Targedu'r Rhwydwaith Frontoparietal Gan Ddefnyddio Symbyliad Cerrynt Deuffocal Trawsgreuanol Bob Yn ail yn Ystod Tasg Dysgu Dilyniant Echddygol mewn Oedolion Hŷn Iach Rhan 1

haniaethol

Cefndir: Mae oedolion hŷn iach yn dangos gostyngiad mewn perfformiad echddygol a gallu dysgu echddygol yn ogystal â pherfformiad cof gweithio (WM). Mae WM wedi'i awgrymu i fod yn rhan o brosesau dysgu echddygol, fel dysgu dilyniant. Mae tystiolaeth gydberthynol wedi dangos bod y rhwydwaith blaenparietal (FPN), rhwydwaith sy'n sail i brosesau WM, yn rhan o ddysgu dilyniant echddygol.

Mae dysgu modur yn cyfeirio at ddulliau i wella effeithlonrwydd dysgu a chof trwy chwaraeon, cerddoriaeth, dawns, crefft ymladd, ac ati Yn wahanol i ddulliau dysgu traddodiadol, mae dysgu modur yn talu mwy o sylw i weithrediad cydgysylltiedig y corff a'r ymennydd, gan wneud dysgu'n fwy hamddenol a phleserus .

Mae effaith dysgu echddygol ar y cof yn arwyddocaol iawn. Trwy ymarfer corff, gallwn wella lefel metabolig y corff, cyflymu cylchrediad y gwaed, a chyflenwi ocsigen a maetholion yn llawn i'r ymennydd. Ar yr un pryd, gall dysgu modur hefyd ysgogi'r hippocampus yn yr ymennydd, sy'n ardal storio cof allweddol a all ein helpu i gofio a deall gwybodaeth yn well.

Yn ogystal, gall dysgu modur hefyd wella gallu pobl i ganolbwyntio a chanolbwyntio. Yn ystod ymarfer corff, mae'r corff dynol yn secretu llawer iawn o niwrodrosglwyddyddion fel dopamin ac adrenalin, a all wneud i ni deimlo'n fwy cadarnhaol ac egnïol. Mae hyn yn ddefnyddiol iawn i ni ganolbwyntio'n well ar dasgau dysgu.

Mewn dysgu modur, gallwn ddewis amrywiaeth o ddulliau ymarfer corff, megis rhaff sgipio, chwarae pêl-fasged, dawnsio, ioga, ac ati Mae gwahanol ddulliau ymarfer corff yn cael effeithiau gwahanol ar yr ymennydd. Er enghraifft, gall dawnsio ein helpu i reoli rhythm y corff yn well a gwella ymwybyddiaeth ofodol; gall chwarae pêl-fasged ein helpu i ganfod yr amgylchedd allanol yn well a delio â sefyllfaoedd cymhleth.

Yn fyr, mae dysgu modur yn chwarae rhan bwysig wrth wella ein heffeithlonrwydd dysgu a'n cof. Dylem integreiddio ymarfer corff i ddysgu bob dydd, gwneud defnydd llawn o synergedd y corff a'r ymennydd, a dysgu a thyfu'n fwy pleserus. Gellir gweld bod angen i ni wella ein cof. Gall Cistanche deserticola wella cof yn sylweddol oherwydd bod Cistanche deserticola yn ddeunydd meddyginiaethol Tsieineaidd traddodiadol gyda llawer o effeithiau unigryw, ac un ohonynt yw gwella cof. Mae effeithiolrwydd briwgig yn dod o'r gwahanol gynhwysion gweithredol sydd ynddo, gan gynnwys asid, polysacaridau, flavonoidau, ac ati. Gall y cynhwysion hyn hybu iechyd yr ymennydd mewn gwahanol ffyrdd.

Cliciwch gwybod 10 ffordd i wella cof

Fodd bynnag, mae tystiolaeth achosol yn brin ar hyn o bryd. Mae astudiaethau ysgogiad ymennydd anfewnwthiol (NIBS) wedi canolbwyntio hyd yn hyn ar feysydd sy'n ymwneud â moduron i wella dysgu dilyniant echddygol tra nad yw meysydd sy'n gysylltiedig ag agweddau mwy gwybyddol ar ddysgu echddygol wedi cael sylw eto. Hypothesis: Yn yr astudiaeth hon, ein nod yw darparu tystiolaeth achosol ar gyfer cynnwys prosesau WM a'r FPN sylfaenol ym mherfformiad llwyddiannus tasg ddysgu dilyniant echddygol trwy ddefnyddio symbyliad cerrynt eiledol thetatranscranial (tACS) gan dargedu'r FPN yn ystod tasg dysgu dilyniant echddygol.

Dulliau: Mewn carfan o 20 o oedolion hŷn iach, fe wnaethom gymhwyso tACS deuffocal yn yr ystod theta i’r FPN yn ystod tasg dysgu dilyniant. Gyda'r defnydd o ddyluniad dwbl-ddall, traws-drosodd, fe wnaethom brofi effeithiolrwydd gweithredol o'i gymharu ag ysgogiad ffug. Defnyddiwyd dwy fersiwn o'r dasg echddygol: un gyda llwyth uchel ac un â llwyth WM isel, i archwilio effeithiolrwydd symbyliad ar dasgau sy'n amrywio o ran galw WM. Yn ogystal, rhoddwyd sylw i effeithiau ysgogiad ar berfformiad WM gan ddefnyddio tasg N-back. Personolwyd yr amlder tACS gan ddefnyddio EEG i fesur amledd brig theta unigol yn ystod y dasg N-ôl.

Canlyniadau: Roedd cymhwyso theta tACS personol i'r FPN wedi gwella perfformiad yn ystod y dasg dysgu dilyniant modur gyda llwyth WM uchel (p < .001), ond nid gyda llwyth WM isel. Fe wnaeth ysgogiad gweithredol wella'n sylweddol gyflymder (p < .001), a chywirdeb (p ¼ .03) yn ystod y dasg gyda llwyth WM uchel.Yn ogystal, fe wnaeth y patrwm ysgogi wella perfformiad ar y dasg N-ôl ar gyfer y 2- tasg yn ôl(p ¼ .013), ond nid ar gyfer 1-yn ôl a 3-yn ôl.

Casgliad: Gellir gwella'r perfformiad yn ystod tasg dysgu dilyniant echddygol gan ddefnyddio theta tACS deuffocal personol i'r FPN pan fo'r llwyth WM yn uchel, sy'n dangos bod effeithiolrwydd y patrwm ysgogi hwn yn dibynnu ar y galw gwybyddol yn ystod y dasg ddysgu. Mae'r data hyn yn darparu tystiolaeth achosol bellach ar gyfer cyfranogiad hanfodol prosesau WM a'r FPN yn ystod cyflawni tasg dysgu dilyniant echddygol mewn pobl hŷn iach. Mae'r canfyddiadau hyn yn agor posibiliadau cyffrous newydd i wrthsefyll y dirywiad sy'n gysylltiedig ag oedran mewn perfformiad modur, gallu dysgu, a pherfformiad WM.

1. Rhagymadrodd

Mae'r gallu i ennill sgiliau echddygol newydd yn bwysig ym mywyd beunyddiol. Mae dysgu modur yn broses sy'n dibynnu ar ymarfer lle mae symudiadau'n cael eu perfformio'n gyflymach ac yn fwy cywir [1]. Mae llawer iawn o ymchwil wedi cyfrannu at ddealltwriaeth gynyddol o'r swbstradau niwral a'r mecanweithiau sylfaenol sy'n ymwneud â chaffael, cydgrynhoi a chadw sgiliau echddygol newydd. Mae astudiaethau niwrowyddonol wedi canolbwyntio'n bennaf ar y rhwydwaith modur a rôl ganolog y cortecs echddygol sylfaenol (M1)[ 2e4].

Mae hyn yn arbennig o wir ar gyfer astudiaethau ysgogiad ymennydd anfewnwthiol (NIBS) sy'n ceisio gwella dysgu echddygol trwy gyfuno ymarfer tasg echddygol heriol â pharadigm ysgogi [5e8]. Fodd bynnag, mae astudiaethau wedi awgrymu nad yw tasgau echddygol heriol, megis dysgu dilyniant echddygol (MSL), yn dibynnu'n gyfan gwbl ar brosesau sy'n gysylltiedig â modur, ond hefyd ar brosesau gwybyddol, megis cof gweithio (WM) [4,9,10]. Yn syndod, nid yw ardaloedd ymennydd sy'n gysylltiedig â WM wedi bod yn darged ar gyfer NIBSparadigms y bwriedir iddynt astudio MSL.

Mae MSL yn broses lle mae symudiadau annibynnol yn gysylltiedig, gan arwain yn y pen draw at ddilyniant aml-elfen y gellir ei berfformio'n gyflym ac yn gywir [4,11]. Mae astudiaethau wedi dangos bod WM yn cymryd rhan mewn MSL [12e14]. Mae WM yn cyfeirio at y gallu i storio a thrin gwybodaeth yn y meddwl dros dro [15]. Mae amrywioldeb rhyng-unigol yn WM ee, yn cynnwys nifer yr eitemau y gellir eu dal a gweithio gyda nhw [4]. Mae hyn yn bwysig iMSL, yn enwedig yn ystod y broses o grwpio elfennau o'r rhain yn "darnau".

Mae'r broses dalpio hon yn arwain at gyflawni'r symudiadau yn gyflymach [16e18]. Mae llawer o astudiaethau wedi dangos bod pobl hŷn iach yn dangos dirywiad yn y gallu i ddilyniannau learnmotor [12,14]. Ar ben hynny, mae heneiddio yn lleihau swyddogaethau gwybyddol gan gynnwys WM [19]. Felly, mae rhyngweithio rhwng oedran, gallu WM, ac MSL wedi'i awgrymu'n ddiweddar [14], er bod tystiolaeth achosol o blaid yr awgrym hwn yn gyfyngedig o hyd.

Neurotechnoleg addawol i ddarparu tystiolaeth achosol yw defnyddio NIBS, fel ysgogiad cerrynt eiledol trawsgreuanol (tACS) [20e23]. Mae'r dechneg hon yn caniatáu ymyrryd yn alldarddol â gweithgaredd oscillatory parhaus a thargedu rhwydweithiau penodol, megis y rhwydwaith fronto-parietal (FPN), i wella neu leihau swyddogaethau gwybyddol yn benodol, megis prosesau WM [24,25].

Mae'r FPN, rhwydwaith sy'n gysylltiedig â WM, yn cael ei actifadu yn ystod tasgau dilyniant modur [18,26e29]. Mae prosesau gwybyddol yn dibynnu ar ryngweithiadau cydgysylltiedig o fewn ac ymhlith rhwydweithiau'r ymennydd, a weithredir yn yr ymennydd gan weithgaredd osgiliadol [30,31]. Er enghraifft, mae effeithlonrwydd yn cael ei gynyddu gan gydamseriad osgiliadol tanio niwronau, sy'n creu ensembles o niwronau sy'n cyflawni swyddogaethau cyfrifiannol penodol [31,32]. Prif fecanwaith gweithio tACS yw swyno neu gydamseru rhwydweithiau niwronaidd[20,33].

Mae'r amledd symbyliad yn cael ei addasu i gyd-fynd â'r amledd osgiliadurol mewndarddol a chyflwr ei ymennydd. Yn fwy penodol, mae tACS yn caniatáu rhyngweithio alldarddol ag osgiliadau parhaus, a all arwain at well cydlyniad o fewn rhwydweithiau gyda'r effaith ymddygiadol priodol [23,33,34]. Mae osgiliadau niwronaidd yn yr ystod theta (4e8 Hz) yn cymryd rhan mewn tasgau WM, gyda chynnydd mewn pŵer theta yn ystod llwyth WM cynyddol [35e37]. Mae Polania et al. a Violante et al. wedi dangos perthynas achosol rhwng cydamseru osgiliadau theta â gwahaniaeth cyfnod cymharol 0⁰ yn yr FPN a gwella perfformiad WM [24,25]. Fodd bynnag, mae diffyg gwybodaeth am effeithiau cydamseru osgiliadau theta a achosir gan tACS yn yr FPN aMSL.

Yn yr astudiaeth hon, ein nod oedd pennu perthynas achosol rhwng WM ac MSL mewn oedolion hŷn iach. Er mwyn gwneud hyn, cymhwyswyd yta tACS personol i'r cortecs blaen blaen dorsolateral cywir (DLPFC) a'r cortecs parietal ôl (PPC) gyda'r bwriad o wella MSL gan ddefnyddio hyfforddiant y dasg tapio bysedd dilyniannol (SFTT) [3]. I werthuso pwysigrwydd WM yn ystod MSL a sut mae hyn yn cael ei effeithio gan yr ysgogiad FPN, defnyddiwyd dwy fersiwn o'r SFTT. Roedd y fersiynau'n wahanol o ran llwyth WM isel yn erbyn uchel.

Cadwyd llwyth WM yn isel trwy ddangos yn benodol y dilyniant ar sgrin yn ystod y dasg [38]. Yn y fersiwn llwyth WM uchel, roedd yn rhaid cofio'r rhain cyn y dasg ac ni chawsant eu dangos yn ystod y dasg. Mae'r gwaith cynnal a chadw ar-lein hwn o'r dilyniant wrth berfformio'r symudiadau yn dibynnu'n berthnasol ar brosesau WM [39].

Yn ogystal, rydym yn gwirio a yw'r patrwm ysgogi presennol yn gwella WM trwy ddefnyddio tasg N-back [24]. Gyda'r astudiaeth hon, rydym yn cyflwyno'r FPN fel lleoliad targed ysgogiad ychwanegol ar gyfer perfformiad modur a gwella dysgu ac yn tynnu sylw at bwysigrwydd cymryd prosesau gwybyddol i ystyriaeth yn ystod paradeimau MSL.

2. Dulliau

2.1. Cyfranogwyr

Yn yr astudiaeth hon, fe wnaethom recriwtio N ¼ 21 o gyfranogwyr iach, hŷn, llaw dde (N ¼ 11 benywaidd, oedran cymedrig ± sd: 69.6 ± 4.4, cyniferydd ochroledd cymedrig Stocrestr handedness Caeredin 85.03 ± 17.3)[40]. Ystyriwyd data N ¼ 20 o gyfranogwyr oherwydd bod un cyfranogwr wedi gadael a achoswyd gan newid anghysylltiedig mewn iechyd corfforol. Y meini prawf cynhwysiant oedd: 60 mlynedd [41e43], llaw dde, ac absenoldeb gwrtharwyddion ar gyfer ysgogiad trydanol trawsgreuanol (tES).

Y meini prawf gwahardd oedd: clefydau niwroseiciatrig, hanes trawiadau, meddyginiaeth a allai ryngweithio â tES, camweithrediad cyhyrysgerbydol sy'n amharu ar symudiadau bysedd, cerddor proffesiynol, a chymeriant cyffuriau narcotig. Mae'r holl gyfranogwyr wedi llofnodi caniatâd gwybodus. Perfformiwyd yr astudiaeth yn unol â datganiad Helsinki [44]. Cafwyd cymeradwyaeth foesegol gan y pwyllgor moeseg cantonaidd yn Vaud, y Swistir (rhif y prosiect: 2017-00765).

2.2. Dyluniad arbrofol

Roedd dyluniad yr astudiaeth hon yn ddwbl-ddall, yn cael ei reoli gan ffug, ac yn croesi drosodd. Roedd yn cynnwys dwy sesiwn cyn croesi drosodd a dau sesiwn ar ôl croesi drosodd. Yn ystod y sesiwn ar ddiwrnod 1, hysbyswyd y cyfranogwyr, eu sgrinio, a gofynnwyd iddynt lenwi tri holiadur gwahanol (holiadur diogelwch tES, Rhestr Handedness Inventory Caeredin (EHI), Graddfa Iselder Canolfan Astudiaethau Epidemiolegol (CES-D)) [40,45]. Wedi hynny, perfformiodd y cyfranogwyr brawf Nback gyda chaffaeliad EEG ar gyfer dadansoddiad amlder brig.

Yn dilyn y mesuriad EEG, gwnaeth y cyfranogwyr yr hyfforddiant moduro a'r hyfforddiant gwybyddol gyda tACS cydamserol. Y diwrnod wedyn perfformiodd y cyfranogwyr yr hyfforddiant modur gyda tACS yn unig. Cadwyd y cyflwr ysgogi yr un fath ar y ddau ddiwrnod yn olynol a chafodd ei newid ar ôl croesi drosodd. Diffiniwyd trefn yr ysgogiad mewn ffug-hap gan arbrofwr nad oedd yn ymwneud â chaffael data.

Sicrhawyd dallineb cyflwr symbyliad y cyfranogwr a'r arbrofwr gan arbrofwr ychwanegol a osododd y paramedrau a throi'r symbylyddion ymlaen yn ystod yr arbrawf. Rhwng y sesiynau trawsgroesi cyn ac ar ôl hynny roedd isafswm cyfnod o bythefnos, yn seiliedig ar ein gwaith blaenorol [46]. Ailadroddwyd yr un tasgau, gyda dilyniannau gwahanol, ar ôl croesi drosodd, heb gynnwys yr holiadur. Gweler Ffig. 1 A am linell amser cynllun yr astudiaeth.

For more information:1950477648nn@gmail.com