Targeting Frontoparietal Network Siv Bifocal Transcranial Alternating Tam Sim No Stimulation Thaum Lub Caij Nplooj Ntoos Zeeg Kawm Ua Haujlwm hauv Cov Neeg Laus Noj Qab Haus Huv Part 1
Oct 25, 2023
abstract
Keeb kwm: Cov neeg laus noj qab nyob zoo qhia tau tias qhov kev ua tau zoo ntawm lub cev muaj zog thiab kev kawm lub cev muaj zog nrog rau kev ua haujlwm nco (WM) kev ua haujlwm. WM tau raug qhia kom koom nrog hauv cov txheej txheem kev kawm tsav tsheb, xws li kev kawm ua ntu zus. Cov ntaub ntawv pov thawj sib txheeb tau qhia txog kev koom tes ntawm frontoparietal network (FPN), lub network hauv qab WM txheej txheem, hauv kev kawm lub cev muaj zog.
Kev kawm lub cev muaj zog yog hais txog cov txheej txheem los txhim kho kev kawm thiab kev nco los ntawm kev ua kis las, suab paj nruag, seev cev, kev ua yeeb yam, thiab lwm yam. Sib txawv ntawm cov kev kawm ib txwm muaj, kev kawm lub cev muaj zog ua rau muaj kev sib koom ua haujlwm ntawm lub cev thiab lub hlwb, ua rau kev kawm ntau dua thiab muaj kev lom zem. .
Qhov cuam tshuam ntawm kev kawm lub cev muaj zog ntawm kev nco yog qhov tseem ceeb heev. Los ntawm kev tawm dag zog, peb tuaj yeem txhim kho lub cev metabolic qib, ua kom cov ntshav ncig, thiab muab cov pa oxygen thiab cov as-ham rau lub hlwb. Nyob rau tib lub sijhawm, kev kawm tsav tsheb kuj tuaj yeem txhawb nqa lub hippocampus hauv lub hlwb, uas yog qhov chaw nco tseem ceeb uas tuaj yeem pab peb nco qab thiab nkag siab txog kev paub zoo.
Tsis tas li ntawd, kev kawm tsav tsheb kuj tuaj yeem txhim kho tib neeg lub siab thiab kev xav. Thaum lub sij hawm qoj ib ce, tib neeg lub cev zais ntau cov neurotransmitters xws li dopamine thiab adrenaline, uas tuaj yeem ua rau peb muaj kev zoo siab thiab muaj zog. Qhov no pab tau zoo heev rau peb kom tsom mus rau kev kawm cov dej num zoo dua.
Hauv kev kawm tsav tsheb, peb tuaj yeem xaiv ntau hom kev tawm dag zog, xws li hla hlua, ntaus pob, seev cev, yoga, thiab lwm yam. Cov kev tawm dag zog sib txawv muaj qhov sib txawv ntawm lub hlwb. Piv txwv li, kev seev cev tuaj yeem pab peb tswj cov kev sib dhos ntawm lub cev zoo dua thiab txhim kho qhov kev paub ntawm qhov chaw; kev ua si basketball tuaj yeem pab peb pom zoo rau qhov chaw sab nraud thiab cuam tshuam nrog cov xwm txheej nyuaj.
Nyob rau hauv luv luv, motor learning plays lub luag hauj lwm tseem ceeb nyob rau hauv kev txhim kho peb kev kawm efficiency thiab nco. Peb yuav tsum koom nrog kev tawm dag zog rau hauv kev kawm niaj hnub, siv tag nrho kev sib koom ua ke ntawm lub cev thiab lub hlwb, thiab kawm thiab loj hlob zoo dua. Nws pom tau tias peb yuav tsum txhim kho peb lub cim xeeb. Cistanche deserticola tuaj yeem txhim kho kev nco zoo vim Cistanche deserticola yog cov khoom siv tshuaj suav tshuaj suav nrog ntau yam tshwj xeeb, ib qho ntawm kev txhim kho kev nco. Kev ua tau zoo ntawm cov nqaij minced los ntawm ntau yam khoom xyaw uas nws muaj, nrog rau cov kua qaub, polysaccharides, flavonoids, thiab lwm yam. Cov khoom xyaw no tuaj yeem txhawb lub hlwb kev noj qab haus huv ntau txoj hauv kev.
Nyem paub 10 txoj hauv kev los txhim kho kev nco
Txawm li cas los xij, tam sim no tsis muaj pov thawj qhov laj thawj. Non-invasive hlwb stimulation (NIBS) cov kev tshawb fawb tau tsom mus deb tshaj plaws ntawm cov chaw hais txog lub cev muaj zog los txhim kho kev kawm ntawm lub cev muaj zog thaum cov cheeb tsam cuam tshuam nrog kev paub ntau ntxiv ntawm kev kawm lub cev muaj zog tseem tsis tau hais txog. Kev xav: Hauv txoj kev tshawb no, peb tsom los muab cov ntaub ntawv pov thawj. rau kev koom tes ntawm WM cov txheej txheem thiab cov hauv paus FPN hauv kev ua tau zoo ntawm kev ua haujlwm ntawm lub cev muaj zog los ntawm kev siv thetatranscranial alternating tam sim no stimulation (tACS) tsom rau FPN thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm lub cev muaj zog.
Txoj Kev: Hauv ib pawg ntawm 20 tus neeg laus noj qab haus huv, peb tau siv bifocal tACS hauv theta ntau yam rau FPN thaum lub sijhawm kawm ua ntu zus. Nrog rau kev siv ob qhov muag tsis pom kev, tus qauv hla dhau, peb tau sim qhov ua tau zoo ntawm kev ua haujlwm zoo piv rau sham stimulation. Ob txoj haujlwm ntawm lub cev muaj zog tau siv: ib qho nrog siab thiab ib qho nrog qis WM load, los tshawb txog qhov ua tau zoo ntawm kev txhawb nqa ntawm cov haujlwm txawv ntawm WM xav tau. Tsis tas li ntawd, cov teebmeem ntawm kev txhawb nqa ntawm WM kev ua tau zoo tau hais txog kev siv N-rov qab ua haujlwm. tACSfrequency yog tus kheej siv EEG ntsuas tus kheej theta ncov zaus thaum ua haujlwm N-rov qab.
Cov txiaj ntsig: Daim ntawv thov ntawm tus kheej theta tACS rau FPN txhim kho kev ua tau zoo thaum lub sijhawm kawm motorsequence ua haujlwm nrog lub siab WM load (p < .001), tab sis tsis nrog WM load tsawg. Active stimulationsignificantly txhim kho ob qho tib si ceev (p < .001), thiab raug (p ¼ .03) thaum lub sij hawm ua hauj lwm nrog ib tug siab WM load.Ntxiv rau, lub stimulation paradigm txhim kho kev ua tau zoo ntawm N-rov qab ua hauj lwm rau lub 2- rov qab ua haujlwm(p ¼ .013), tab sis tsis yog rau 1-rov qab thiab 3-rov qab.
Xaus: Qhov kev ua tau zoo thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm lub cev muaj zog tuaj yeem txhim kho kev siv tus kheej bifocal theta tACS rau FPN thaum lub WM load siab, qhia tias qhov ua tau zoo ntawm qhov kev txhawb zog no yog nyob ntawm qhov kev xav tau thaum lub sijhawm kawm. Cov ntaub ntawv no muab cov ntaub ntawv pov thawj ntxiv rau qhov tseem ceeb ntawm kev koom tes ntawm WM cov txheej txheem thiab FPN thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm lub cev muaj zog kawm ua haujlwm hauv kev noj qab haus huv laus. Cov kev tshawb pom no qhib qhov muaj txiaj ntsig zoo tshiab los tiv thaiv lub hnub nyoog ntsig txog kev poob qis hauv lub cev muaj zog, kev kawm muaj peev xwm, thiab WM kev ua tau zoo.
1. Taw qhia
Lub peev xwm kom tau txais cov kev txawj tsav tsheb tshiab yog qhov tseem ceeb hauv lub neej niaj hnub.Kev kawm lub cev muaj zog yog kev xyaum ua raws li cov txheej txheem uas txav tau nrawm dua thiab raug dua [1]. Ntau qhov kev tshawb fawb tau ua rau muaj kev nkag siab ntau ntxiv ntawm cov neural substrates thiab cov txheej txheem hauv qab uas koom nrog hauv kev nrhiav tau, sib sau ua ke, thiab khaws cov kev txawj tsav tsheb tshiab.Neuroscientific cov kev tshawb fawb tau tsom feem ntau ntawm lub tshuab hluav taws xob thiab lub luag haujlwm tseem ceeb ntawm thawj lub cev muaj zog cortex (M1) [ 2e4] ib.
Qhov no yog qhov tshwj xeeb tshaj yog rau cov kev tshawb fawb uas tsis yog-invasive hlwb stimulation (NIBS) uas sim los txhim kho kev kawm lub cev muaj zog los ntawm kev sib koom ua ke ntawm kev ua haujlwm ntawm lub cev muaj zog nrog lub stimulation paradigm [5e8]. Txawm li cas los xij, cov kev tshawb fawb tau qhia tias cov haujlwm nyuaj, xws li kev kawm lub cev muaj zog (MSL), tsis txhob cia siab rau cov txheej txheem ntsig txog lub cev, tab sis kuj tseem muaj cov txheej txheem ntawm kev paub, xws li kev ua haujlwm nco (WM) [4,9,10]. Kuj ceeb tias, WM-hais txog lub hlwb tsis yog lub hom phiaj rau NIBSparadigms npaj los kawm MSL.
MSL yog cov txheej txheem uas muaj kev ywj pheej txav mus los, nws thiaj li ua rau muaj ntau lub ntsiab lus uas tuaj yeem ua tau sai thiab raug [4,11]. Cov kev tshawb fawb tau qhia txog kev koom tes ntawm WM hauv MSL [12e14]. WM hais txog qhov muaj peev xwm khaws cia thiab tswj cov ntaub ntawv hauv lub siab [15].Inter-tus neeg sib txawv hauv WM piv txwv li, muaj cov lej ntawm cov khoom uas tuaj yeem tuav thiab ua haujlwm nrog [4]. Qhov no yog ib qho tseem ceeb rau MSL, tshwj xeeb tshaj yog thaum lub sij hawm cov txheej txheem ntawm pab pawg neeg cov ntsiab lus nyob rau hauv "chunks".
Cov txheej txheem chunking no ua rau kev ua tiav ntawm kev txav [16e18]. Ntau cov kev tshawb fawb tau pom tias cov laus laus noj qab nyob zoo qhia tau tias muaj kev poob qis hauv kev muaj peev xwm ntawm kev kawm lub cev muaj zog [12,14]. Ntxiv mus, kev laus txo qis kev paub txog kev ua haujlwm nrog rau WM [19]. Yog li ntawd, kev sib cuam tshuam ntawm hnub nyoog, WM peev xwm, thiab MSL tau raug qhia tsis ntev los no [14], tab sis cov pov thawj vim li cas rau qhov kev pom zoo no tseem txwv.
Ib qho kev cog lus neurotechnology los muab cov pov thawj causal yog kev siv NIBS, xws li transcranial alternating tam sim no stimulation (tACS) [20e23]. Cov txheej txheem no tso cai rau exogenously cuam tshuam nrog kev ua haujlwm oscillatory tsis tu ncua thiab tsom rau cov tes hauj lwm tshwj xeeb, xws li fronto-parietal network (FPN), txhawm rau txhim kho lossis txo qhov tshwj xeeb ntawm kev txawj ntse, xws li WM txheej txheem [24,25].
FPN, lub network cuam tshuam nrog WM, tau qhib thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm lub cev muaj zog [18,26e29]. Cov txheej txheem kev txawj ntse yog nyob ntawm kev sib koom ua ke ntawm kev sib koom tes hauv thiab ntawm cov hlwb hauv lub hlwb, ua tiav hauv lub hlwb los ntawm kev ua haujlwm oscillatory [30,31]. Piv txwv li, kev ua tau zoo yog nce los ntawm oscillatory synchronization ofneuronal firing, uas tsim ensembles ntawm neurons uas ua outspecific computational functions [31,32]. Lub luag haujlwm tseem ceeb ntawm tACS yog kom nkag mus lossis synchronize neuronal networks [20,33].
Lub stimulation zaus yog hloov kho kom haum rau lub endogenous oscillatory zaus thiab nws lub hlwb lub xeev. Tshwj xeeb tshaj yog, tACS tso cai rau exogenously kev sib cuam tshuam nrog cov oscillations tsis tu ncua, uas tuaj yeem ua rau muaj kev sib raug zoo hauv cov tes hauj lwm nrog rau cov kev coj cwj pwm cuam tshuam [23,33,34]. Neuronal oscillations nyob rau hauv theta ntau yam (4e8 Hz) tau koom nrog WM cov dej num, nrog rau kev nce hauv lub zog theta thaum nce WM load [35e37]. Polania et al. thiab Violante et al. tau qhia txog kev sib raug zoo ntawm cov synchronization ntawm theta oscillations nrog tus txheeb ze 0⁰ theem sib txawv hauv FPN thiab kev txhim kho ntawm WM kev ua tau zoo [24,25]. Txawm li cas los xij, kev paub txog cov teebmeem ntawm tACS-vim synchronization ntawm theta oscillations hauv FPN thiabMSL tsis muaj.
Nyob rau hauv txoj kev tshawb no, peb tsom los txiav txim qhov kev sib raug zoo ntawm WM thiab MSL hauv cov neeg laus noj qab haus huv. Txhawm rau ua qhov no, tus kheej tus kheej tACS tau siv rau txoj cai dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) thiab posterior parietal cortex (PPC) npaj los txhim kho MSL siv kev cob qhia ntawm cov ntiv tes sib txuas ua haujlwm (SFTT) [3]. Txhawm rau ntsuas qhov tseem ceeb ntawm WM thaum lub sijhawm MSL thiab qhov no cuam tshuam li cas los ntawm FPN stimulation, ob versions ntawm SFTTwere siv. Cov versions txawv ntawm qhov qis vs. siab WM load.
WM load tau khaws cia qis los ntawm kev qhia meej meej txog qhov sib lawv liag ntawm ascreen thaum ua haujlwm [38]. Nyob rau hauv lub siab WM load version, cov nram qab no yuav tsum tau cim ua ntej ua hauj lwm thiab tsis tau qhia thaum lub sij hawm ua hauj lwm. Qhov kev saib xyuas hauv online no ntawm qhov sib lawv liag thaum ua haujlwm ntawm kev txav mus los cuam tshuam nrog WM cov txheej txheem [39].
Tsis tas li ntawd, peb txheeb xyuas seb qhov kev txhawb nqa tam sim no puas txhawb nqa WM nrog kev siv N-rov qab ua haujlwm [24]. Nrog rau txoj kev tshawb no, peb qhia txog FPN ua ib qho kev txhawb zog ntxiv rau qhov chaw ua haujlwm ntawm lub cev muaj zog thiab kev kawm txhim kho thiab ci ntsa iab qhov tseem ceeb ntawm kev coj cov txheej txheem kev txawj ntse mus rau hauv tus account thaum lub sij hawm MSL paradigms.
2. Cov txheej txheem
2.1. Cov neeg koom nrog
Nyob rau hauv txoj kev tshawb no, peb nrhiav N ¼ 21 noj qab nyob zoo, laus dua, sab tes xis koom tes (N ¼ 11 poj niam, txhais tau tias hnub nyoog ± sd: 69.6 ± 4.4, txhais tau tias lateralality quotient Edinburgh handedness inventory 85.03 ± 17.3) [40]. Cov ntaub ntawv ntawm N ¼ 20 cov neeg koom tau raug txiav txim siab vim qhov kev tso tawm ntawm ib tus neeg koom nrog los ntawm kev hloov pauv tsis zoo ntawm lub cev. Cov txheej txheem suav nrog: 60 xyoo [41e43], sab xis, thiab tsis muaj contraindications rau transcranial hluav taws xob stimulation (tES).
Cov txheej txheem cais tawm yog: cov kab mob neuropsychiatric, keeb kwm ntawm qaug dab peg, cov tshuaj uas muaj feem cuam tshuam nrog tES, musculoskeletal tsis ua haujlwm uas ua rau cov ntiv tes tsis zoo, tus kws tshaj lij tshuab raj, thiab noj cov tshuaj narcotic. Txhua tus neeg koom tau kos npe rau kev pom zoo. Txoj kev tshawb no tau ua raws li kev tshaj tawm ntawm Helsinki [44]. Kev pom zoo kev coj ncaj ncees tau txais los ntawm pawg neeg saib xyuas kev ncaj ncees hauv lub tebchaws hauv Vaud, Switzerland (tus lej xov tooj: 2017-00765).
2.2. Kev sim tsim
Qhov kev tsim ntawm txoj kev tshawb no yog ob qhov muag tsis pom kev, sham-tswj, thiab hla dhau. Nws muaj ob ntu ua ntej hla dhau thiab ob ntu tom qab hla dhau. Thaum lub rooj sib tham nyob rau hnub 1, cov neeg koom tau raug ceeb toom, tshuaj xyuas, thiab hais kom sau peb cov lus nug sib txawv (tES daim ntawv nug kev nyab xeeb, Edinburgh HandednessInventory (EHI), Center for Epidemiological Studies DepressionScale (CES-D)) [40,45]. Tom qab ntawd, cov neeg koom ua ib qho kev xeem Nback nrog EEG tau los rau kev txheeb xyuas qhov siab tshaj plaws.
Ua raws li kev ntsuas EEG, cov neeg koom nrog tau txais kev cob qhia tsav tsheb thiab kev cob qhia kev txawj ntse nrog tACS. Hnub tom qab cov neeg koom ua tsuas yog kev cob qhia lub cev muaj zog nrog tACS.Qhov kev txhawb nqa tau khaws cia zoo ib yam ntawm ob hnub sib law liag thiab tau hloov pauv tom qab hla dhau. Qhov kev txiav txim ntawm stimulation tau txhais nyob rau hauv ib tug pseudo-randomized zam los ntawm ib tug neeg xyaum tsis koom nrog hauv cov ntaub ntawv tau.
Qhov qhov muag tsis pom kev rau kev txhawb nqa ntawm ob tus neeg koom nrog thiab cov neeg sim tau ua pov thawj los ntawm tus kws sim ntxiv uas tau teeb tsa qhov ntsuas thiab tig rau cov stimulators thaum lub sijhawm sim. Nyob nruab nrab ntawm qhov ua ntej thiab tom qab kev sib tw hla dhau yog lub sijhawm tsawg kawg ntawm ob lub lis piam, raws li peb txoj haujlwm dhau los [46]. Tib txoj haujlwm, nrog rau qhov sib txawv, tau rov ua dua tom qab hla dhau, tsis suav nrog cov lus nug. Thov saib daim duab 1 A rau ncua sij hawm ntawm kev tsim qauv.
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