प्रीफ्रंटल ट्रांसक्रैनील डायरेक्ट करंट उत्तेजना वैश्विक स्तर पर सीखने में सुधार करती है, लेकिन जागृत स्मृति समेकन पर लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन के लाभों को चुनिंदा रूप से प्रबल नहीं करती है भाग 1

अमूर्त:

लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन (TMR) और ट्रांसक्रैनियल डायरेक्ट करंट स्टिमुलेशन (tDCS) स्मृति समेकन को बढ़ा सकते हैं। वर्तमान में यह अज्ञात है कि एक साथ tDCS द्वारा प्रबलित TMR बेहतर प्रभावकारिता रखता है या नहीं।

प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, स्मृति पर शोध तेजी से गहन होता जा रहा है। इन अध्ययनों में, लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन बहुत रुचि का विषय बन गया है।

लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन का तात्पर्य विशिष्ट तरीकों के माध्यम से एक निश्चित समय अंतराल के भीतर एक निश्चित स्मृति को पुनः सक्रिय करने के लिए मस्तिष्क को निर्देशित करना है, जिससे स्मृति में वृद्धि होती है। इस पद्धति का सिद्धांत यह है कि मानव स्मृति को कई बार पुनः प्राप्त करने और पुनः सक्रिय करने के बाद धीरे-धीरे मजबूत और समेकित किया जाता है। लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन के माध्यम से, मस्तिष्क इसे फिर से संसाधित करेगा जैसे कि जानकारी को फिर से सीख रहा हो, जिससे स्मृति मजबूत होगी।

लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन के कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें सीखने में सुधार और स्मृति विकारों का उपचार शामिल है। कई अध्ययनों से पता चला है कि छात्रों के लिए, लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन प्रभावी रूप से उन्हें पाठ्यक्रम सामग्री याद रखने और उनकी सीखने की प्रगति को बढ़ावा देने में मदद कर सकता है। साथ ही, बुजुर्गों के लिए, लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन हल्के संज्ञानात्मक हानि के उपचार में भी सहायता कर सकता है और उनकी याददाश्त और जीवन की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है।

हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन कोई रामबाण उपाय नहीं है। यह लंबे समय से भूली हुई यादों को ठीक करने में बहुत मदद नहीं करता है, और यह सामान्य सीखने और स्मृति विधियों को पूरी तरह से प्रतिस्थापित नहीं कर सकता है। इसके अलावा, लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन वर्तमान शोध की केवल एक दिशा है, और हमें इसके अनुप्रयोग को बेहतर ढंग से समझने के लिए और अधिक गहन शोध करना जारी रखना चाहिए।

कुल मिलाकर, लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन एक आशाजनक स्मृति वृद्धि विधि है जो हमें बेहतर स्मृति और सीखने के लिए एक व्यवहार्य समाधान प्रदान करती है। जब हम सीखने में कठिनाइयों का सामना करते हैं, तो हम खुद को बेहतर सीखने और याद रखने में मदद करने के लिए कुछ वैज्ञानिक तरीकों को सक्रिय रूप से आज़मा सकते हैं। मेरा मानना ​​​​है कि जब तक हम कोशिश करने और सीखने के लिए तैयार हैं, हम होशियार और बेहतर बन सकते हैं! यह देखा जा सकता है कि हमें याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टांच डेजर्टिकोला स्मृति में काफी सुधार कर सकता है क्योंकि सिस्टांच डेजर्टिकोला एक पारंपरिक चीनी औषधीय सामग्री है जिसके कई अनोखे प्रभाव हैं, जिनमें से एक स्मृति में सुधार करना है। सिस्टांच डेजर्टिकोला की प्रभावकारिता इसमें मौजूद कई सक्रिय तत्वों से आती है, जिसमें टैनिक एसिड, पॉलीसेकेराइड, फ्लेवोनोइड ग्लाइकोसाइड आदि शामिल हैं। ये तत्व विभिन्न मार्गों के माध्यम से मस्तिष्क के स्वास्थ्य को बढ़ावा दे सकते हैं।

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इस अध्ययन में, हमने भावनात्मक रूप से तटस्थ और नकारात्मक घोषणात्मक यादों के समेकन पर टीएमआर और द्विपक्षीय टीडीसीएस के पूरक प्रभाव की जांच की। प्रतिभागियों ने तटस्थ और नकारात्मक शब्द जोड़े सीखे। प्रत्येक शब्द जोड़ी को एक भावनात्मक रूप से संगत ध्वनि के साथ प्रस्तुत किया गया था।

सीखने के बाद, प्रतिभागियों ने चार संभावित स्थितियों के तहत 20 मिनट का अवधारण अंतराल जागृत बिताया: (1) अकेले टीएमआर (यानी, संबंधित ध्वनियों का 50% पुनरावृत्ति), (2) बाएं डीएलपीएफसी के एनोडल उत्तेजना के साथ संयुक्त टीएमआर, (3) दाएं डीएलपीएफसी के एनोडल उत्तेजना के साथ संयुक्त टीएमआर और (4) शम टीडीसीएस के साथ टीएमआर। परिणामों ने टीएमआर-केवल और टीएमआर-शम स्थितियों में दोहराए गए उत्तेजनाओं के लिए चयनात्मक स्मृति वृद्धि का सबूत दिया, जो स्मृति पर टीएमआर के विशिष्ट प्रभाव की पुष्टि करता है।

हालांकि, टीएमआर-एनोडल राइट और टीएमआर-एनोडल लेफ्ट टीडीसीएस स्थितियों में सभी सीखी गई वस्तुओं (टीएमआर की परवाह किए बिना) के लिए स्मृति उच्च स्तर पर बढ़ी थी, जो यह सुझाव देती है कि टीडीसीएस के लाभकारी प्रभाव टीएमआर के विशिष्ट प्रभावों को कम करते हैं। भावनात्मक रूप से नकारात्मक यादें टीडीसीएस गोलार्ध ध्रुवता द्वारा संशोधित नहीं की गईं।

हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि सीखने के बाद की अवधि के दौरान डीएलपीएफसी की विद्युत उत्तेजना वैश्विक स्तर पर स्मृति समेकन में लाभ पहुंचाती है, लेकिन टीएमआर के विशिष्ट लाभों को सशक्त नहीं बनाती है।

कुंजीशब्द: स्मृति; भावना; लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन; ट्रांसक्रैनील प्रत्यक्ष धारा उत्तेजना।

1 परिचय

मेमोरी समेकन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा नवीन और नाजुक मेमोरी ट्रेस को उत्तरोत्तर अधिक मजबूत अभ्यावेदन में परिवर्तित किया जाता है [1]। समेकन संभवतः ऑफ़लाइन (यानी, सीखने के चरण में वास्तविक अभ्यास के बाद) न्यूरोनल गतिविधि की पुनरावृत्ति द्वारा समर्थित है जो सीखने की प्रक्रियाओं को कम करती है [2]। इस परिकल्पना का समर्थन करते हुए, पशु और मानव अध्ययनों ने ऑफ़लाइन पोस्ट-ट्रेनिंग अवधि के दौरान सीखने से संबंधित मस्तिष्क गतिविधि की बहाली का सबूत दिया, दोनों जागते समय [3–6] और नींद के दौरान [7–12]।

कई अध्ययनों ने जागने की तुलना में नींद के बाद घोषणात्मक स्मृति में बेहतर समेकन की सूचना दी है, जो कि ज्यादातर धीमी तरंग नींद (एसडब्ल्यूएस; समीक्षाओं के लिए देखें, उदाहरण के लिए, [१३-१६]) के दौरान सीखने से संबंधित मस्तिष्क गतिविधि को ट्रिगर करने से जुड़ा हुआ है, अन्य ने दिखाया कि सीखने के बाद शांत जागरण भी स्मृति समेकन को लाभ पहुंचा सकता है (उदाहरण के लिए, [४-६,१७-२१])।

उदाहरण के लिए, कहानियों के लिए स्मृति जागृत अवस्था में बिताए गए समतुल्य अवधि (जैसे, एक असंबंधित गेम खेलना) की तुलना में जागृत आराम की स्थिति में बिताए गए 10 मिनट के बाद बेहतर पाई गई (यानी, प्रतिभागी किसी भी कार्य में सक्रिय रूप से शामिल नहीं है) [18]।

कुछ हद तक, जागते समय स्मृति निर्माण में शामिल तंत्रिका दोलन तंत्र नींद के साथ समानताएं साझा कर सकते हैं [22]। तदनुसार, तम्बिनी और सहकर्मियों [20] ने पाया कि सीखने के बाद जागृत आराम के दौरान बढ़ा हुआ हिप्पोकैम्पल-कॉर्टिकल समन्वय स्मृति प्रदर्शन का पूर्वानुमान है।

इसके अलावा, शांत आराम और जागने की अवधि के दौरान धीमी दोलन गतिविधि (1 हर्ट्ज) में वृद्धि और अल्फा (8-12 हर्ट्ज) गतिविधि में कमी सीखी गई कहानियों के लिए स्मृति सुधार से जुड़ी थी, यह सुझाव देते हुए कि जागते समय धीमी दोलन हिप्पोकैम्पल और कॉर्टिकल क्षेत्रों के बीच संवाद को बढ़ावा दे सकती है [23], नींद के दौरान [2]।

इसलिए, प्रशिक्षण के बाद आराम करते हुए जागने से न केवल चल रहे हस्तक्षेपों को कम करके स्मृति प्रदर्शन में सुधार हो सकता है, बल्कि एक तंत्रिका वातावरण प्रदान करके भी स्मृति समेकन को कम करने वाले उप-कोर्टिकल हिप्पोकैम्पल क्षेत्रों और कॉर्टिकल क्षेत्रों के बीच बातचीत का पक्ष लिया जा सकता है, जिसमें प्रीफ्रंटल क्षेत्र भी शामिल हैं [5]।

लक्षित स्मृति पुनर्सक्रियन (TMR), यानी ऑफ़लाइन पोस्ट-लर्निंग अवधि के दौरान सीखने से संबंधित संकेतों की प्रस्तुति, अतिरिक्त रूप से स्मृति समेकन को बढ़ा सकती है (समीक्षा के लिए, उदाहरण के लिए, [16,24] देखें)। उदाहरण के लिए, प्रशिक्षण के बाद की जागृति के दौरान TMR लक्षित यादों को भूलने से बचाने के लिए पाया गया [25,26], हालांकि यह हमेशा दोहराया नहीं गया था (शब्दावली सीखने पर प्रभाव की कमी के लिए, उदाहरण के लिए, [27,28] देखें)।

टीएमआर को यादों को अस्थिर अवस्था में डालने और हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए भी हानिकारक पाया गया [29], और कुछ मामलों में नींद के दौरान अधिक [26] या पूरी तरह से [30,31] फायदेमंद था (समीक्षा के लिए, उदाहरण के लिए, [32] देखें)। सीखने और स्मृति समेकन प्रक्रियाओं को बढ़ावा देने के लिए एक और आशाजनक तकनीक ट्रांसक्रैनील डायरेक्ट करंट उत्तेजना (टीडीसीएस) है, जो कॉर्टिकल उत्तेजना को नियंत्रित करती है [33-36]।

एनकोडिंग के दौरान बाएं डोर्सोलेटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (डीएलपीएफसी) की एनोडल उत्तेजक उत्तेजना घोषणात्मक स्मृति में सुधार करती है [37,38], जबकि कैथोडल निरोधात्मक उत्तेजना एक हानिकारक प्रभाव डालती है [38,39]।

इसी तरह, बाएं डीएलपीएफ की कैथोडल उत्तेजना मान्यता प्रदर्शन को खराब करती है, जबकि एनोडल उत्तेजना से इसमें सुधार होता है। ट्रांसक्रैनील डीसीएस भी सहयोगी स्मृति पर प्रभावी पाया गया, या तो सीखने से पहले बाएं पोस्टीरियर पार्श्विका प्रांतस्था पर एक 20 मिनट के एनोडल टीडीसीएस सत्र [40,41] या थीटा आवृत्ति-मॉड्यूलेटेड ऑसिलेटरी एनोडल्टडीसीएस [42] का उपयोग करके।

सीखने से पहले के प्रभावों के अलावा, वास्तविक एन्कोडिंग के दौरान tDCS भी स्मृति के लिए फायदेमंद है। उदाहरण के लिए, सीखने के दौरान बाएं प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स पर एनोडल tDCS से बड़े वयस्कों में एपिसोडिक मेमोरी में सुधार देखा गया [43]। इसी तरह, लीच एट अल। [44] ने फेस-नेम एसोसिएटिव मेमोरी टास्क का उपयोग करके बाएं डोरसोलैटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (DLPFC) की एनोडल उत्तेजना के लाभ का सबूत दिया, लेकिन केवल युवा वयस्कों में।

इसके अलावा, tDCS ऑफ़लाइन समेकन तंत्र को भी लाभ पहुंचा सकता है। वास्तव में, हालांकि टेम्पोरोपेरियटल कॉर्टेक्स पर 20 मिनट के एनोडल उत्तेजना ने बुजुर्ग प्रतिभागियों में ऑब्जेक्ट स्थानों की सीखने की दर को संशोधित नहीं किया, इसने एक सप्ताह बाद मापी गई विलंबित फ्रीरिकॉल प्रदर्शन को बढ़ाया [45]।

इसी तरह, रैपिड आई मूवमेंट स्लीप [46] के दौरान प्रीमोटर कॉर्टेक्स पर एनोडल उत्तेजना या सीखने के बाद जागने के दौरान [47] मोटर अनुक्रम के समेकन को लाभ पहुँचाने के लिए दिखाया गया था। इसके अतिरिक्त, एन्कोडिंग के बाद बाएं डीएलपीएफसी पर टीडीसीएस वृद्ध वयस्कों में मौखिक एपिसोडिक मेमोरी के लिए फायदेमंद है [43]।

कुल मिलाकर, ये अध्ययन बताते हैं कि tDCS एपिसोडिक मेमोरी निर्माण और समेकन में सुधार कर सकता है। यह ध्यान में रखना चाहिए कि हाल ही में हुए मेटा-विश्लेषण से संकेत मिलता है कि एपिसोडिक मेमोरी पर tDCS के प्रभाव उत्तेजना मापदंडों द्वारा नियंत्रित होते हैं; अधिक विशेष रूप से उत्तेजना अवधि और मेमोरी टास्क मॉडरेट एनोडल tDCS प्रभावों का विकल्प [48]।

भावनात्मक और उत्तेजक यादें आमतौर पर बिना किसी भावनात्मक भार वाली यादों की तुलना में बेहतर याद की जाती हैं (समीक्षा के लिए [49] देखें)। भावना के प्रसंस्करण में एक संभावित गोलार्ध पार्श्वीकरण प्रस्तावित किया गया है। दाएँ गोलार्ध परिकल्पना के अनुसार, दायाँ गोलार्ध भावनाओं के सामान्य प्रसंस्करण में शामिल होगा [50]।

इसके विपरीत, वैलेंस-विशिष्ट परिकल्पना यह मानती है कि सकारात्मक भावनाओं के लिए बायां गोलार्ध प्रमुख है, और नकारात्मक भावनाओं के लिए दायां गोलार्ध [51,52]। हमारे सर्वोत्तम ज्ञान के अनुसार, यह वर्तमान में अज्ञात है कि ऑफ़लाइन जागने की अवधि के दौरान एक साथ टीडीसीएस द्वारा प्रबलित टीएमआर मौखिक घोषणात्मक यादों के समेकन के लिए बेहतर प्रभावकारिता है या नहीं।

वर्तमान अध्ययन में, हमने शब्दों के जोड़े सीखने के बाद डोर्सोलेटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (डीएलपीएफसी) पर अकेले टीएमआर या टीडीसीएस के संयोजन का उपयोग करके इस परिकल्पना का परीक्षण किया। इसके अतिरिक्त, हमने भावनाओं के प्रसंस्करण में संभावित गोलार्ध पार्श्वीकरण पर विचार करते हुए, भावनात्मक रूप से तटस्थ और नकारात्मक शब्द जोड़ों के समेकन पर टीडीसीएस पार्श्वीकरण के प्रभाव की जांच की [51,53]।

दाएं गोलार्ध और वैलेंस-विशिष्ट परिकल्पनाओं के आधार पर, हमने उम्मीद की थी कि दाएं डीएलपीएफसी पर उत्तेजक एनोडल उत्तेजना और बाएं डीएलपीएफसी पर निरोधात्मक कैथोडल उत्तेजना का संयोजन, उलटे ध्रुवता (बाएं एनोडल / दाएं कैथोडल) के साथ टीडीसीएस की तुलना में नकारात्मक यादों के समेकन को अधिक लाभ पहुंचाएगा। वर्तमान अध्ययन में, स्वस्थ युवा प्रतिभागियों ने तटस्थ और नकारात्मक शब्द जोड़ों की एक सूची सीखी।

प्रत्येक शब्द युग्म सीखने में भावनात्मक रूप से संगत ध्वनि से जुड़ा था। प्रतिभागियों ने फिर चार संभावित उत्तेजना स्थितियों में से एक में शांत वातावरण में 20 मिनट जागते हुए बिताए, यानी, टीएमआर-केवल (याद रखने के लिए शब्द युग्मों से जुड़ी ध्वनियों में से आधी 20 मिनट के समेकन अंतराल के दौरान दोहराई गईं), टीएमआर-एनोडल बाएं टीडीसीएस (बाएं डीएलपीएफसी पर टीएमआर प्लस एनोडल उत्तेजना और दाएं डीएलपीएफसी पर कैथोडल उत्तेजना), टीएमआर-एनोडल दाएं टीडीसीएस (उलटे ध्रुवता के साथ समान), या टीएमआर-शम टीडीसीएस (20 मिनट की अवधि की शुरुआत में केवल 15 सेकंड के लिए टीएमआर प्लस टीडीसीएस)।

हमने संकेतित शब्द युग्मों के लिए गैर-संकेतित शब्द युग्मों की तुलना में बेहतर स्मृति प्रदर्शन की भविष्यवाणी की, और यह प्रभाव tDCS द्वारा प्रबल होगा। इसके अतिरिक्त, हमने TMR-एनोडल दाएं tDCS स्थिति में नकारात्मक यादों के एक विशिष्ट मॉड्यूलेशन की अपेक्षा की।

2। सामग्री और विधि

2.1. प्रतिभागी

यूनिवर्सिटी लिब्रे डी ब्रुक्सेलस (ULB) में फैकल्टी एथिक्स कमेटी द्वारा अनुमोदित इस अध्ययन में भाग लेने के लिए बहत्तर स्वस्थ प्रतिभागियों ने अपनी लिखित सूचित सहमति दी। उनमें से तीन को बाहर रखा गया क्योंकि उन्होंने प्रयोग की संपूर्णता में भाग नहीं लिया था।

शेष 69 प्रतिभागी मूल रूप से फ्रेंच बोलने वाले, दाएं हाथ के थे और नींद की गुणवत्ता और/या मूड को प्रभावित करने वाली ज्ञात दवाइयों से मुक्त थे। उन्होंने बताया कि वे न्यूरोलॉजिकल या मानसिक विकारों से पीड़ित नहीं थे।

प्रतिभागियों को यादृच्छिक रूप से चार संभावित स्थितियों में से एक में सौंपा गया था (नीचे स्पष्टीकरण देखें): टीएमआर केवल (एन=16; पुरुष 43.8%), टीएमआर-एनोडल बाएं टीडीसीएस (एन=16; पुरुष 37.5%), टीएमआर-एनोडल दाएं टीडीसीएस स्थिति (एन=17; पुरुष 35.3%), या टीएमआर-शम टीडीसीएस स्थिति (एन=20; पुरुष 45%)।

एना प्रायोरी पावर विश्लेषण (जी * पावर 3, [54]) ने संकेत दिया कि औसत क्यूइंग मध्यम प्रभाव आकार=0.50 (रिपोर्ट किए गए छोटे से मध्यम टीएमआर प्रभावों के आधार पर, उदाहरण के लिए, [16]), मिश्रित-डिज़ाइन एनोवा के संदर्भ में प्रति समूह (स्थिति) कम से कम 16 विषयों की आवश्यकता होती है, जिसमें चार दोहराए गए उपाय ((संकेतित बनाम संकेतित नहीं) × (तटस्थ बनाम नकारात्मक) शब्द) और चार अलग-अलग विषय स्थितियों (टीएमआर-केवल, टीएमआर-एनोडल बाएं टीडीसीएस, टीएमआर-एनोडल दाएं टीडीसीएस, टीएमआर-शम टीडीसीएस) शामिल हैं, 0.95 की शक्ति पर विचार करते हुए।

पूर्व-अध्ययन परीक्षा ने कट-ऑफ स्कोर से नीचे एलेक्सिथिमिया स्कोर (औसत ± मानक विचलन 41.08 ± 9.2, कट-ऑफ स्कोर 61; एलेक्सिथिमिया टोरंटो स्केल, [55]) और मानक मूल्यों के भीतर शब्दावली ज्ञान (स्कोर रेंज 25-40/44; मिल-हिल शब्दावली स्केल, [56]) का सबूत दिया।

आयु (प्रति समूह औसत 22.4–23.3 वर्ष; पी=0.82), एलेक्सिथिमियास्कोर (प्रति समूह औसत 37.7–43.6; पी=0.24), और शब्दावली ज्ञान (प्रति समूह औसत 31–32.5; पी=0.68) स्थितियों के बीच भिन्न नहीं थे।

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