Orientació a la xarxa frontoparietal mitjançant l'estimulació bifocal transcranial de corrent altern durant una tasca d'aprenentatge de seqüències motrius en adults grans sans, part 3

3.4. Temps de reacció

Hem pogut replicar els resultats de Violante i els seus col·legues pel que fa al temps de reacció del paràmetre amb un efecte significatiu de l'estimulació F(1, 47,10) ¼ 5,33, p ¼.025, hp2 ¼ {{25 }},1 (efecte mitjà), així com un efecte per al nivell de dificultat F(1, 35,77) ¼ 44,61, p < .001 hp2 ¼ 0,55 (efecte gran) i un efecte d'interacció F(1, 34,54) ¼ 4,83, p ¼ ,035, hp2 ¼ 0,12 (efecte mitjà). L'anàlisi post-hoc amb correccions de Tukey va mostrar una diferència significativa entre l'estimulació simulada i real durant el nivell de dificultat 2, t (42,1) ¼ 3,22, p ¼ 0,013, però no per al nivell 1 t (42,6) ¼ 0,20, p ¼ 0,997.

La relació entre l'estimulació simulada i la memòria és una àrea d'investigació molt interessant. Sovint sentim que algunes persones diuen que poden millorar la seva memòria aplicant una estimulació falsa, i hi ha alguns estudis científics que ho confirmen.

L'estimulació simulada fa referència a un senyal visual o auditiu que no existeix a l'entorn però que es crea artificialment. Prenent com a exemple l'estimulació visual simulada, podem utilitzar un flaix per produir una llum sobtada o mostrar ràpidament algunes imatges per afectar l'atenció i la memòria de les persones. De la mateixa manera, l'estimulació auditiva simulada també es pot aconseguir reproduint un determinat so o editant ràpidament diferents clips de parla.

Alguns estudis recents han demostrat que l'estimulació simulada pot activar el nostre cervell i millorar la nostra memòria. Això es deu al fet que quan ens estimulen aquests senyals, el nostre cervell realitzarà automàticament algun processament, com ara afegir aquesta informació a la nostra memòria de treball o mobilitzar la nostra memòria a llarg termini. Per descomptat, aquest efecte no és de llarga durada i sol durar només uns minuts. Però si fem servir aquests senyals correctament, podem millorar l'eficiència de l'aprenentatge i la memòria.

Cal tenir en compte que és molt important fer un ús raonable de la falsa estimulació. La dependència excessiva de l'estimulació pot provocar una fatiga cerebral excessiva, que afecta el nostre aprenentatge i memòria. A més, aquest enfocament no és apte per a tothom. Algunes persones poden experimentar reaccions adverses a causa de la sensibilitat a la llum o al so i han d'evitar aquest mètode.

En resum, l'ús raonable de l'estimulació falsa pot millorar la nostra memòria, però hem de parar atenció a la moderació i evitar la dependència excessiva d'aquest mètode. Al mateix temps, també hem de continuar buscant activament altres tècniques d'aprenentatge i memòria per aconseguir millors resultats. Es pot veure que hem de millorar la memòria, i Cistanche deserticola pot millorar significativament la memòria perquè Cistanche deserticola és un material medicinal tradicional xinès que té molts efectes únics, un dels quals és millorar la memòria. L'eficàcia de la carn picada prové dels diferents ingredients actius que conté, com àcids, polisacàrids, flavonoides, etc. Aquests ingredients poden afavorir la salut del cervell de diverses maneres.

Feu clic a Coneix 10 maneres de millorar la memòria

Ambdues condicions van mostrar un augment significatiu del temps de reacció entre el nivell 1 i el nivell 2, que era més destacat en la condició simulada t(36.4) ¼ 6.16, p < .001 que la condició real t (36.4) ¼ 3.25, p ¼ .013 L'addició del 3-nivell de dificultat posterior al model no va tenir cap efecte per a l'estimulació F(1,78,24) ¼ 1,61, p ¼ ,209, un efecte significatiu per al nivell de dificultat F(2,67,65) ¼ 34,99, p < .001 i sense efecte d'interacció F(2, 67.65) ¼ 0.75, p ¼ .478, vegeu la figura 5.

3.5. Paràmetres de rendiment N-back (accets, falses alarmes, precisió)

Les anàlisis no van mostrar un efecte principal de l'estimulació en cap d'aquests paràmetres per als models de 2 i 3 nivells de dificultat. Hi va haver un efecte principal significatiu del nivell de dificultat. Indica una disminució significativa del rendiment amb l'augment dels nivells de n-back en tots els paràmetres. No hi va haver efectes d'interacció amb dificultat d'estimulació. Consulteu la taula 1 per obtenir resultats estadístics.

3.6. Anàlisi de freqüència de pic

Durant les mesures d'EEG, es van adquirir dades de 9 elèctrodes durant la realització de la mesura prèvia a la línia de base de la tasca N-back. La freqüència màxima mitjana individual dels 3 nivells d'esquena N combinats es va utilitzar com a freqüència d'estimulació personalitzada per a la resta de l'estudi. Els resultats de la freqüència màxima mitjana global van mostrar una mitjana del grup de 4,5 (sd ¼ 0,28) amb un rang entre 4,1 i 5,4. Per obtenir més detalls, vegeu la taula 2.

3.7. Sensacions d'estimulació i cegament

A partir de l'entrevista de sensació d'estimulació, no hi va haver efectes adversos a causa de l'estimulació de tACS i només es van informar de sensacions de tACS menors. La majoria dels participants van respondre amb "cap" o "lleu". A més, no hi va haver cap diferència significativa entre les condicions d'estimulació i de simulació per a cap de les sensacions percebudes, vegeu la taula 3.

Els participants no van poder discriminar entre estimulació real i simulada. Una prova binomial va indicar que la proporció de respostes correctes durant la sessió 1 era 0,4, que no era significativament diferent del nivell d'atzar (0.5), p ¼ .503 . Per a la sessió 2, la proporció de respostes correctes va ser de 0,6, que no va ser significativament diferent de l'atzar, p ¼ .503, vegeu la taula 4.

4. Discussió

El principal resultat d'aquest estudi és que el tACS personalitzat, bifocal i sincronitzat amb el FPN adequat pot millorar el rendiment durant un SFTT amb una alta càrrega de WM en persones grans sanes. En canvi, aquest paradigma d'intervenció no va afectar el rendiment durant el SFTT, si la càrrega de WM era baixa. Aquestes troballes indiquen que l'eficàcia del tACS bifocal theta aplicat de manera sincrònica a DLPFC i PPC depèn dels requisits cognitius i de l'estat cognitiu subjacent durant la tasca. Aquest aspecte es recolza encara més amb les troballes que tACS també va millorar el rendiment de la tasca N-back específic per als nivells de dificultat que eren prou exigents.

4.1. Tasca motriu

Els resultats actuals donen suport a la visió d'un efecte causal de les oscil·lacions de freqüència theta bifocals sincronitzades aplicades al FPN dret sobre el rendiment d'una tasca d'aprenentatge de seqüències motores.

S'ha demostrat prèviament l'evidència correlativa de l'activació de la FPN durant les tasques de tocar els dits mitjançant neuroimatge[62,63]. La metaanàlisi de Witt i col·legues (2008) ha demostrat que les tasques de toc amb els dits visualment o a un mateix ritme indueixen una activitat concordant al DLPFC dret i al còrtex parietal inferior dret [63]. primera vegada que el FPN es va utilitzar com a objectiu per a un paradigma tACS amb la intenció de millorar MSL.

Aquí, vam poder demostrar una millora en el rendiment i una pista d'una possible millora dels efectes d'entrenament amb aquest enfocament, però exclusivament per a la condició SFTT amb alta càrrega WM (condició memoritzada). Per tant, l'eficàcia del paradigma d'estimulació orquestrada actual sobre el comportament motor depenia de la quantitat de càrrega de WM durant la tasca. Això està en línia amb l'estudi de Violante i col·legues (2017) que va demostrar que theta tACS al FPN correcte va millorar el rendiment de la tasca WM, però només per a la tasca amb una càrrega WM més alta [24]. Això es podria explicar pel fet que el FPN mostra més coherència en el rang theta durant les tasques de WM amb una elevada càrrega de WM [64]. Amb l'ús de tACS, es suggereix poder millorar la coherència de manera exògena mitjançant l'entraînement de l'oscil·lació cortical entre regions llunyanes [20]. Tot i que no vam verificar la coherència de la xarxa amb l'ús d'EEG o altres mesures de neuroimatge, es planteja la hipòtesi que les oscil·lacions theta induïdes de manera exògena podrien haver amplificat l'activitat oscil·latòria fisiològica en curs en el processament de WM, que al seu torn ha donat suport al procés de rendiment i adquisició de la tasca motora amb un WM elevat. càrrega, però no amb una càrrega WM baixa.

Una altra possible explicació és que la implicació de les FPN es relaciona amb un subprocés específic de WM. WM es pot dividir aproximadament en tres subprocessos: codificació, manteniment i recuperació [65]. La condició SFTT no memoritzada requeria que els participants aprenguessin la seqüència mentre realitzaven els moviments, que es troba en la fase de codificació. Durant la condició de SFTT memoritzada, els participants havien de mantenir i recuperar la seqüència apresa prèviament mentre realitzaven els moviments. Una metaanàlisi recent ha demostrat que durant la transició de la codificació a les etapes de manteniment i recuperació, la implicació de la FPN augmenta progressivament. Per tant, es pot plantejar bé la hipòtesi que la condició SFTT memoritzada es beneficia més de la FPN com a objectiu, mentre que la condició SFTT no memoritzada es beneficia més de l'estimulació d'altres regions cerebrals. Per exemple, la fase d'adquisició depèn en gran mesura de la xarxa d'atenció dorsal, que inclou principalment els camps oculars frontals i els solcs intraparietals [65,66]. A més, els estudis han demostrat una alta implicació de l'M1 durant les primeres etapes de l'aprenentatge, amb una reducció de l'activitat a la línia de base quan una seqüència es coneix de manera explícita [67,68].

La implicació de les àrees frontal i parietal durant la MSL està ben establerta, però, el seu paper funcional precís no està clar [67,69e71]. L'MSL es pot dividir en tres fases d'aprenentatge diferents: etapa 1 per a l'adquisició, etapa 2 per a la consolidació i etapa 3 per a la retenció. La fase d'aprenentatge primerenc es basa més en processos cognitius com WM, mostrant una activació a l'escorça prefrontal i les àrees parietals [72e74]. En aquest estudi, l'eficàcia d'orientar el FPN per millorar el rendiment de la tasca MSL probablement sigui específica de la càrrega WM. Els estudis que es van centrar en els processos WM van trobar que la FPN s'associa amb el manteniment i la manipulació de la informació quan les oscil·lacions theta estan en sincronia entre les dues àrees cerebrals [25,64]. Això podria explicar per què el rendiment de la tasca de seqüència motora només va millorar durant la tasca de càrrega WM alta, on els participants havien de realitzar la seqüència des de la memòria.

A més, tant la precisió com la velocitat van millorar significativament en la condició memoritzada a causa de l'estimulació de tACS. Tanmateix, l'estimulació real va induir un fort augment de la precisió, mentre que el grup simulat va millorar més gradualment. S'han mostrat resultats similars en un estudi que compara l'estimulació transcranial transcranial de corrent continu (DCS) real i simulada aplicada al M1 en un SFTT. Es van comparar diferents grups d'edat i els adults grans van mostrar un fort augment de la precisió en el grup d'estimulació real i un augment gradual en el grup simulat [75]. Argumenten que l'estimulació activa M1 va facilitar la codificació i l'emmagatzematge de la seqüència a la memòria. En l'estudi actual, l'objectiu d'estimulació era el FPN i era efectiu en la condició memoritzada quan les seqüències ja estaven apreses. Aquest resultat podria ser impulsat per una capacitat millorada per mantenir i recuperar la seqüència apresa prèviament, a causa de la sincronització de les oscil·lacions theta a la FPN [65].

Aquest estudi tenia com a objectiu estendre estudis anteriors que s'han dirigit a la FPN amb theta tACS bifocal per millorar el rendiment de WM[24,25,76,77] mitjançant una configuració similar per estudiar l'efecte sobre MSL. Aquesta ha estat la primera vegada que tant el DLPFC i el PPC s'han orientat a l'ús de tACS theta bifocal durant una tasca d'aprenentatge de seqüències motrius. L'objectiu principal era orientar la FPN com una xarxa que ha demostrat ser important per a WM i ha mostrat activació durant MSL [18,24e29,76,77]. Tot i que vam poder demostrar que el tACS bifocal a la FPN era efectiu quan el rentat de càrrega WM, no podem excloure que aquest efecte podria haver estat generat per una estimulació monofocal del DLPFC o del PPC. Aquest estudi no tenia la intenció de comparar l'eficàcia del thetatACS monofocal amb el theta tACS bifocal en MSL. Tanmateix, a partir dels efectes positius d'orientar aquestes àrees amb tACS theta bifocal en la realització d'una tasca MSL, cal més investigació per definir els mecanismes de treball exactes i per determinar els efectes de l'estimulació monofocal en qualsevol de les dues àrees per separat. A causa de la manca d'estudis comparatius, no es pot fer una declaració concloent final sobre els efectes beneficiosos de l'estimulació bifocal de FPN que s'orienta a una sola de les àrees del cervell objectiu. Els estudis de recerca posteriors hauran d'abordar aquesta qüestió oberta amb detall.

4.2. TACS personalitzats

Aquest estudi ha utilitzat l'estimulació personalitzada de tACS al thetarange sobre MSL i funció cognitiva. Aquest enfocament es va basar en un estudi de Reinhart i Nguyen (2019) que va mostrar els efectes beneficiosos del tACS theta frontotemporal personalitzat en comparació amb un tACS estàndard de theta en una tasca de WM en adults grans sans [57]. Es van mesurar les freqüències màximes individuals mentre els participants realitzaven la tasca N-back per determinar la freqüència d'estimulació individual, tot i que una comparació entre el personalitzat i el estàndard no estava a l'abast del present estudi. Suposem que la individualització dels paradigmes d'estimulació podria ser important a causa de la freqüència màxima més efectiva, tal com suggereixen, per exemple, Reinhart i Nguyen, però també en funció dels efectes funcionals diferencials de les freqüències theta baixes (4e4,5 Hz) en comparació amb les freqüències theta altes (7 Hz) en Rendiment de WM [78e80]. Més concretament, el tACS de 4 Hz a l'escorça parietal dreta va millorar la capacitat de WM, mentre que el tACS de 7 Hz va reduir la capacitat de WM en adults joves sans [78e80]. Jones et al. van comparar el tACS bifocal de 7 Hz amb el tACS de 4, 5 Hz aplicat al FPN i van trobar efectes positius per a l'estimulació de 4, 5 Hz, però no l'estimulació de 7 Hz en WMperformance [79]. Tanmateix, també hi ha informes que no van mostrar els efectes de la personalització, com en un estudi actual de TMS [81].
La freqüència mitjana d'estimulació en el present estudi va ser de 4,5 Hz, la qual cosa s'ajusta a les freqüències theta baixes esmentades anteriorment rellevants per a WM. Com que la comparació entre el tACS theta personalitzat i estàndard (no personalitzat) no estava a l'abast del present estudi, no podem treure cap conclusió sobre si la personalització en el present estudi és més eficaç que el bifocaltACS no personalitzat en el rang theta, una pregunta interessant. que s'ha de tractar en els propers estudis.

4.3. tasca N-back

El motiu de l'ús de la tasca N-back va ser doble. En primer lloc, com a forma de mesurar la freqüència theta individual mentre es realitza una tasca WM. En segon lloc, es va utilitzar com a experiment de control addicional per verificar que l'estimulació estava efectivament dirigida a la FPN i modula una funció clau processada per la FPN. Els resultats de comportament de la tasca WM donen suport a la idea que el tatACS al FPN millora el rendiment de WM [24, 25]. Com que no hi havia dades de neuroimatge que confirmessin que la FPN estava efectivament dirigida, una diferència de comportament en el rendiment de WM proporciona evidències de correlació.

En aquest estudi, podríem replicar les observacions de Violanteet al. mostrant que la sincronització exògena de les oscil·lacions corticals en el rang theta va millorar el rendiment de la WM quan les demandes cognitives eren moderadament altes (2-nivell posterior) [24]. Hem ampliat els resultats mostrant que això només s'aplicava al nivell 2-enrere i no al nivell 3-enrere més difícil. L'eficàcia del paradigma d'estimulació sembla seguir una relació en forma d'U invertida amb la dificultat de la tasca. La cohort d'estudi actual va ser adults grans sans. Encara que actualment no està clar si els adults joves encara es beneficiaran de la sincronització oscil·latòria durant la 3-tasca d'esquena, es podria especular que la forma invertida amb el pic a la 2-tasca d'esquena està relacionada amb l'edat.

Els estudis que han comparat el rendiment en tasques de WM entre adults grans i joves sans han demostrat una reducció del rendiment relacionada amb l'edat, especialment en tasques amb alta demanda cognitiva[82,83]. En resposta a l'alta càrrega de WM, els adults grans mostren una hipoactivació relativa a les regions fronto-parietals en comparació amb els adults joves[82,84]. La "Utilització relacionada amb la compensació dels circuits neuronalsHypothesis" proporciona un marc per a aquest fenomen; Les hiperactivacions relacionades amb l'edat es veuen durant les tasques amb baixa càrrega de WM a causa de la reducció de l'eficiència neuronal, amb hipoactivació per a tasques amb alta càrrega de WM a causa de la capacitat neuronal reduïda [85]. Això demostra que els adults grans ja utilitzen mecanismes compensatoris amb tasques de càrrega WM baixa (1-enrere) i, per tant, no són capaços de reclutar els recursos neuronals necessaris durant tasques de càrrega WM alta (3-esquena)[82,83].

Heinzel i els seus col·legues van plantejar la hipòtesi que el canvi en l'activitat neuronal es deu a una disminució de l'acoblament FPN; van demostrar que la connectivitat fronto-parietal va disminuir en adults grans durant2-esquena i encara més durant 3-tasques d'esquena [73,86]. Això podria indicar que la diferència d'eficàcia de l'estimulació entre les tasques2-esquena i 3-esquena està relacionada amb el grau d'acoblament deficient de la FPN dins d'aquestes tasques i que l'enfocament intervencionista amb tACS només podria compensar suficientment aquests mecanismes. per a la 2-tasca posterior, però ja no per a la 3-tasca posterior. La manca de millora durant l'estat de l'1-esquena podria indicar que els mecanismes compensatoris naturals no són sensibles als efectes d'aquest paradigma d'estimulació. Això apunta cap a una eficàcia específica que depèn de l'estat cerebral causat per la quantitat de càrrega WM.

Els resultats de la tasca N-back van mostrar un efecte específic sobre els temps de reacció, i no sobre la taxa d'èxit, les falses alarmes i la precisió. Aquestes troballes són similars als estudis anteriors de Polania et al. (2012),Violante et al. (2017), i Alekseichuk et al. (2017) que va utilitzar thetatACS per orientar l'FPN. El tACS sincronitzat va reduir els temps de reacció [24, 25], mentre que el tACS desincronitzat va augmentar el temps de reacció en una tasca de WM visual [25, 76]. La raó exacta de l'efecte sobre els temps de reacció, però no sobre altres paràmetres, segueix sent esquiva. Violante et al. van mostrar una relació entre l'augment de l'activació parietal BOLD i la disminució dels temps de reacció [24]. L'evidència suggereix un paper crític de l'àrea parietal en el manteniment de la WM [87]. Per tant, Violante et al. suggereixen que l'augment de l'activació neuronal a les àrees parietals podria haver interaccionat amb els mecanismes relacionats amb els temps de reacció [24]. Tanmateix, Alekseichuk et al. argumenten que els temps de reacció millorats estan relacionats amb la xarxa, ja que van trobar temps de reacció augmentats després de la desincronització de les àrees prefrontals de les àrees parietals [76]. Argumenten que això es deu a una disminució de la captació d'informació, reflectida en la perdurable dessincronització del ritme theta a l'escorça [76]. Tot i que els resultats semblen apuntar cap a efectes específics del theta tACS sincronitzat sobre els temps de reacció, els mecanismes exactes encara no estan clars. Es necessiten més anàlisis per desentranyar els mecanismes fisiològics exactes de les respostes durant les tasques de WM.

4.4. Passos futurs

El present estudi va ser un estudi de prova de principi per investigar la implicació de la FPN en l'aprenentatge seqüencial motor. Aquest estudi té algunes limitacions, que es discuteixen mitjançant suggeriments per a estudis futurs. En primer lloc, les dades actuals suggereixen un efecte clar sobre el rendiment del comportament de l'enfocament intervencionista durant la tasca, però, no està clar si afecta l'aprenentatge. No hi va haver una interacció estadística clara entre la condició i els blocs que demostrés un fort efecte d'aprenentatge, tot i que probablement hi ha pistes sobre un possible efecte addicional sobre l'aprenentatge mitjançant els canvis en el curs de precisió i la tendència a una diferència per a l'aprenentatge total al final de la formació. Aquesta important qüestió oberta s'ha de tractar amb detall en els propers estudis amb un entrenament més intensiu (per exemple, sessions d'entrenament més llargues, sessions d'entrenament múltiples). A més, les sessions de seguiment milloraran la nostra comprensió de la consolidació i la possible retenció de la millora del comportament. L'aprenentatge motor abasta múltiples processos, com ara l'aprenentatge en línia i fora de línia. L'aprenentatge en línia és la millora durant la formació de la tasca; L'aprenentatge fora de línia passa després de l'entrenament i és una part vital de la consolidació de la conducta apresa [67,88e90].

Les sessions múltiples ens permetran investigar si la millora continua amb múltiples sessions d'entrenament, impacta de manera diferencial en l'aprenentatge en línia i fora de línia (o només en el rendiment) i si es manté durant períodes més llargs. En segon lloc, actualment no podem concloure si personalitzar la freqüència d'estimulació és beneficiós en comparació amb un freqüència estandarditzada (per exemple, 6 Hz) per a l'estimulació en el present estudi [23e25]. Aquest aspecte estava més enllà de l'abast del present estudi i s'ha de tractar en els propers estudis. La comparació del paradigma d'estimulació estandarditzat amb un personalitzat proporcionarà resultats més concloents sobre la importància de la personalització per a l'activitat oscil·latòria endògena dins de la tasca actual. Finalment, per personalitzar encara més l'enfocament, els estudis futurs haurien de personalitzar la col·locació d'elèctrodes al cervell individual a partir de simulacions.

En l'estudi actual, la col·locació de l'elèctrode es va definir per ubicacions estandarditzades mitjançant una tapa EEG amb el sistema 10/20. Hem utilitzat elèctrodes concèntrics i cada muntatge constava d'un petit elèctrode central circular envoltat d'un electrode de retorn més gran. S'ha demostrat que aquesta configuració millora la focalitat en comparació amb altres elèctrodes com els elèctrodes rectangulars de 5 5 cm o les configuracions d'elèctrodes amb l'elèctrode de retorn en una regió separada [91]. Per a una simulació de la distribució del camp elèctric, vegeu la figura 2B. Aquesta instal·lació millorada destaca la importància de la precisió de la col·locació de l'elèctrode, ja que l'estimulació és més eficaç prop del centre dels elèctrodes [92].

La tècnica que s'utilitza actualment basada en el sistema d'elèctrodes 10-20-s'ha utilitzat àmpliament en estudis NIBS [93]. Tanmateix, es tracta d'un sistema de col·locació d'elèctrodes estandarditzat basat en fites anatòmiques que poden variar entre els participants [94]. Un estudi recent de Scrivener i Reader va comparar les ubicacions de les ubicacions dels elèctrodes amb l'ús d'un casquet d'EEG amb imatges de ressonància magnètica dels mateixos participants. Van trobar que les ubicacions dels elèctrodes es desviaven de les ubicacions corticals reals amb la SD més petita de 4,35 mm a les zones frontals i la més gran. SD de 6,25 mm a les zones occipital i parietal[95]. És poc probable que aquestes desviacions generin diferències de comportament a causa de la focalització de l'estimulació. Tanmateix, sí que demostra que hi ha marge de millora pel que fa a la definició precisa de les ubicacions dels objectius i la consistència en la col·locació dels elèctrodes. Una manera de millorar la precisió és mitjançant l'ús de tècniques de neuronavegació guiades per neuroimatge estructural o amb l'ús de ressonància magnètica funcional per identificar les ubicacions diana exactes per a l'estimulació[93].

5. Conclusió

En conclusió, en aquest estudi, vam poder mostrar una relació causal entre l'estimulació de la FPN i les millores en la tasca d'anMSL. A més, vam poder mostrar una eficàcia distintiva de la sincronització de FPN per a tasques de motor amb càrrega de WM baixa i alta, donant com a resultat un rendiment millorat en la tasca motora amb càrrega de WM alta, però sense efectes d'estimulació en la tasca motora amb càrrega de WM baixa. Malgrat l'efecte clar en el nivell de rendiment, no hi va haver cap efecte clar, probablement una pista, cap a la millora de l'aprenentatge motor, un aspecte que s'ha d'abordar amb detall en els propers estudis. Els mecanismes d'acció apunten a un efecte de l'estimulació sobre una millora de la capacitat de mantenir i realitzar les seqüències. El coneixement actual sobre l'ús de tACS per orientar àrees frontals i parietals per millorar la MSL és limitat. Tanmateix, aquests resultats indiquen que orientar la FPN com a xarxa amb estimulació oscil·latòria bifocal personalitzada és un enfocament prometedor. A més, el present estudi va demostrar que theta tACS aplicat al FPN va millorar el rendiment de WM. Això revela una interacció important entre el domini motor i cognitiu que l'apunta com un objectiu prometedor per a les estratègies d'intervenció basades en NIBS. Tanmateix, per fer-ho amb èxit, és molt important que aquest enfocament només sigui efectiu quan la càrrega cognitiva d'una tasca respectiva sigui significativament alta, com ho demostra aquí la càrrega WM.

En conjunt, el tACS bifocal orquestrat personalitzat aplicat al FPN va millorar el rendiment en una tasca MSL. Això podria oferir una estratègia prometedora per millorar les habilitats motrius i l'aprenentatge motor, adults grans no saludables i pacients neurològics que mostren dèficits en el rendiment motor i/o l'aprenentatge motor.

Finançament

El present projecte va comptar amb el suport de la Fundació Defitech (Morges, CH) i de #2017-205 'Personalized Health and RelatedTechnologies (PHRT-205)' del domini ETH.

Declaració de contribució de l'autoria de crèdit

LR Draaisma: Conceptualització, Disseny d'experiment, Metodologia, Validació, Adquisició de dades, Anàlisi formal, Redacció d'esborrany original, Redacció i revisió i edició, Visualització, Administració de projectes. MJ Wessel: Conceptualització, Administració de projectes, Redacció i revisió i edició. M. Moyne: validació, aleatorització, adquisició de dades. T. Morishita: Redacció de ressenyes i edició. FC Hummel: Conceptualització, Disseny d'experiments, Interpretació de resultats, Redacció i revisió i edició.

Declaració d'interès competitiu

Els autors declaren que no tenen interessos financers competitius ni relacions personals conegudes que poguessin haver influït en el treball que es descriu en aquest article.

Agraïments

Agraïm a Pablo Maceira per llegir el manuscrit i oferir excel·lents comentaris, Elena Beanato per proporcionar el guió per preprocessar les dades SFTT, Roberto Salamanca-Giron per la seva contribució proporcionant i adaptant el seu script de Matlab per a l'anàlisi de freqüència màxima d'EEG, i Giorgia Giulia Evangelista per la seva contribució. a la configuració de SimNIBS i la seva ajuda amb la visualització dels elèctrodes d'anell i la distribució del camp elèctric. Aquest estudi va comptar amb el suport de la instal·lació d'EEG de la HumanNeuroscience Platform, Fondation Campus Biotech Geneva, Ginebra, Suïssa.

Referències

[1] Willingham DB. Una teoria neuropsicològica de l'aprenentatge de les habilitats motrius. PsycholRev 1998;105:558e84.https://doi.org/10.1037/0033-295X.105.3.558.

[2] Dupont-Hadwen J, Bestmann S, Stagg CJ. L'entrenament motor modula la dinàmica inhibitòria intracortical de l'escorça motora durant la preparació del moviment. Brain Stimul 2019;12:300e8.https://doi.org/10.1016/j.brs.2018.11.002.

[3] Karni A, Meyer G, Jezzard P, Adams MM, Turner R, Ungerleider LG. Evidència de ressonància magnètica funcional per a la plasticitat de l'escorça motora adulta durant l'aprenentatge d'habilitats motrius. Nature 1995;377:155e8.https://doi.org/10.1038/377155a0.

[4] Seidler RD, Bo J, Anguera JA. Aportacions neurocognitives a l'aprenentatge d'habilitats motrius: el paper de la memòria de treball. J Mot Behav 2012;44:445e53.https://doi.org/10.1080/00222895.2012.672348.

[5] Buch ER, Santarnecchi E, Antal A, Born J, Celnik PA, Classen J, et al. Efectes del DCS sobre l'aprenentatge motor i la formació de la memòria: un document de consens i posició crítica. Clin Neurophysiol Off J Int Fed Clin Neurophysiol 2017;128:589e603.https://doi.org/10.1016/j.clinph.2017.01.004.

[6] Wessel MJ, Zimerman M, Hummel FC. Estimulació cerebral no invasiva: una eina d'intervenció per millorar l'entrenament conductual després d'un ictus. Front HumNeurosci 2015;9:265.https://doi.org/10.3389/fnhum.2015.00265.

[7] Krause V, Meier A, Dinkelbach L, Pollok B. L'estimulació transcranial alterna (tACS) i corrent continu (tDCS) de banda beta aplicada després de l'aprenentatge inicial facilita la recuperació d'una seqüència motora. Front Behav Neurosci 2016;10.https://doi.org/10.3389/fnbeh.2016.00004.

[8] Pollok B, Boysen AC, Krause V. L'efecte de l'estimulació del corrent altern transcranial (tACS) a la freqüència alfa i beta sobre l'aprenentatge motor. Behav BrainRes 2015;293:234e40.https://doi.org/10.1016/j.bbr.2015.07.049.

[9] Anguera JA, Reuter-Lorenz PA, Willingham DT, Seidler RD. Aportacions de la memòria de treball espacial a l'aprenentatge visuomotor. J Cognit Neurosci 2010;22:1917e30.https://doi.org/10.1162/jocn.2009.21351.

[10] Maxwell JP, Masters RSW, Eves FF. El paper de la memòria de treball en l'aprenentatge i el rendiment del motor. Conscious Cognit 2003;12:376e402.https://doi.org/10.1016/s1053-8100}(03)00005-9}.

For more information:1950477648nn@gmail.com