Промене у вези са мозгом током спавања транскранијалном неуростимулацијом затворене петље предвиђају осетљивост метамеморије, део 4

У свим студијама, постоји велика варијабилност у фреквентним опсезима одабраним за оцртавање спорих и брзих вретена (Аиоуб ет ал., 2013; Холз ет ал., 2012; Сцхабус ет ал., 2007), а недавни докази сугеришу да се ове разграничења могу разликовати код сваког појединца (Цок ет ал., 2017).

Брзо вретено је део нашег мозга који је уско повезан са нашим памћењем. Истраживања показују да када смо укључени у процес учења и памћења, брза вретена постају активнија, чиме се побољшава наше памћење.

Функција брзих вретена је да ојачају и консолидују наша сећања. Када примимо нове информације, брза вретена прикупљају информације из других области мозга и трансформишу их у меморијске фрагменте које можемо да ускладиштимо и присетимо. Брза вретена су стога пресудна за наше процесе учења и памћења.

Дакле, како побољшати нашу функцију брзог вретена? Пре свега, морамо задржати добре животне навике. Адекватан сан, здрава исхрана и редовна вежба играју важну улогу у здрављу и функцији вашег брзог вретена. Поред тога, фокусирање на учење и размишљање може стимулисати активност брзих вретена и побољшати наше памћење.

Укратко, брза вретена су нераскидиво повезана са нашим памћењем. Одржавајући здрав живот и обраћајући пажњу на учење, можемо побољшати функцију брзог вретена и побољшати своје памћење, како бисмо се боље носили са изазовима у животу и учењу. Будимо оптимисти и вредно радимо ка бољој будућности. Види се да морамо побољшати памћење, а цистанцхе десертицола може значајно побољшати памћење јер је цистанцхе десертицола традиционални кинески медицински материјал који има много јединствених ефеката, од којих је једно побољшање памћења. Ефикасност Цистанцхе десертицола потиче од многих активних састојака које садржи, укључујући танинску киселину, полисахариде, флавоноидне гликозиде, итд. Ови састојци могу унапредити здравље мозга на различите начине.

Кликните на сазнајте 10 начина за побољшање меморије

Изабрали смо 8–12 Хз и 12–15 Хз као опсеге за одвојено истраживање спорих и брзих вретена, а наши резултати сугеришу да је повезаност у опсегу брзог вретена била специфично модулисана СТАМП-овима.

Међутим, може постојати варијабилност у оцртавању опсега вретена међу учесницима експеримента, што доводи до преклапања споре и брзе активности вретена у овим опсезима. Према нашим подацима, дужине путање у опсезима од 8–12 Хз и 12–15 Хз биле су у високој корелацији (р=0.88), што сугерише висок степен преклапања између ових фреквенцијских опсега.

Дакле, овде тврдимо да је активност вретена модулисана СТАМП-овима, али ће бити потребна даља анализа да би се посебно разграничили брзи и спори вретени. Поред тога, користили смо приступ заснован на фреквентном опсегу да бисмо прилагодили повезаност и анализу машинског учења коју смо имплементирали; међутим, вретена су пролазни догађаји који се дешавају кратко у времену.

Док је приступ овде вероватно обухватио активност која се односи на вретена, фокусиранији приступ заснован на догађајима у коме се идентификују специфични догађаји вретена може додатно да разјасни њихову улогу у метакогницији.

Резултати регресионе анализе су показали да су промене дужине путање у бета опсегу биле повезане са променама у осетљивости меморије из стања пре спавања у стање након спавања. Пријављени однос је био у разумном правцу, са мањом дужином пута (већом ефикасношћу) у вези са побољшањима метакогнитивних перформанси.

Имајте на уму да се дужина бета путање није значајно разликовала између активних и лажних услова, што сугерише да ефекат обухвата више финих индивидуалних разлика, у којима појединци који показују реорганизацију мреже ка већој ефикасности након СТАМП стимулације показују веће побољшање метамеморије преко ноћи од оних који то не чине.

О томе се даље говори у Додатним информацијама. Ово откриће је прилично ново, јер ниједна претходна студија, колико знамо, није испитивала промене у функционалној повезаности након стимулације током спавања које се односе на промене понашања.

 Студије које истражују визуомоторичко учење и перформансе, као што су задаци праћења огледала, пријавили су промене у синхронизацији бета опсега и повезивању током и након задатка (Цлассен ет ал., 1998; Килнер ет ал., 2004; Пиантони ет ал., 2015) ;међутим, студије које испитују везе теоријске повезаности графова са епизодним перформансама памћења, које су тестиране у тренутном експерименту, генерално нису испитале или пријавиле промене у повезивању бета опсега (Бурке ет ал., 2013).

Међутим, промене у дужини бетапата су повезане са напредовањем Алцхајмерове болести – наиме, пацијенти са Алцхајмеровом болешћу показују веће дужине бета путање од здравих контрола, а дужина бетапата је у негативној корелацији са скором мини-менталног стања (ММСЕ) (Стам ет ал. .,2006). Поред тога, истраживање осцилаторне неурофизиологије сна показало је да је бржа ритмичка активност (тј. у бета/гама опсегу) присутна и одржавана током фазе деполаризације спорог таласа и углавном одсутна током фазе хиперполаризације (Цомпте ет ал., 2008; Стериаде , 2006, Стериаде ет ал., 1996).

Ова повећана активност може бити специфично повезана са норадренергичким неуронима у систему лоцус цоерулеус (Есцхенко ет ал., 2012), што може промовисати пластичност коре, важну компоненту консолидације меморије.

Дакле, постоји могућност да организација мреже бета опсега и активност током СВО-а генерално могу бити важан аспект епизодног функционисања меморије и процеса консолидације, који се може циљати и побољшати кроз специфичну СТАМП стимулацију. Једно потенцијално ограничење тренутне студије је недостатак контролно стање да се искључи укупни ефекат стимулације на повезаност.

Наиме, СТАМП-ови су могли бити примењени током спавања који није био везан ни за једну епизоду током кодирања да би се упоредиле промене повезивања које следе означене СТАМП-ове са променама које следе након неозначених СТАМП-ова.

С обзиром на ограничен број СТАМП-ова и сложеност експерименталног дизајна, одлучили смо да максимизирамо нашу статистичку моћ користећи све СТАМП-ове за означавање меморије током спавања.

Међутим, овај услов би био посебно користан за разумевање резултата наше класификације. Тренутно можемо рећи да изабране карактеристике могу да оцртају активне и лажне услове, а то може бити последица процеса консолидације у активном стању у поређењу са лажним условима; међутим, то такође могу бити опште промене након стимулације.

Насупрот томе, уверени смо да је однос дужине бета путање са променама осетљивости метамеморије повезан са процесима консолидације зависним од спавања.

Наши резултати у понашању показују да је СТАМП стимулација довела до предности за стање Таг & Цуе у поређењу са другим условима, показујући специфичне предности за разлику од генеричке користи за метамеморију изазвану стимулацијом. У складу са овим, промене у дужини бета путање су посебно предвиђале промене у променама АУЦ ознаке & Цуе и нису предвиђале осетљивост у лажном стању.

Претходни рад који је испитивао повезаност мозга са мерама теоријске теорије графова често је имао ограниченији приступ испитивањем специфичних мера или специфичних фреквенцијских опсега од интереса (Садагхиани ет ал., 2015; Сонг ет ал., 2014).

Одлучили смо да користимо приступ машинског учења за претрагу кроз велику колекцију мера у различитим фреквентним опсезима да идентификујемо значајне промене након стимулације и да користимо унакрсну валидацију и поређење са основним моделима да бисмо потврдили наше налазе. Међутим, овај метод није без својих ограничења.

Изабране карактеристике могу да варирају у зависности од алгоритма или скупа изабраних корака обраде. Поред тога, да бисмо значајно побољшали перформансе, уклонили смо изразито колинеарне карактеристике – међутим, ове уклоњене карактеристике би потенцијално могле и даље бити од теоријског интереса.

Извели смо пратеће статистичке тестове да бисмо уверили да се наш коначни скуп одабраних карактеристика статистички разликује између услова стимулације и/или предвиђања учинка; ипак, могу постојати и друге карактеристике повезивања у одређеним опсезима које су такође значајно модулисане СТАМП-овима и/или предвиђају понашање, али једноставно нису одабране алгоритмом.

Међутим, верујемо да је однос дужине бета путање са понашањем робустан, јер га је Борута алгоритам доследно сматрао веома значајном и значајно је предвидео податке о понашању, а овај ефекат вероватно не би био пронађен да смо само испитали више стандардних мера и фреквенцијских опсега. Будуће студије могу да идентификују специфичну улогу бета мрежног повезивања у епизодичном памћењу и процесима доношења одлука.

ЗАХВАЛНИЦЕ

Овај рад су подржали ДАРПА и Канцеларија за истраживање војске. Ставови, мишљења и/или изнети налази су ставови аутора и не треба их тумачити као званичне ставове или политику Министарства одбране или Владе Сједињених Држава.

ПОДРШКА ИНФОРМАЦИЈЕ

Функције повезивања, као и вредности осетљивости метамеморије, укључене су у доступне информације за овај чланак.

ПРИЛОЗИ АУТОРА

Рајан Хабард: Концептуализација; Формална анализа; Методологија; Писање – оригинални нацрт; Писање – преглед и уређивање. Иман Задех: Концептуализација; Формална анализа; Методологија; Ресурси; Софтвер; Писање – оригинални нацрт. Аарон Јонес: Курирање података; Ресурси. БрадлеиРоберт: Курирање података; Ресурси. Наталие Бриант: Курирање података; Ресурси; Софтвер. Винцент Цларк: Курирање података; Ресурси. Правеен Пилли: Концептуализација; Формална анализа;Прибављање средстава; Истрага; Администрација пројекта; Надзор; Писање – оригинални нацрт; Писање – преглед и уређивање.

ИНФОРМАЦИЈЕ О ФИНАНСИРАЊУ

Правеен Пилли, Агенција за напредне истраживачке пројекте у области одбране (хттпс://дк.дои.орг/10.13039/100000185), ИД награде: В911НФ-16-Ц-0018.

ИЗЈАВА О СУКОБ ИНТЕРЕСА

Последњи аутор, Правеен К. Пилли, има патент за коришћење транскранијалне електричне стимулације за циљану реактивацију меморије (УС Патент бр. 10,307,592). Винцент П. Цларк је научни саветник у НеуроГенецес, ЛЛЦ. Сви аутори изјављују да је истраживање спроведено у одсуству других супротстављених финансијских или нефинансијских интереса.

РЕФЕРЕНЦЕ

1. Андерсон, КЛ, Рајаговиндан, Р., Гхацибех, ГА, Меадор, КЈ, & Динг, М. (2009). Тета осцилације посредују у интеракцији између префронталног кортекса и медијалног темпоралног режња у људском памћењу. Церебрал Цортек, 20(7), 1604–1612. хттпс://дои.орг/10.1093/цурсор/бхп223, ПубМед: 19861635

2. Антони, ЈВ, Гобел, ЕВ, О'Харе, ЈК, Ребер, ПЈ & Паллер, КА (2012). Реактивација меморије током сна утиче на учење вештина. Натуре Неуросциенце, 15, 1114–1116. хттпс://дои.орг/10.1038/нн.3152, ПубМед: 22751035

3. Ајуб, А., Ауман, Д., Хоршелман, А., Кучекманеш, А., Пол, П., Борн, Ј., и Маршал, Л. (2013). Диференцијални ефекти на брзу и спору активност вретена и споре осцилације у сну код људи са карбамазепином и флунаризином како би се антагонизирала активност На+ и Ца2+ канала зависна од напона. Спавање, 36(6), 905–911. хттпс://дои.орг/10.5665/слееп.2722, ПубМед: 23729934

4. Бацкус, АР, Сцхоффелен, ЈМ, Сзебении, С., Ханслмаир, С., & Доеллер, ЦФ (2016). Хипокампално-префронталне тета осцилације подржавају интеграцију меморије. Цуррент Биологи, 26(4), 450–457. хттпс://дои.орг/10.1016/ј.цуб.2015.12.048, ПубМед: 26832442

5. Баирд, Б., Смаллвоод, Ј., Горголевски, КЈ, & Маргулиес, ДС (2013). Медијалне и латералне мреже у предњем префронталном кортексу подржавају метакогнитивну способност памћења и перцепције. Јоурнал оф Неуросциенце, 33(42), 16657–16665. хттпс://дои.орг/10.1523/ЈНЕУРОСЦИ.0786-13.2013, ПубМед: 24133268

6. Барахона, М., & Пецора, ЛМ (2002). Синхронизација у системима малог света. Пхисицал Ревиев Леттерс, 89(5), 054101. хттпс://дои.орг/10.1103/ПхисРевЛетт.89.054101, ПубМед: 12144443

7. Бассетт, ДС, & Буллморе, ЕД (2006). Мреже мозга у малом свету. Тхе Неуросциентист, 12(6), 512–523. хттпс://дои.орг/10.1177/1073858406293182, ПубМед: 17079517

8. Бенцхенане, К., Пеирацхе, А., Кхамасси, М., Тиернеи, ПЛ, Гиоанни, И., Баттаглиа, ФП, & Виенер, СИ (2010). Кохерентне тета осцилације и реорганизација времена скокова у хипокампално-префронталној мрежи након учења. Неурон, 66(6), 921–936. хттпс://дои.орг/10.1016/ј.неурон.2010.05.013, ПубМед: 20620877

9. Бењамини, И., & Хоцхберг, И. (1995). Контролисање стопе лажног откривања: практичан и моћан приступ вишеструком тестирању. Јоурналоф тхе Роиал Статистицал Социети, 57, 289–300.

10. Беренс, П. (2009). ЦирцСтат: МАТЛАБ алатни оквир за кружну статистику. Јоурнал оф Статистицал Софтваре, 31(10), 1–21.

For more information:1950477648nn@gmail.com