La estimulación prefrontal transcraneal de corriente directa mejora globalmente el aprendizaje, pero no potencia selectivamente los beneficios de la reactivación de la memoria dirigida a la consolidación de la memoria despierto, parte 3

Comparaciones adicionales que incluyen el factor Cueing significativo dentro del sujeto revelaron un efecto de Cueing significativo en condiciones en las que no se aplicó estimulación eléctrica (TMR-tDCS simulada y TMR solo; F(1, 34)= 18.{ {8}}1, p < 0,001; n parcial2=0.346), pero no en condiciones en las que los participantes recibieron estimulación eléctrica real (TMR-tDCS anódica izquierda y TMR-tDCS anódica derecha; F(1,31) )=0.21,p= 0.648, n parcial2=0.007).

Con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, la tecnología de estimulación eléctrica ha atraído cada vez más atención.

Según algunos estudios, la estimulación eléctrica tiene un impacto positivo en la memoria humana. La memoria se puede mejorar significativamente aplicando una corriente eléctrica débil a áreas específicas del cerebro. Esta tecnología puede ayudar a las personas a aprender y recordar mejor la información, mejorando así la eficiencia del trabajo, el estudio y la vida.

La estimulación eléctrica también puede ayudar a tratar algunas enfermedades que afectan la memoria, como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Alzheimer. Además, en el caso de las personas lesionadas, la tecnología de estimulación eléctrica también puede ayudar a restaurar los nervios dañados, permitiéndoles recuperar la memoria y la capacidad de pensar.

Por tanto, existe un vínculo positivo y generalizado entre la estimulación eléctrica y la memoria. Esta tecnología nos permite utilizar mejor el poder de nuestro cerebro y mejorar nuestra calidad de vida. Aunque la tecnología de estimulación eléctrica aún se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo, se cree que tendrá un impacto más profundo en nuestras vidas en el futuro. Se puede ver que necesitamos mejorar la memoria, y Cistanche deserticola puede mejorar significativamente la memoria, porque Cistanche deserticola también puede regular el equilibrio de los neurotransmisores, como aumentar los niveles de acetilcolina y factores de crecimiento. Estas sustancias son muy importantes para la memoria y el aprendizaje. Además, Cistanche deserticola también puede mejorar el flujo sanguíneo y promover el suministro de oxígeno, lo que puede garantizar que el cerebro reciba suficientes nutrientes y energía, mejorando así la vitalidad y la resistencia del cerebro.

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Una comparación directa entre las condiciones T'MR-tDCS simuladas y solo TMR indica que el efecto de indicación no fue significativamente diferente (F(1,34)=2.11,p= 0.156, n parcial ?= 0.058). En conjunto, estos resultados sugieren que la tDCS benefició significativamente la consolidación de la memoria independientemente del lado de la estimulación y los efectos TMR. Solo se observó un beneficio de la reactivación de la memoria dirigida (es decir, efecto de indicación) en las condiciones de tDCS simulada de TMR y de solo TMR.

Finalmente, la valencia emocional de los pares de palabras no provocó ningún efecto principal o de interacción, lo que sugiere que los recuerdos neutrales y negativos se beneficiaron por igual y que la lateralidad de tDCS no interactuó con la valencia emocional del material.

3.4. Consolidación de la memoria a largo plazo (RT2)

De manera similar, el rendimiento de la memoria en el recuerdo retardado (una semana después) se calculó sobre el número de pares de palabras aprendidas recuperadas correctamente, expresado en porcentaje.

El ANOVA con factores intrasujetos emoción (pares de palabras neutrales versus negativas) y señales (con claves versus sin claves) y condición de factores entre sujetos (TMR-tDCS anódico izquierdo, TMRanodal tDCS derecho, TMR-tDCS simulado y TMR- solamente) reveló un efecto principal de la emoción (F(1, 64)=32.44, p < 0.001, η parcial2=0.336) con mejor recuerdo para neutral (media ± error estándar 56,31 ± 2,76%) que los pares de palabras negativos (44,43 ± 2,76%).

Todos los demás efectos principales y de interacción no fueron significativos (todos ps > 0.185; todos η2 parciales < 0.072; Figura 5). El olvido promedio entre condiciones también fue significativamente más pronunciado en RT2 que en RT1 (F(1, 64)=95.371, p < 0,001, η2=0.598 parcial), y la interacción entre las condiciones y las pruebas la sesión no fue significativa (F(3, 64)=0.245, p=0.865, η2=0.011 parcial).

4. Discusión

En el presente estudio, primero probamos la hipótesis de que proporcionar recordatorios auditivos (es decir, un procedimiento TMR) durante un período de descanso despierto mejoraría la consolidación de la memoria para los elementos específicos.

Nuestros resultados confirman un beneficio significativo de los recordatorios auditivos, pero solo en las condiciones de tDCS solo con TMR y con TMR simulada; es decir, en ausencia de una estimulación eléctrica eficaz. En segundo lugar, planteamos la hipótesis de que la estimulación eléctrica del DLPFC mejoraría la retención de pares de palabras y reforzaría los efectos de la TMR.

Nuestros resultados cumplieron parcialmente estas predicciones. De hecho, la recuperación fue significativamente mejor en las condiciones tDCS TMR anódica izquierda y TMR anódica derecha que en las condiciones sin estimulación y con estimulación simulada, lo que confirma un efecto beneficioso de la tDCS en la consolidación de la memoria, pero este efecto se generalizó a todos los elementos aprendidos independientemente del procedimiento TMR. es decir, contra la hipótesis de que la tDCS potencia los beneficios de mejora selectiva de la TMR en la memoria.

Finalmente, probamos la hipótesis de que la estimulación excitatoria anódica del DLPFC derecho asociada con la estimulación inhibidora catódica del DLPFC derecho mejoraría los beneficios de la TMR para los pares de palabras negativos, lo que eventualmente conduciría a mayores beneficios para los pares de palabras con claves negativas que para los neutros. Los resultados no evidenciaron polaridad. efectos hemisféricos dependientes sobre la consolidación de recuerdos negativos.

4.1. Los beneficios de las señales auditivas en la consolidación de la memoria

Como se indicó anteriormente, hubo una mejora selectiva de la memoria para los pares de palabras con pistas en comparación con los pares de palabras sin pistas en las condiciones tDCS solo de TMR y tDCS simulada de TMR, mientras que este efecto se abolió por completo tanto en las condiciones de tDCS izquierda anódica de TMR como en las condiciones de tDCS derecha anódica de TMR. . Estos resultados corroboran parcialmente nuestra hipótesis principal sobre el beneficio de la TMR para la consolidación de elementos específicos en la memoria.

Sin embargo, el hecho de que la ventaja de la señal estuviera ausente en las condiciones de tDCS TMR-anodal izquierdo y TMR-anodal derecho sugiere que el efecto selectivo de TMR se vio eclipsado por el efecto global de tDCS.

De hecho, no se observó olvido en la tarea de recuerdo inmediatamente después de la estimulación (RT1) para elementos con y sin claves en ambas condiciones tDCS, mientras que el olvido fue más pronunciado para elementos sin claves que con claves en las condiciones de tDCS solo con TMR y con TMR simulada. Por lo tanto, el beneficio de las señales puede haber sido abolido en condiciones tDCS ineficaces, posiblemente debido a una mejor retención de memoria global que enmascara los beneficios de la TMR.

Un factor limitante en la interpretación de estos resultados es que, aunque nos aseguramos de que el experimentador que interactuaba con los participantes estaba ciego a los parámetros de estimulación tDCS (lateralidad y simulado/real), no informamos a los participantes sobre sus sensaciones y lo que pensaban que eran sus resultados experimentales. condición.Ya se demostró que diferentes factores podrían determinar la efectividad de la TMR.

Por ejemplo, se descubrió que las señales auditivas mientras se estaba despierto eran principalmente beneficiosas para rescatar del olvido los estímulos espaciales con un valor de recompensa bajo, mientras que no afectaban a los estímulos con un valor de recompensa alto [26]. En este último estudio, los estímulos con un valor de recompensa bajo también mostraron una menor precisión de aprendizaje que los elementos con un valor de recompensa alto antes de la intervención TMR, lo que sugiere que la TMR mientras se está despierto es sobre todo eficaz cuando los niveles de aprendizaje son moderados.

De manera similar, se encontró un beneficio de las señales auditivas durante el sueño sobre la memoria para la ubicación de objetos sólo para elementos que aún no eran muy precisos antes de la intervención [67]. Por lo tanto, los niveles de codificación inicialmente altos podrían explicar por qué otros estudios no lograron evidenciar ni siquiera un beneficio moderado de la TMR mientras se está despierto.

Sin embargo, los elementos negativos se aprendieron de manera menos eficiente que los neutrales en nuestro presente estudio y aún así no se beneficiaron más de TMR o tDCS, ya que no hubo un efecto principal o de interacción de la valencia emocional de los estímulos aprendidos. Aunque aprendimos una precisión superior al 75% en nuestro estudio, podría ser que esta diferencia inicial fuera insuficiente para desencadenar efectos diferenciales, ya sea de TMR o tDCS.

4.2. Los efectos de tDCS en la consolidación de la memoria

Como se esperaba, la estimulación eléctrica del DLPFC (TMR-anodal izquierdo y TMR-anodalright tDCS) condujo a un rendimiento de recuperación significativamente mejor en comparación con las condiciones de TMR solo y TMR-sham tDCS.

Por lo tanto, 20 minutos de estimulación con corriente continua sobre el DLPFC izquierdo o derecho durante la vigilia post-aprendizaje en reposo pueden impulsar la consolidación de la memoria para el material verbal declarativo. Estos resultados concuerdan con el informe de que la tDCS sobre el DLPFC izquierdo mientras se está despierto fortalece los recuerdos episódicos y reduce el olvido adicional [43,44,68].

En particular, se encontró que la estimulación eléctrica del DLPFC después de la codificación durante la vigilia post-entrenamiento ininterrumpida era beneficiosa para la memoria episódica verbal en adultos mayores [43]. Sin embargo, de manera inconsistente, Kirov y sus colegas [69] encontraron que la estimulación de oscilación lenta transcraneal (0.75 Hz) (tSOS) aplicada 20 minutos después del aprendizaje no mejoraba la retención de recuerdos declarativos, aunque aumentaba la oscilación lenta endógena del EEG, así como la actividad theta.

Sin embargo, las diferencias metodológicas (tamaño y montaje de los electrodos) y el diseño del estudio (estimulación eléctrica posterior al aprendizaje retrasada 20 minutos) podrían explicar estas discrepancias. En nuestro estudio, la reactivación de los recuerdos desencadenada por el procedimiento TMR podría haber contribuido a los beneficios de la memoria después de la tDCS. Debido a que el procedimiento TMR restableció la activación de las huellas mnemotécnicas, la estimulación eléctrica cerebral podría haber estabilizado la memoria a través de un proceso de consolidación o reconsolidación.

En consecuencia, Javadi y Cheng [70] encontraron que la estimulación anódica del DLPFC izquierdo durante un intervalo de consolidación mejoraba el rendimiento de la memoria, pero sólo cuando los rastros de la memoria se reactivaban durante la estimulación utilizando una tarea de reconocimiento antigua-nueva.

En conjunto, estos resultados señalan la combinación de procedimientos de reactivación de la memoria y estimulación cerebral eléctrica como un método prometedor para mejorar la consolidación de la memoria. Los mecanismos exactos por los cuales tDCS mejora la consolidación de la memoria cuando se aplica durante un estado de reposo después del aprendizaje aún no están claros, incluso si tenemos un conocimiento cada vez mayor sobre los efectos de la tDCS sobre la excitabilidad cortical [71,72].

Los estudios neurofisiológicos demostraron que la tDCS anódica induce excitabilidad cortical y mejora la plasticidad del receptor NMDA [71,73–75]. También se sabe que la formación de la memoria depende de cambios en la fuerza sináptica, como el etiquetado sináptico y la potenciación a largo plazo [76].

Por lo tanto, los beneficios de la tDCS sobre la DLPFC podrían deberse principalmente a una modulación directa de los procesos de plasticidad sináptica dentro de las áreas prefrontales, lo que en sí mismo favorece la reorganización de la memoria y, en última instancia, conduce a una mayor precisión de la recuperación. En segundo lugar, como se mencionó anteriormente, se cree que los procesos de consolidación de la memoria dependen de la reactivación fuera de línea de la actividad neuronal relacionada con el aprendizaje [3-5]. La reactivación de recuerdos declarativos dependientes del hipocampo a través de un diálogo entre el hipocampo y las áreas neocorticales posiblemente esté mediada por una actividad oscilatoria lenta mientras estamos despiertos [23], como durante el sueño [2].

El aumento de la excitabilidad transcraneal relacionado con la DCS en las regiones prefrontales también podría favorecer las conexiones con áreas remotas relacionadas con la memoria. Por ejemplo, se demostró que la tDCS anódica sobre la corteza motora primaria aumenta eficientemente el acoplamiento funcional con las regiones subcorticales del tálamo [77]. Del mismo modo, la tDCS anódica oscilatoria de frecuencia theta modulada sobre la corteza parietal posterior izquierda antes del aprendizaje [42] mejoró el rendimiento posterior.

En el presente caso, se puede especular que el aumento de la excitabilidad cerebral dentro de las áreas prefrontales podría impulsar las conexiones con las áreas del hipocampo, aumentando así la susceptibilidad de los rastros de memoria a reactivarse. Sin embargo, no podemos confirmar la participación específica del DLPFC ya que nuestro estudio no incluyó una condición de control con la estimulación de una región que se supone no está involucrada en estos procesos, como la corteza motora primaria.

La especialización hemisférica del DLPFC en aprendizaje y memoria es un tema de debate en la literatura. Se ha propuesto que el DLPFC izquierdo admite principalmente la codificación, mientras que el DLPFC derecho admite principalmente la recuperación [78], o que el DLPFC izquierdo admite la consolidación de material verbal mientras que el DLPFC derecho procesa material no verbal [79].

Aunque nuestros resultados respaldan la idea de que tDCS sobre DLPFC durante un episodio de consolidación beneficia la memoria del material declarativo verbal, no encontramos un efecto de la polaridad tDCS en los resultados conductuales. Además, estudios previos llevaron a resultados contrastantes con respecto a una participación asimétrica de la DLPFC. Como se indicó anteriormente, Sandrini et al. [68] demostraron que 15 minutos de tDCS sobre el DLPFC izquierdo mejoran el recuerdo del material verbal.

Varios estudios también apoyan la propuesta de especialización del DLPFC de izquierda en la consolidación de la memoria [37,38,68,70]. No obstante, en un estudio de resonancia magnética funcional [29] se evidenció una implicación del DLPFC derecho en la reactivación y consolidación de recuerdos episódicos con una mayor actividad en la corteza prefrontal lateral derecha después de la reexposición a un olor asociado con el contexto de aprendizaje.

Del mismo modo, se descubrió que la estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) de 1 Hz aplicada después de la reactivación de la memoria en la misma región mejora la retención de recuerdos episódicos [80].

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