). Osgiliadau theta cydlynol ac ad-drefnu amseru pigyn yn y rhwydwaith hippocampal-rhagflaenol ar ddysgu. Neuron, 66(6), 921–936. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2010.05.013, PubMed: 20620877

9.Benjamini, Y., & Hochberg, Y. (1995). Rheoli'r darganfyddiad ffug: Dull ymarferol a phwerus o brofi lluosog. Cylchgrawn y Gymdeithas Ystadegol Frenhinol , 57, 289–300.

10.Berens, P. (2009). CircStat: Blwch offer MATLAB ar gyfer ystadegau cylchol. Cylchgrawn Meddalwedd Ystadegol, 31(10), 1–21.

For more information:1950477648nn@gmail.com