Αλλαγές συνδεσιμότητας εγκεφάλου κατά τη διάρκεια του ύπνου με διακρανιακή νευροδιέγερση κλειστού βρόχου Πρόβλεψη ευαισθησίας μεταμνήμης Μέρος 3

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Επιδράσεις Συμπεριφοράς

Όπως αναφέρουν οι Pilly et al. (2020), η διέγερση STAMP δεν οδήγησε σε σημαντική βελτίωση της συνολικής ακρίβειας ανάκλησης μνήμης. Ωστόσο, η διέγερση STAMP οδήγησε σε βελτιωμένη ευαισθησία μεταμνήμης την Ημέρα 3 του πειράματος (μετά τη Νύχτα 2).

Η ευαισθησία μεταμνήμης αναφέρεται στην επίγνωση και κατανόηση του ατόμου για την ικανότητα μνήμης που διαθέτει, ενώ η ικανότητα μνήμης αναφέρεται στη μνημονική ικανότητα ενός ατόμου που αποδεικνύεται σε συγκεκριμένη πρακτική. Υπάρχει στενή σχέση μεταξύ των δύο.

Πρώτον, η ευαισθησία της μεταμνήμης επηρεάζει άμεσα την απόδοση της μνήμης. Εάν ένα άτομο πιστεύει ότι έχει αυτοπεποίθηση για έναν συγκεκριμένο τύπο μνήμης, θα έχει την τάση να εργάζεται σκληρότερα για να το θυμάται και να αποδίδει καλύτερα σε αυτόν τον τύπο εργασίας μνήμης. Αντίθετα, εάν ένα άτομο δεν έχει εμπιστοσύνη στις μνημονικές του ικανότητες, μπορεί να έχει λιγότερο καλή απόδοση σε εργασίες μνήμης, μειώνοντας έτσι την ικανότητα μνήμης του.

Δεύτερον, η θετική ευαισθησία μεταμνήμης βοηθά στη βελτίωση της μνήμης. Εάν ένα άτομο πιστεύει ότι υπάρχει περιθώριο βελτίωσης στην ικανότητα μνήμης του, θα είναι πιο ενεργό στην εκπαίδευση της ικανότητας μνήμης του, βελτιώνοντας έτσι την ακρίβεια και την επιμονή της μνήμης. Εκείνοι που πιστεύουν ότι η ικανότητα μνήμης τους έχει φτάσει στο αποκορύφωμά της, συχνά αδυνατούν να δεχτούν νέες προκλήσεις μνήμης και έτσι χάνουν την ευκαιρία να βελτιώσουν την ικανότητα μνήμης τους.

Ως εκ τούτου, πρέπει να καλλιεργήσουμε ενεργά την ευαισθησία μας στη μετα-μνήμη, να σπάσουμε τους περιορισμούς και τις ρυθμίσεις στις ικανότητες μνήμης μας και να πιστέψουμε ότι μπορούμε να συνεχίσουμε να βελτιώνουμε τις εργασίες μνήμης. Ταυτόχρονα, πρέπει επίσης να βασιζόμαστε στη συσσωρευμένη εκπαίδευση και εξάσκηση για να βελτιώσουμε την ικανότητα μνήμης μας, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί πιο αποτελεσματικά σε συγκεκριμένη πρακτική. Μόνο έτσι μπορούμε να μεγιστοποιήσουμε τις δυνατότητες μνήμης μας και να πετύχουμε καλύτερα αποτελέσματα. Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη και το Cistanche deserticola μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να ρυθμίσει την ισορροπία των νευροδιαβιβαστών, όπως η αύξηση των επιπέδων ακετυλοχολίνης και αυξητικών παραγόντων. Αυτές οι ουσίες είναι πολύ σημαντικές για τη μνήμη και τη μάθηση. Επιπλέον, το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να βελτιώσει τη ροή του αίματος και να προωθήσει την παροχή οξυγόνου, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει ότι ο εγκέφαλος λαμβάνει επαρκή θρεπτικά συστατικά και ενέργεια, βελτιώνοντας έτσι τη ζωτικότητα και την αντοχή του εγκεφάλου.

Κάντε κλικ στα συμπληρώματα γνώσης για να βελτιώσετε τη μνήμη

Συγκεκριμένα, τα εξαρτημένα τεστ t που συνέκριναν την ευαισθησία μεταμνήμης μεταξύ συνθηκών αποκάλυψαν ότι η ευαισθησία στη συνθήκη Tag & Cue ήταν σημαντικά μεγαλύτερη από τη συνθήκη Tag & No Cue [t(23)=3.51,προσαρμοσμένη p < 0 .01, διόρθωση Holm–Bonferroni για δύο συγκρίσεις. Paired-sample Cohen'sd=0.72] and Sham condition [t(23)=2.089, προσαρμοσμένο p=0.048, Holm–Bonferroni διόρθωση για δύο συγκρίσεις. paired-sample Cohen's d=0.43].

Σημαντική βελτίωση στην ευαισθησία μεταμνήμης βρέθηκε μόνο την Ημέρα 3 του πειράματος. Έτσι, η εφαρμογή των STAMPs κατά τη διάρκεια των SWOs τις δύο νύχτες που ακολούθησαν την προβολή μιας λήψης οδήγησε σε συγκεκριμένη ενίσχυση της μεταμνήμης για τα επεισόδια που είχαν επισημανθεί και επισημανθεί.

Αλλαγές παγκόσμιας συνοχής

Ως πρώτο πέρασμα, εξετάσαμε τις συνολικές αλλαγές στη μέση συνοχή σε όλο το τριχωτό της κεφαλής λόγω της διέγερσης STAMP για να προσδιορίσουμε εάν η διέγερση οδήγησε σε μετρήσιμες αλλαγές στη συνδεσιμότητα.

Επιπλέον, επιδιώξαμε να αναπαράγουμε προηγούμενη εργασία και να αξιολογήσουμε εάν η διέγερση θα προκαλούσε παρόμοιες αλλαγές στη συνοχή με τη μάθηση κατά τη διάρκεια του ύπνου (Mölle et al., 2004). Προηγούμενη εργασία (Mölle et al., 2004) ανέφερε τη διαμόρφωση της συνοχής του δέλτα, της ατράκτου και της ζώνης γάμμα κατά τη διάρκεια του ύπνου μετά τη μάθηση. Αντίθετα, άλλες εργασίες (Polanía et al., 2011) κατέδειξαν αυξημένη συνδεσιμότητα σε όλες τις ζώνες συχνοτήτων μετά από διέγερση tDCS.

Επομένως, υποθέσαμε ότι η διέγερση STAMP θα αύξανε τη μέση συνοχή σε σύγκριση με την κατάσταση Sham στις ζώνες δέλτα, ατράκτου και γάμμα, αλλά εξετάσαμε τις διαφορές σε άλλες ζώνες επίσης με συντηρητική στατιστική δοκιμή.

Οι μέσες τιμές iCoh σε όλες τις ζώνες συχνοτήτων υπολογίστηκαν για τα Active και Sham διορθωμένα βασικά δεδομένα για τη διερεύνηση των αλλαγών της παγκόσμιας συνδεσιμότητας, και έτσι διεξήχθησαν μονόπλευρες δοκιμές t στις μέσες τιμές συνοχής σε κάθε ζώνη συχνοτήτων και διορθώθηκαν για τη χρήση ψευδούς ρυθμού ανακάλυψης p< 0.05 (Benjamini & Hochberg, 1995). 

Οι χάρτες συνοχής που δείχνουν μεγαλύτερη συνδεσιμότητα στην κατάσταση Ενεργό σε όλο το τριχωτό της κεφαλής οπτικοποιήθηκαν ορίζοντας το όριο οπτικοποίησης στο μέγιστο της συνθήκης Sham για κάθε ζώνη συχνοτήτων, αφαιρώντας ουσιαστικά την κατάσταση Sham. Οι μέσες αλλαγές συνοχής που προκαλούνται από τη διέγερση απεικονίζονται στο σχήμα 3.

Τα διαγράμματα τοπογραφίας εμφανίζουν τη συνοχή μεταξύ των ζευγών ηλεκτροδίων στην κατάσταση Active, κατωφλίου από τη συνοχή στην κατάσταση Sham, ενώ τα τετραγωνίδια που εμφανίζονται σε τιμές κατωφλίου μέσες τιμές συνοχής σε ολόκληρο το τριχωτό της κεφαλής. Η ανάλυση των συνολικών αλλαγών στη συνοχή σε όλο το τριχωτό της κεφαλής αποκάλυψε ότι τα STAMP προκάλεσαν σημαντικές αυξήσεις στη μέση συνοχή σε πολλαπλές ζώνες συχνοτήτων.

Η συνοχή του ΗΕΓ αυξήθηκε σημαντικά μετά από STAMP στις ζώνες θήτα, άλφα και ατράκτου (p < 0.05) σε σύγκριση με την κατάσταση Sham. Οι μέσες συνοχή στις ζώνες δέλτα, βήτα και γάμμα δεν διέφεραν σημαντικά μεταξύ των συνθηκών διέγερσης . Έτσι, αλλαγές που προκαλούνται από τη διέγερση STAMP στη συνδεσιμότητα του εγκεφάλου σε συγκεκριμένες ζώνες συχνοτήτων.

Ταξινόμηση και Πρόβλεψη Συμπεριφοράς

Τα αποτελέσματα από την ανάλυση ταξινόμησης απεικονίζονται στο Σχήμα 4 και περιγράφονται στον Πίνακα 1. Οι μέσες τιμές σημασίας στις πτυχές για τα επιλεγμένα από τη Boruta χαρακτηριστικά απεικονίζονται στα αριστερά, με τα χαρακτηριστικά που θεωρούνται σταθερά σημαντικά επισημαίνονται με πράσινο χρώμα (σημαντικά πάνω από το μέσο μέγιστο σκίασης). Σε όλες τις πτυχές, η ακτίνα στη ζώνη του άξονα (12–15 Hz) επιλέχθηκε σταθερά ως το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό.

Άλλα σημαντικά χαρακτηριστικά περιελάμβαναν: μήκος διαδρομής (12–15 Hz) και μέση συνοχή και πυκνότητα (3–8 Hz). Οι καμπύλες ROC απόδοσης ταξινομητή απεικονίζονται στα δεξιά. Όπως περιγράφεται στους Mason και Graham (2002), διεξήχθησαν δοκιμές Mann-Whitney U σε κάθε ταξινομητή για να προσδιοριστεί εάν η απόδοση του ταξινομητή ήταν στατιστικά σημαντική πάνω από την πιθανότητα (AUC=0.5). Όλες οι δοκιμές ανέφεραν σημαντικές τιμές p (p < 0,001).

Επιπρόσθετα, υπολογίσαμε διαστήματα εμπιστοσύνης 95% χρησιμοποιώντας προσέγγιση επαναδειγματοληψίας αστροποιημένης λωρίδας εκκίνησης με 10,000 επαναλήψεις εκκίνησης, οι οποίες έδειξαν περαιτέρω απόδοση ταξινόμησης άνω των πιθανοτήτων (Carpenter & Bithell, 2000).

Έτσι, η ακρίβεια ταξινόμησης ήταν πάνω από την πιθανότητα και η λήψη των κορυφαίων μεταβλητών από τις αναλύσεις ταξινόμησης και παλινδρόμησης (μήκος διαδρομής σε 16–30 Hz και ακτίνα σε 12–15 Hz) οδήγησε στην καλύτερη απόδοση ταξινόμησης.

Ως ανάλυση παρακολούθησης, τα τέσσερα χαρακτηριστικά που επιλέχθηκαν από τον αλγόριθμο Boruta για ταξινόμηση υποβλήθηκαν σε δοκιμές t, δοκιμάζοντας τη διαφορά στη συνδεσιμότητα μεταξύ των συνθηκών Active και Sham. Οι προκύπτουσες τιμές p διορθώθηκαν με έναν ψευδή ρυθμό ανακάλυψης που ορίστηκε στο {{ 2}}.05.

Οι διορθωμένες τιμές p για το μήκος και την ακτίνα διαδρομής 12–15 Hz και η μέση συνοχή 3–8 Hz ήταν σημαντικές ( p=0.029)· η πυκνότητα 3–8 Hz ήταν επίσης σημαντική σε επίπεδο άλφα σημαντικότητας ( p=0.05). Έτσι, χαρακτηριστικά συνδεσιμότητας που άλλαξαν σημαντικά μετά από την Ενεργή διέγερση σε σύγκριση με τη διέγερση Sham βρέθηκαν από τη γραμμή επιλογής χαρακτηριστικών. Τα χαρακτηριστικά του μήκους και της ακτίνας διαδρομής από την προ- έως τη μετά τη διέγερση μειώθηκαν σημαντικά στην ενεργή κατάσταση σε σύγκριση με το Sham, ενώ τα χαρακτηριστικά συνοχής και πυκνότητας αυξήθηκαν σημαντικά σε σύγκριση με το Sham.

Πλαίσια που δείχνουν αυτά τα χαρακτηριστικά και για τις δύο συνθήκες παρουσιάζονται στο Σχήμα S3 Υποστηρικτικών πληροφοριών. Τα αποτελέσματα από την ανάλυση πρόβλεψης συμπεριφοράς απεικονίζονται στο Σχήμα 5 και περιγράφονται στον Πίνακα 2.

Εδώ, οι αλλαγές στα νευρωνικά μέτρα μετά από διέγερση χρησιμοποιήθηκαν ως χαρακτηριστικά για την πρόβλεψη της αλλαγής της ευαισθησίας μεταμνημονικής δοκιμής ανάκλησης (AUC) τόσο για το Tag & Cue όσο και για το Shamconditions από την Ημέρα 2 έως την Ημέρα 3 για τον προσδιορισμό των σχέσεων εγκεφάλου-συμπεριφοράς.

Οι τιμές σημασίας από το Boruta για τα θεωρητικά χαρακτηριστικά γραφημάτων απεικονίζονται στα αριστερά, το μήκος διαδρομής στη ζώνη βήτα (16–30 Hz) θεωρήθηκε πολύ σημαντικό για την πρόβλεψη αλλαγών στην ευαισθησία της μεταμνήμης και επιλέχθηκε το μόνο χαρακτηριστικό. Η σχέση μεταξύ της αλλαγής που προκαλείται από τη διέγερση στο μήκος διαδρομής 16–30 Hz και της ολονύκτιας αλλαγής στην απόδοση AUC τόσο για τα δεδομένα Active (Tag & Cue) όσο και για τις συνθήκες Sham απεικονίζεται στα δεξιά.

Η συσχέτιση μεταξύ της αλλαγής στο μήκος της διαδρομής της ζώνης βήτα και της αλλαγής στην AUC ήταν σημαντική για την Ενεργή συνθήκη (r=−0.66, p=0.003), υποδεικνύοντας ότι τα άτομα με μειωμένο μήκος διαδρομής που ακολουθούσαν τα STAMP έτειναν να εμφανίζουν θετική αλλαγή στην απόδοση της μνήμης. Αυτή η σχέση δεν ήταν σημαντική για την συνθήκη Sham (r=−0.22, p=0.39).

Με βάση το αποτέλεσμα αυτών των αναλύσεων, εκτελέστηκαν γραμμικές παλινδρομήσεις παρακολούθησης για την πρόβλεψη μεταβολής της μεταγνωστικής ευαισθησίας κατά τη διάρκεια της νύχτας χρησιμοποιώντας το μήκος διαδρομής στη ζώνη 16-30 Hz τόσο για τα δεδομένα Active όσο και για τα δεδομένα Sham.

Για τα Ενεργά δεδομένα, το μήκος διαδρομής 16–3{12}} Hz προέβλεψε σημαντικά την αλλαγή AUC (t=−3,56, p=0.003, προσαρμ. R{{7} }.41). Για τα δεδομένα Sham, το μήκος διαδρομής 16–30 Hz δεν ήταν σημαντικός προγνωστικός παράγοντας (t=−0,88, p=0.39, προσθ. R2=−0,01). Πραγματοποιήθηκαν επίσης πρόσθετες αναλύσεις για τη σύγκριση των Ενεργών και Ψευδών συνθηκών και περιγράφονται περαιτέρω στις Υποστηρικτικές Πληροφορίες.

ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Στο παρόν πείραμα, οι συμμετέχοντες συμμετείχαν σε μια εργασία επεισοδιακής μνήμης ενώ λάμβαναν μοναδικά χωροχρονικά μοτίβα διακρανιακής ηλεκτρικής διέγερσης και ένα υποσύνολο μοτίβων εφαρμόστηκαν εκ νέου κατά τη διάρκεια ανοδικών καταστάσεων SWO τις επόμενες νύχτες για να προκαλέσουν επανενεργοποίηση συγκεκριμένων συσχετισμένων αναμνήσεων (βλ. Pilly et al. 2020).

Εδώ, αναφέρουμε αλλαγές στη λειτουργική συνδεσιμότητα του εγκεφάλου που προκαλούνται από αυτά τα μοτίβα tES κατά τη διάρκεια του ύπνου που ήταν προγνωστικά των αλλαγών στην ευαισθησία της μνήμης από πριν έως μετά τον ύπνο.

Χρησιμοποιώντας τεχνικές μηχανικής μάθησης για τον εντοπισμό σημαντικών χαρακτηριστικών για την ταξινόμηση μεταξύ ενεργού και ψευδούς διέγερσης, διαπιστώσαμε ότι τα χαρακτηριστικά συνδεσιμότητας στις ζώνες θήτα και ατράκτου διέφεραν σημαντικά μεταξύ των δύο συνθηκών.

Επιπλέον, διαπιστώσαμε ότι οι αλλαγές στο μήκος της διαδρομής στη ζώνη βήτα προέβλεπαν αλλαγές ευαισθησίας στη μνήμη, καθώς οι αυξήσεις της απόδοσης κατά τη διάρκεια της νύχτας σχετίζονταν με τη μείωση του μήκους της διαδρομής βήτα μετά από διέγερση.

Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα συμβάλλουν σε ένα αυξανόμενο σύνολο ερευνών που διερευνούν τις νευρικές διεργασίες που διέπουν την επανενεργοποίηση της μνήμης και την εδραίωση κατά τη διάρκεια του ύπνου και προτείνουν ότι η διαμόρφωση του μήκους διαδρομής σε συγκεκριμένες συχνότητες κατά τη διαδικασία ενοποίησης μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερη εμπιστοσύνη και καλύτερη λήψη αποφάσεων για τις πρόσφατα ενοποιημένες μνήμες.

Οι σύντομες εκρήξεις tES, ή STAMP, που χρησιμοποιήθηκαν στο τρέχον πείραμα αύξησαν τη συνολική συνοχή του τριχωτού της κεφαλής σε ζώνες χαμηλότερης συχνότητας - συγκεκριμένα, στις ζώνες θήτα, άλφα και ατράκτου, ή ουσιαστικά από 3-15 Hz. Είναι ενδιαφέρον ότι αλλαγές στη συνδεσιμότητα της ζώνης του άξονα κατά τη διάρκεια του ύπνου βρέθηκαν επίσης μετά τη μάθηση. Ωστόσο, αλλαγές στη συνδεσιμότητα δεν βρέθηκαν στις ζώνες δέλτα ή γάμμα μετά από διέγερση STAMP, κάτι που είναι κάπως σε αντίθεση με προηγούμενη πειραματική εργασία (Mölle et al., 2004).

Ωστόσο, το πρωτόκολλο διέγερσης που χρησιμοποιήθηκε διέφερε σε μεγάλο βαθμό από προηγούμενες μελέτες-δηλαδή, χρησιμοποιήσαμε σύντομες εκρήξεις χωροχρονικά κατανεμημένων ηλεκτρικών ρευμάτων που σχεδιάστηκαν κυρίως για να προκαλούν συγκεκριμένες αναμνήσεις λόγω της μοναδικότητάς τους και της συσχέτισής τους με την περίοδο κωδικοποίησης, χωρίς να τροποποιούν ή να συμπαρασύρουν ειδικές ταλαντώσεις. Είναι σημαντικό ότι η δραστηριότητα στις αναφερόμενες ζώνες συχνοτήτων, ιδιαίτερα στις ζώνες θήτα και ατράκτου, σχετίζεται με τη διαδικασία ενοποίησης της μνήμης (Staresinaet al., 2015).

Έτσι, τα STAMP μπορεί να έχουν ρυθμίσει τις συνεχιζόμενες διαδικασίες επανενεργοποίησης ή εδραίωσης της μνήμης κατά τη διάρκεια του ύπνου, οδηγώντας σε αλλαγές στη συνδεσιμότητα στις παρατηρούμενες ζώνες συχνοτήτων. Πρόσφατη εργασία αμφισβήτησε την αποτελεσματικότητα του tES στη σημαντική επίδραση της συμπεριφοράς (Horvath et al., 2015), επίσης όπως και στην ικανότητά του να ρυθμίζει τα μοτίβα νευρικής πυροδότησης ή την ταλαντωτική δραστηριότητα (Lafon et al., 2017· Vöröslakos et al., 2018).

Ωστόσο, άλλες μελέτες έχουν δείξει μετρήσιμες νευρικές αλλαγές σε ανθρώπους και μη ανθρώπινα πρωτεύοντα μετά από tES, ακόμη και σε επίπεδα χαμηλότερης έντασης (Huang et al., 2017; Krause et al., 2017; Opitz et al., 2016). Μια ιδιαίτερη ανησυχία είναι η ικανότητα του tES, συγκεκριμένα της διέγερσης εναλλασσόμενου ρεύματος, να συμπαρασύρει τις νευρικές ταλαντώσεις σε μια συγκεκριμένη συχνότητα.

Εδώ, δεν ισχυριζόμαστε ότι οι αναφερόμενες ηλεκτροφυσιολογικές αλλαγές οφείλονται σε ταλαντωτική συμπαράσταση στις σύντομες εκρήξεις διέγερσης ή ότι επάγουμε αυτές τις αλλαγές de novo, αλλά μάλλον ότι τα STAMP ενεργούν για να ενισχύσουν τις συνεχείς διαδικασίες ενοποίησης μνήμης, οι οποίες συμβαίνουν μέσω λεπτών διαμορφώσεων του δικτύου - συνδεσιμότητα σε επίπεδο. Θα υποστηρίξαμε ότι τα παρατηρούμενα μοτίβα συνδεσιμότητας κατά τη διάρκεια του ύπνου είναι φυσικά φαινόμενα που συμβαίνουν και οδηγούν στην εδραίωση της μνήμης και η διέγερση STAMP ενήργησε σε αυτές τις προϋπάρχουσες διαδικασίες για να ενισχύσει την ευαισθησία της μεταμνήμης.

Η αναφερόμενη διαμόρφωση των θεωρητικών μετρήσεων γραφημάτων στις ζώνες θήτα και ατράκτου που ακολουθούν τα STAMP είναι σύμφωνη με την προηγούμενη έρευνα που εμπλέκει αυτές τις ταλαντώσεις στις διαδικασίες επανενεργοποίησης και ενοποίησης της μνήμης. Η στοχευμένη επανενεργοποίηση της μνήμης κατά τη διάρκεια του ύπνου με ακουστικά σημάδια προκαλεί αυξήσεις στη θήτα και την ισχύ της ατράκτου (Ong et al., 2016; Schreiner et al., 2015; Schreiner & Rasch, 2014).

Πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει επίσης τη σημασία της δραστηριότητας της ζώνης θήτα για την κωδικοποίηση της μνήμης και την ανάκτηση κατά τη διάρκεια της αφύπνισης (Backus et al., 2016; Lega et al., 2012; Nyhus & Curran, 2010). Ειδικότερα, οι ταλαντώσεις θήτα στον ιππόκαμπο είναι κρίσιμες για την κωδικοποίηση επεισοδιακής μνήμης (Hasselmo et al., 2002; Lin et al., 2017). Ομοίως, οι θαλαμοφλοιώδεις άτρακτοι σχετίζονται με την επεισοδιακή μνήμη (Van Der Helm et al., 2011) και διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία παγίωσης της μνήμης, διευκολύνοντας ενδεχομένως τη μεταφορά νέων κωδικοποιημένων πληροφοριών στους έσω κροταφικούς λοβούς σε σταθερές αναπαραστάσεις στον εγκεφαλικό φλοιό (Siro et al., 2003, Staresina et al., 2015).

Κατά τη διάρκεια του ύπνου, η δραστηριότητα Θήτα μπορεί να είναι ενδεικτική της διαδικασίας επανενεργοποίησης της μνήμης, ενώ η δραστηριότητα της ατράκτου μπορεί να αντανακλά την ενεργή ενοποίηση των επανενεργοποιημένων αναμνήσεων. Εδώ, τα STAMP μπορεί να προκάλεσαν επανενεργοποίηση των συσχετισμένων μνημών, οδηγώντας σε ενισχυμένη ενοποίηση αυτών των πληροφοριών. Αυτή η ενοποίηση οδήγησε σε βελτιωμένη εμπιστοσύνη για τις μνήμες κατάντη.

Τα θεωρητικά μέτρα γραφήματος ζώνης θήτα που διαμορφώθηκαν σημαντικά από τα STAMP ήταν η μέση συνοχή και πυκνότητα. Η μέση συνοχή αναφέρεται στη μέση συνοχή σε όλες τις κορυφές, ενώ η πυκνότητα υπολογίζεται ως ο αριθμός των συνδέσεων στο γράφημα, κανονικοποιημένος από τον συνολικό πιθανό αριθμό συνδέσεων (Sporns, 2003).

Οι αλλαγές σε αυτά τα μέτρα υποδηλώνουν ότι τα STAMP αύξησαν τη συνολική συνοχή στη ζώνη θήτα μεταξύ των καναλιών, οδηγώντας σε μεγαλύτερο αριθμό ακμών πάνω από το κατώφλι αποκοπής και επομένως υψηλότερη μέση πυκνότητα σύνδεσης. Αυτή η μεγαλύτερη συνοχή και πυκνότητα μπορεί να αντικατοπτρίζει την αύξηση της ανταλλαγής πληροφοριών στη ζώνη καρτών μεταξύ νευρικών περιοχών μετά από STAMP. Αυτό συμφωνεί με προηγούμενα ευρήματα που συνεπάγονται αυξήσεις στη συνοχή θή μεταξύ του ιππόκαμπου και του ρινικού φλοιού (Fell et al., 2003), καθώς και του μετωπιαίου φλοιού (Anderson et al., 2009; Benchenane et al., 2010), ως σημαντικές για μάθηση και μνήμη, και δυνητικά κρίσιμη για την επανενεργοποίηση της μνήμης (Carr et al., 2011).

Τα θεωρητικά μέτρα του γραφήματος της ζώνης ατράκτου που διέφεραν σημαντικά μετά τη διέγερση STAMP ήταν το μήκος και η ακτίνα διαδρομής. Αυτά τα μέτρα σχετίζονται - η ακτίνα αναφέρεται στην ελάχιστη εκκεντρότητα του γραφήματος και το μήκος διαδρομής αναφέρεται στη μέση εκκεντρότητα του γραφήματος, όπου η εκκεντρότητα ενός κόμβου ορίζεται ως η μέγιστη απόσταση από οποιονδήποτε άλλο κόμβο (Sporns, 2003).

Το μήκος διαδρομής θεωρείται συχνά ένα μέτρο της ολοκλήρωσης του δικτύου ή της αποτελεσματικότητας της μεταφοράς πληροφοριών, με τα μικρότερα μήκη διαδρομής να αντικατοπτρίζουν μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα (Bullmore & Sporns, 2009; Reijneveld et al., 2007).

Εδώ, τα STAMP οδήγησαν σε μέση μείωση του μήκους της διαδρομής και της ακτίνας στη ζώνη της ατράκτου, που σημαίνει ότι η μέση και η ελάχιστη εκκεντρότητα μειώθηκαν και η αποτελεσματικότητα της μεταφοράς πληροφοριών αυξήθηκε.

Αυτό μπορεί να αντανακλά μια αναδιοργάνωση του δικτύου προς ένα δίκτυο μικρού κόσμου (Watts & Strogatz, 1998), μια σχεδόν βέλτιστη δομή ανάμεσα σε ένα τέλεια διατεταγμένο και τυχαία οργανωμένο σύστημα, που επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία και συγχρονισμό της νευρικής δραστηριότητας (Barahona & Pecora, 2002 Bassett & Bullmore, 2006; Masuda & Aihara, 2004). Οι αλλαγές στον "μικρό κόσμο" συχνά μετρώνται ως αλλαγές στο μήκος διαδρομής χωρίς παράλληλες αλλαγές στην τοπική ομαδοποίηση ή τον συντελεστή συστάδας.

Έτσι, η παρατηρούμενη αλλαγή στο μήκος της διαδρομής μπορεί να υποδηλώνει ενισχυμένο συγχρονισμό μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου, οδηγώντας σε πιο αποτελεσματική μεταφορά πληροφοριών με ατράκτους. Σημειώστε ότι τα αποτελέσματα στη ζώνη θήτα σχετίζονταν πιο στενά με τις συνολικές αλλαγές στη μέση συνοχή - ουσιαστικά, αλλαγές στο μέγεθος της συνδεσιμότητας σε αντίθεση με την απόδοση.

Ενώ τα δεδομένα εδώ δεν είναι σε θέση να καθορίσουν μια αιτιώδη σύνδεση μεταξύ αυτών των αλλαγών, μια υποθετική σχέση είναι ότι το STAMP προκάλεσε μεγαλύτερη συνδεσιμότητα στη ζώνη θήτα (Fell et al., 2003) και η απόδοση μεταφοράς πληροφοριών του άξονα, μετρούμενη ως μήκος διαδρομής, αυξήθηκε για να αντισταθμίσει για αυτή την αύξηση, οδηγώντας σε αυξημένη επανενεργοποίηση της μνήμης.

For more information:1950477648nn@gmail.com