Влияние транскраниальной стимуляции постоянным током на кратковременную пространственную память у здоровых добровольцев


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Транскраниальная стимуляция постоянным током (transcranial direct current stimulation, tDCS) — один из методов неинвазивной стимуляции головного мозга. Воздействие слабого подпорогового постоянного тока на кору головного мозга приводит к изменению активности корковых нейронов, которое продолжается определенное время и по завершении воздействия. Основной механизм этого эффекта заключается в подпороговых изменениях мембранного потенциала, в то время как феномен последействия связан с влиянием tDCS на синаптическую пластичность.

Цель исследования — изучить влияние tDCS задней теменной коры головного мозга на отдельные виды пространственной памяти при расположении электродов в позициях P3– P4+ и P3+ P4–.

Материалы и методы. В исследование были включены 18 здоровых добровольцев (10 мужчин и 8 женщин) в возрасте 18–23 лет. В эксперименте использовались точки стимуляции P3 и P4 по международной системе расположения электродов «10–20%». Стимуляцию производили постоянным током силой 0,7 мА в течение 20 мин. Участники эксперимента проходили три сессии стимуляции (P3– P4+, P3+ P4–, P30 P40) в рандомизированном порядке с интервалом между ними 3 дня. После каждой сессии оценивали состояние кратковременной пространственной памяти с использованием тестов Spatial Memory (категориальная пространственная память) и Spatial Span от Cambridge Brain Sciences (координатная пространственная память) и субъективный эффект tDCS.

Результаты. Статистически значимых различий в прохождении нейропсихологических тестов между «активными» стимуляциями (P3– P4+, P3+ P4–) и имитацией стимуляции не выявлено. Отсутствие эффекта может быть связано с использованием недостаточной силы тока (0,7 мА) или другими факторами (скважность, расположение электродов, время стимуляции и др.). Нежелательных эффектов стимуляции не зарегистрировано.

Заключение. tDCS током силой 0,7 мА не влияет на пространственную память у здоровых людей при использовании монтажей электродов P3– P4+ и P3+ P4–.

Ключевые слова: транскраниальная электрическая стимуляция постоянным током, пространственная память, неинвазивная стимуляция мозга.

Об авторах

Владислав Михайлович Кислицкий

ФГБОУ ВО «Амурская государственная медицинская академия»

Автор, ответственный за переписку.
Email: vlad_kisli@mail.ru
Россия, Благовещенск

Екатерина Александровна Яценко

ФГБОУ ВО «Амурская государственная медицинская академия»

Email: vlad_kisli@mail.ru
Россия, Благовещенск

Антон Андреевич Яценко

ФГБОУ ВО «Амурская государственная медицинская академия»

Email: vlad_kisli@mail.ru
Россия, Благовещенск

Владимир Андреевич Кушнарев

ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова»

Email: vlad_kisli@mail.ru
Россия, Благовещенск

Михаил Сергеевич Помазков

ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Email: vlad_kisli@mail.ru
Россия, Томск

Список литературы

  1. Bindman L.J., Lippold O., Redfearn J. The action of brief polarizing currents on the cerebral cortex of the rat (1) during current flow and (2) in the production of long-lasting after-effects. J Physiol 1964; 172: 369–382. PMIID: 14199369.
  2. Nitsche M.A., Liebetanz D., Antal A. et al. Modulation of cortical excitability by weak direct current stimulation—technical, safety and functional aspects. Suppl Clin Neurophysiol 2003; 56: 255–276. PMID: 14677403.
  3. Purpura D.P., McMurtry J.G. Intracellular activities and evoked potential changes during polarization of motor cortex. J Neurophysiol 1965; 28: 166–185. PMID: 14244793.
  4. Nitsche M.A., Paulus W. Sustained excitability elevations induced by transcranial DC motor cortex stimulation in humans. Neurology 2001; 57: 1899–1901. PMID: 11723286.
  5. Fertonani A., Miniussi C. Transcranial electrical stimulation: what we know and do not know about mechanisms. Neuroscientist 2017; 23: 109–123. doi: 10.1177/1073858416631966. PMID: 26873962.
  6. Liebetanz D., Nitsche M.A., Tergau F., Paulus W. Pharmacological approach to the mechanisms of transcranial DC-stimulation-induced after-effects of human motor cortex excitability. Brain 2002; 125: 2238–2247. PMID: 12244081.
  7. Nitsche M.A., Fricke K., Henschke U. et al. Pharmacological modulation of cortical excitability shifts induced by transcranial direct current stimulation in humans. J Physiol 2003; 553: 293–301. PMID: 12949224.
  8. Coffman B.A., Clarck V.P., Parasuraman R. Battery powered thought: enhancement of attention, learning, and memory in healthy adults using transcranial direct current stimulation. Neuroimage 2014; 85: 895–908. doi: 10.1016/j.neuroimage.2013.07.083. PMID: 23933040.
  9. Kuo M.F., Nitsche M.A. Effects of transcranial electrical stimulation on cognition. Clin EEG Neurosci 2012; 43: 192–199. doi: 10.1177/1550059412444975. PMID: 22956647.
  10. Kuo M.F., Paulus W., Nitsche M.A. Therapeutic effects of non-invasive brain stimulation with direct currents (tDCS) in neuropsychiatric diseases. Neuroimage 2014; 85: 948–960. doi: 10.1016/j.neuroimage.2013.05.117. PMID: 23747962.
  11. Flöel A. tDCS-enhanced motor and cognitive function in neurological diseases. Neuroimage 2014; 85: 934–994. doi: 10.1016/j.neuroimage.2013.05.098. PMID: 23727025.
  12. Brunoni A.R., Kemp A.H., Shiozawa P. et al. Impact of 5-HTTLPR and BDNF polymorphisms on response to sertraline versus transcranial direct current stimulation: implications for the serotonergic system. Eur Neuropsychopharmacol 2013; 23: 1530–1540. doi: 10.1016/j.euroneuro.2013.03.009. PMID: 23615118.
  13. Göder R., Baier P.C., Beith B. et al. Effects of transcranial direct current stimulation during sleep on memory performance in patients with schizophrenia. Schizophr Res 2013; 144: 153–154. doi: 10.1016/j.schres.2012.12.014. PMID: 23336963.
  14. Boggio P.S., Ferrucci R., Mameli F. et al. Prolonged visual memory enhancement after direct current stimulation in Alzheimer’s disease. Brain Stimul 2012; 5: 223–230. doi: 10.1016/j.brs.2011.06.006. PMID: 21840288.
  15. Cotelli M., Manenti R., Brambilla M. et al. Anodal tDCS during face-name associations memory training in Alzheimer’s patients. Front Aging Neurosci 2014; 6: 38. doi: 10.3389/fnagi.2014.00038. PMID: 24678298.
  16. Hampstead B.M., Stringer A.Y., Stilla R.F. et al. Where did I put that? Patients with amnestic mild cognitive impairment demonstrate widespread reductions in activity during the encoding of ecologically relevant object-location associations. Neuropsychologia 2011; 49: 2349–2361. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2011.04.008. PMID: 21530556.
  17. Postma A., De Haan E.H. What was where? Memory for object locations. Q J Exp Psychol 1996; 49: 178–199. PMID: 8920102.
  18. Kessels R.P., de Haan E.H., Kappelle L.J., Postma A. Selective impairments in spatial memory after ischaemic stroke. J Clin Exp Neuropsychol 2002; 24: 115–129. doi: 10.1076/jcen.24.1.115.967. PMID: 11935430.
  19. Postma A., Kessels R., Van Asselen M. How the brain remembers and forgets where things are: the neurocognition of object-location memory. Neurosci Biobehav Rev 2008; 32: 1339–1345. doi: 10.1016/j.neubiorev.2008.05.001. PMID: 18562002.
  20. England H.B., Fyock C., Meredith Gillis M., Hampstead B.M. Transcranial direct current stimulation modulates spatial memory in cognitively intact adults. Behav Brain Res 2015; 283: 191–195. doi: 10.1016/j.bbr.2015.01.044. PMID: 25647757.
  21. Kosslyn S.M. Seeing and imagining in the cerebral hemispheres: a computational approach. Psychol Rev 1987; 94: 148–175. PMID: 3575583.
  22. van der Ham I.J., Raemaekers M., van Wezel R.J. et al. Categorical and coordinate spatial relations in working memory: an fMRI study. Brain Res 2009; 1297: 70–79. doi: 10.1016/j.brainres.2009.07.088. PMID: 19651111.
  23. Trojano L., Conson M., Maffei R., Grossi D. Categorical and coordinate spatial processing in the imagery domain investigated by rTMS. Neuropsychologia 2006; 44: 1569–1574. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2006.01.017. PMID: 16529780.
  24. Medina J., Beauvais J., Datta A. et al. Transcranial direct current stimulation accelerates allocentric target detection. Brain Stimul 2013; 6: 433–439. doi: 10.1016/j.brs.2012.05.008. PMID: 22784444.
  25. Woods A.J., Antal A., Bikson M. et al. A technical guide to tDCS, and related non-invasive brain stimulation tools. Clin Neurophysiol 2016; 127: 1031–1048. doi: 10.1016/j.clinph.2015.11.012. PMID: 26652115.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Kislitskiy V.M., Yatsenko E.A., Yatsenko A.A., Kushnarev V.A., Pomazkov M.S., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».