與個(gè)人相關(guān)的以往事件的記憶(情景記憶)對(duì)日常生活至關(guān)重要。這種陳述性長(zhǎng)時(shí)記憶的衰退是健康老齡化的一個(gè)共同特征,輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment, MCI)和阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)患者的該過(guò)程會(huì)出現(xiàn)明顯的加速。經(jīng)顱電刺激(transcranial electrical stimulation, tES)已經(jīng)在許多研究中被用來(lái)改善情景記憶。本文中批判性地回顧了tES是否可以改善生理和病理老化過(guò)程中的情景記憶的相關(guān)研究。大多數(shù)研究表明,前額葉或顳頂皮質(zhì)的tES對(duì)情景記憶有積極作用,但對(duì)日常生活活動(dòng)執(zhí)行力的改善作用尚不清楚。需要進(jìn)一步的工作來(lái)更好地理解刺激作用的機(jī)制,將tES與神經(jīng)成像相結(jié)合,并優(yōu)化刺激劑量。未來(lái)的研究還應(yīng)探討刺激的最佳時(shí)機(jī),以及與藥物的結(jié)合,以誘導(dǎo)病理性衰老的長(zhǎng)期有益效果。在老齡化研究中,應(yīng)開(kāi)展更多的開(kāi)放性科學(xué)工作,以提高tES的嚴(yán)謹(jǐn)性和可靠性。本文發(fā)表在Ageing Research Reviews雜志(可添加微信號(hào)siyingyxf或18983979082獲取原文)。情景記憶是指對(duì)個(gè)人生活事件的記憶,它包含了發(fā)生了什么以及這些事件發(fā)生的地點(diǎn)和時(shí)間的詳細(xì)信息。神經(jīng)心理學(xué)研究表明,這種類(lèi)型的陳述性長(zhǎng)時(shí)記憶依賴(lài)于內(nèi)側(cè)顳葉(medial temporal lobe, MTL)的完整性,其中MTL包括海馬和鄰近的大腦區(qū)域(邊緣皮層、海馬旁回和內(nèi)嗅皮層)。神經(jīng)影像學(xué)和損傷研究也顯示了前額葉皮層(例如腹外側(cè)和背外側(cè))和顳頂葉皮層對(duì)情景記憶過(guò)程的貢獻(xiàn)。此外,越來(lái)越多的證據(jù)表明,這些大腦區(qū)域和海馬體之間的功能性相互作用對(duì)情景記憶至關(guān)重要。從認(rèn)知的角度來(lái)看,記憶被獲得、儲(chǔ)存、維持和提取。在編碼后的有限時(shí)間內(nèi),記憶是不穩(wěn)定的(脆弱的)和易受干擾的,但隨著時(shí)間的推移,記憶變得穩(wěn)定或鞏固,并變得抗干擾。第一種類(lèi)型的鞏固過(guò)程是細(xì)胞水平的。形態(tài)學(xué)改變對(duì)海馬通路的記憶穩(wěn)定很重要。這個(gè)過(guò)程發(fā)生在編碼后的頭幾個(gè)小時(shí)。第二種類(lèi)型的鞏固過(guò)程是系統(tǒng)水平的。它指的是與記憶有關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逐步重組。這個(gè)過(guò)程可以持續(xù)數(shù)小時(shí)到數(shù)年,這取決于記憶的類(lèi)型。編碼后,在隨后的清醒狀態(tài)或慢波睡眠中記憶痕跡的重新激活可能對(duì)記憶鞏固特別重要。已有的人類(lèi)研究表明,在清醒休息或睡眠期間,呈現(xiàn)與先前編碼事件相關(guān)的線(xiàn)索會(huì)在海馬體中產(chǎn)生與神經(jīng)元記憶重新激活相一致的活動(dòng)模式,從而增強(qiáng)這些事件的后續(xù)情節(jié)記憶。大量的證據(jù)表明,鞏固后的記憶在提取過(guò)程或被一個(gè)提示重新激活時(shí)會(huì)恢復(fù)到不穩(wěn)定(脆弱)狀態(tài)。記憶再鞏固是指在重新激活后,再次穩(wěn)定已經(jīng)鞏固的、現(xiàn)有的記憶的過(guò)程。在有限的再鞏固時(shí)間中,鞏固的記憶可以通過(guò)行為手段、藥理學(xué)或非侵入性腦刺激干預(yù)被修改(例如,弱化、強(qiáng)化或更新)。我們?cè)鯓硬拍軣o(wú)創(chuàng)的研究人類(lèi)的記憶過(guò)程?大多數(shù)關(guān)于情景記憶的行為和神經(jīng)影像學(xué)實(shí)驗(yàn)包括兩個(gè)階段:1)學(xué)習(xí)階段(編碼),在此期間,呈現(xiàn)多個(gè)單一或成對(duì)的刺激,刺激過(guò)程中可以有(或沒(méi)有)指令去記憶它們。2)測(cè)試階段(提?。?/span>,在此期間,必須在一段時(shí)間(幾分鐘、幾小時(shí)或幾天)后回憶或識(shí)別出學(xué)習(xí)階段呈現(xiàn)的刺激。已有研究表明,情景記憶呈現(xiàn)出最大程度的年齡相關(guān)性衰退。老年人的神經(jīng)影像學(xué)研究表明,情景記憶衰退與大腦結(jié)構(gòu)和功能的變化有關(guān)。與年輕人相比,老年人在自由回憶和再認(rèn)記憶方面的表現(xiàn)更差。回憶任務(wù)中的記憶表現(xiàn)的年齡差異大于再認(rèn)任務(wù)。也有證據(jù)表明,聯(lián)想記憶(即項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián),如面孔-名稱(chēng),或物體-位置等詞對(duì))比單一項(xiàng)目記憶更容易老化。無(wú)客觀記憶障礙的主訴健忘(subjective memory complaints, SMC)在老年人中很常見(jiàn)。最近的證據(jù)表明,有主訴健忘(SMC)的老年人在未來(lái)有可能發(fā)展成遺忘型輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment, MCI)。根據(jù)Petersen等人的研究(2014年),遺忘型MCI的診斷標(biāo)準(zhǔn)是:被知情者證實(shí)的主訴健忘,日?;顒?dòng)保留,基于標(biāo)準(zhǔn)神經(jīng)心理學(xué)測(cè)試的記憶障礙,整體認(rèn)知功能保留,以及沒(méi)有癡呆。在大多數(shù)人中,遺忘型MCI是阿爾茨海默?。?/span>Alzheimer’s disease, AD)的前驅(qū)形式。AD是一種神經(jīng)退行性疾病,它會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知能力的緩慢衰退,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響日常生活。AD最常見(jiàn)的癥狀之一是情景記憶喪失。隨著人口預(yù)期壽命的增長(zhǎng),AD的發(fā)病率預(yù)計(jì)會(huì)增加。由于AD會(huì)給個(gè)人、家庭和醫(yī)療保健系統(tǒng)帶來(lái)巨大的慢性負(fù)擔(dān),因此迫切需要制定有效的干預(yù)措施,以預(yù)防或延緩AD的發(fā)?。匆患?jí)或二級(jí)預(yù)防),或減緩癥狀?lèi)夯岣呱钯|(zhì)量。由于藥物干預(yù)在輕度至中度AD的臨床試驗(yàn)中未能顯示出有效性,因此迫切需要開(kāi)發(fā)替代性、有效的干預(yù)措施。經(jīng)顱電刺激(transcranial electrical stimulation, tES)已成為改善健康和疾病過(guò)程中長(zhǎng)期記憶功能的一種有前景的方法。本文批判性地回顧了tES是否可以改善健康老年人、MCI或AD患者情景記憶的研究。由于評(píng)價(jià)tES在生理和病理老化中對(duì)情景記憶影響的研究已經(jīng)廣泛使用了經(jīng)顱直流電刺激(direct current stimulation, tDCS)或慢振蕩tDCS(so-tDCS),因此先來(lái)簡(jiǎn)單回顧下這兩種技術(shù)。tES旨在通過(guò)向頭皮上的電極傳輸電流來(lái)無(wú)創(chuàng)地改變大腦功能。傳統(tǒng)的tDCS是一種tES技術(shù),它通過(guò)兩個(gè)電極(陽(yáng)極和陰極)向頭部施加持續(xù)的直流電,電流強(qiáng)度在1到2 mA之間。頭皮(以及身體,用于腦外電極)上的電極位置通常使用10-20 EEG國(guó)際系統(tǒng)(例如電極位置F3對(duì)應(yīng)左側(cè)DLPFC)或解剖位置(例如“眶上”)來(lái)定義。刺激持續(xù)時(shí)間通常為5-30分鐘。電極大小通常為5×5 cm或5×7 cm,但也使用更小和更大的電極。等滲鹽水(在海綿中飽和)或凝膠和(或)面霜用于降低皮膚阻抗。在假(sham)tDCS條件下,電流通常在開(kāi)始后10-20秒關(guān)閉,并在刺激期結(jié)束時(shí)打開(kāi),因此參與者無(wú)法區(qū)分真假刺激。慢振蕩tDCS(slow oscillations tDCS, so-tDCS)通常指頻率低于1 Hz(例如0.75 Hz)的信號(hào)。so-tDCS的開(kāi)關(guān)時(shí)間可能是變化的(例如,間隔為1分鐘的5個(gè)間期)。已有研究表明,tDCS的主要急性效應(yīng)源于膜電位的改變,而膜電位受電流方向與神經(jīng)元取向的影響。陽(yáng)極tDCS通過(guò)引起靜息電位去極化來(lái)增加神經(jīng)元的興奮性,而陰極tDCS則使靜息電位超極化,從而抑制神經(jīng)元的興奮性。刺激后效果需要突觸可塑性。tDCS延長(zhǎng)的膜極化通過(guò)N-甲基D-天冬氨酸(NMDA)受體改變神經(jīng)可塑性,從而導(dǎo)致tDCS的長(zhǎng)時(shí)刺激后效應(yīng)。另一種解釋依賴(lài)于大腦神經(jīng)代謝物的修飾。GABA和谷氨酸代謝物中的濃度可使用磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy, MRS)進(jìn)行在體測(cè)量。大多數(shù)研究調(diào)查了運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)中代謝物的變化,發(fā)現(xiàn)有效的(陽(yáng)極)tDCS后GABA減少。研究表明,年齡可能調(diào)節(jié)tDCS對(duì)代謝產(chǎn)物濃度的影響。這些發(fā)現(xiàn)與tDCS通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功能連接性來(lái)誘導(dǎo)功能改變的研究結(jié)果一致。Manenti等(2013)進(jìn)行了一項(xiàng)研究,以研究在健康的年輕人和老年人中,陽(yáng)極位于背外側(cè)前額葉皮層(DLPFC)或后頂葉皮層(PPC)上的tDCS對(duì)言語(yǔ)情景記憶提取的影響。作者觀察到,與假刺激組相比,陽(yáng)極在左、右腦區(qū)(DLPFC和PPC)的有效tDCS使得年輕人具有更好的再認(rèn)表現(xiàn)。在老年人中,只有在左腦(DLPFC和PPC)使用有效tDCS才能相對(duì)于假刺激組增加再認(rèn)記憶。值得注意的是,在隨后的研究中,Brambilla等人(2015)重新分析了先前研究中獲得的數(shù)據(jù),重新分析的結(jié)果顯示,DLPFC和PPC區(qū)域的雙側(cè)參與與記憶和執(zhí)行功能有直接的相關(guān)性。具體地說(shuō),年輕人和表現(xiàn)好的老年人在情景記憶任務(wù)上表現(xiàn)相似,同時(shí)左右兩側(cè)腦區(qū)對(duì)稱(chēng)參與其中,而表現(xiàn)較差的老年人在言語(yǔ)記憶任務(wù)中表現(xiàn)出更大的左半球參與。這些發(fā)現(xiàn)引起了對(duì)大腦維持假說(shuō)的關(guān)注,根據(jù)該假說(shuō),大腦結(jié)構(gòu)變化越少,老年人的記憶表現(xiàn)越好。根據(jù)上述研究結(jié)果,Sandrini等人(2014)在一項(xiàng)年輕人情景記憶再鞏固的研究方案中,進(jìn)行了陽(yáng)極位于左側(cè)DLPFC的有效tDCS。令人驚訝的是,與假刺激相比,活躍的tDCS(即有或沒(méi)有提醒)增強(qiáng)了現(xiàn)有的言語(yǔ)情景記憶。研究還表明,老年人對(duì)記憶來(lái)源的記憶較差,并且在記憶綁定過(guò)程中存在問(wèn)題,因此上下文線(xiàn)索可能會(huì)被編碼,但可能無(wú)法正確綁定到特定事件。使用類(lèi)似的方案,Manenti等人(2017年)在患有SMC(有發(fā)展成aMCI的風(fēng)險(xiǎn))的老年人中應(yīng)用了有效tDCS,其陽(yáng)極位于左側(cè)DLPFC。結(jié)果表明,與假刺激相比,真刺激tDCS可提高30天的再認(rèn)記憶(辨別準(zhǔn)確率)。僅在認(rèn)知任務(wù)中觀察到的行為效應(yīng)表明,熟悉度在老齡化過(guò)程中相對(duì)保持,而回憶則顯示出與年齡相關(guān)的損傷。這項(xiàng)研究首次表明,在患有SMC的老年人中,再認(rèn)記憶可以通過(guò)再鞏固得到增強(qiáng)。對(duì)于學(xué)習(xí)和記憶的形成過(guò)程,同步的任務(wù)和刺激誘導(dǎo)的可塑性可能是至關(guān)重要的。在這種情況下,tDCS可能會(huì)增強(qiáng)任務(wù)相關(guān)活動(dòng)。Medvedeva等人(2019)在編碼階段,在左側(cè)腹外側(cè)前額葉皮質(zhì)(ventrolateral prefrontal cortex, VLPFC)上使用陽(yáng)極的有效tDCS刺激發(fā)現(xiàn),與假刺激組相比,陽(yáng)極tDCS組的參與者的辨別準(zhǔn)確率更高。兩組在命中率和誤報(bào)率、反應(yīng)偏差或反應(yīng)時(shí)間方面沒(méi)有差異。這種促進(jìn)作用在年輕人身上也很明顯,他們?cè)谘舆t1小時(shí)后進(jìn)行記憶測(cè)試。在年輕人中,在編碼或檢索之前離線(xiàn)刺激不影響記憶表現(xiàn)。這表明,至少在情景記憶域和左側(cè)VLPFC中,tDCS效應(yīng)發(fā)生在刺激過(guò)程中,而不是在其終止之后。Sandrini等人(2016)在老年人學(xué)習(xí)20個(gè)單詞的同時(shí),在左側(cè)DLPFC上使用陽(yáng)極的有效tDCS。結(jié)果表明,相比于假刺激組,有效的tDCS增強(qiáng)了情景記憶,這一結(jié)論是通過(guò)延遲回憶(48小時(shí))增強(qiáng)得出的。在最后一次學(xué)習(xí)試驗(yàn)中,在第30天,學(xué)習(xí)率或正確回憶單詞數(shù)方面均未觀察到任何影響。這項(xiàng)研究表明離線(xiàn)沒(méi)有影響,也表明tDCS和記憶鞏固過(guò)程之間存在相互作用。這支持了先前研究的結(jié)果,該研究系統(tǒng)地比較了其他認(rèn)知域的在線(xiàn)和離線(xiàn)刺激,發(fā)現(xiàn)了顯著的離線(xiàn)效應(yīng),這與沒(méi)有發(fā)現(xiàn)tDCS離線(xiàn)效應(yīng)的情景記憶研究相矛盾。這種差異的一個(gè)可能的解釋是,在加工相關(guān)認(rèn)知功能的特定階段,tDCS的時(shí)間特異性隨著刺激腦區(qū)的位置而變化。另一種可能是在這些研究中使用的不同刺激參數(shù)和電極大?。ㄒ?jiàn)表1)。此外,最近的薈萃分析證據(jù)表明,在老年人中使用tDCS時(shí),離線(xiàn)效應(yīng)比在線(xiàn)效應(yīng)更強(qiáng)。
表1 針對(duì)健康老年人的tDCS或so-tDCS
為了確定語(yǔ)言編碼后立即應(yīng)用tDCS是否能夠直接與記憶鞏固過(guò)程產(chǎn)生交互作用,Sandrini等人(2019)在健康老年人的編碼階段后,立即給予tDCS(陽(yáng)極在左側(cè)DLPFC)。結(jié)果表明,相對(duì)于假刺激,在編碼后立即給予Tdcs可以增強(qiáng)1個(gè)月時(shí)的情景記憶回憶。目前的工作支持這樣一個(gè)結(jié)論,即tDCS與記憶鞏固機(jī)制的直接相互作用可以促進(jìn)情景記憶的穩(wěn)定。為了支持這些發(fā)現(xiàn),最近的一項(xiàng)研究表明,在訓(xùn)練后立即在初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層上進(jìn)行tDCS,可以增強(qiáng)健康老年人的運(yùn)動(dòng)記憶鞏固。Antonenko等人(2019)在老年人中進(jìn)行了一項(xiàng)研究,他們的目標(biāo)是利用tDCS來(lái)調(diào)節(jié)情景記憶的形成(陽(yáng)極在左側(cè)顳頂皮質(zhì))。結(jié)果顯示,在遷移任務(wù)中,老年人對(duì)新獲得的圖片-假詞關(guān)聯(lián)的記憶提取結(jié)果更為正確。與假tDCS相比,參與者在真刺激期也表現(xiàn)出更陡峭的學(xué)習(xí)曲線(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)將先前的研究結(jié)果從年輕人擴(kuò)展到了老年人。例如,Floel等(2008年)使用相同的任務(wù)和刺激參數(shù),發(fā)現(xiàn)當(dāng)學(xué)習(xí)時(shí)進(jìn)行tDCS,可以加速學(xué)習(xí)并改善對(duì)新獲得的圖片-單詞對(duì)的記憶提取。此外,在tDCS實(shí)驗(yàn)之前,參與者接受靜息態(tài)功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)。左側(cè)海馬和左側(cè)顳頂腦區(qū)之間的功能連接與初始記憶表現(xiàn)呈正相關(guān),與單個(gè)被試tDCS誘導(dǎo)的記憶增強(qiáng)的幅度呈正相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)表明靜息態(tài)下的功能連接可以用于預(yù)測(cè)個(gè)體對(duì)無(wú)創(chuàng)腦刺激的反應(yīng)。非語(yǔ)言信息對(duì)情節(jié)記憶也有長(zhǎng)期的積極影響。Fl?el等人(2012)在一項(xiàng)物體位置記憶任務(wù)中給予tDCS(陽(yáng)極在右側(cè)顳頂皮質(zhì)),在該任務(wù)中,受試者需要獲得街道地圖上建筑物的正確位置。結(jié)果顯示,與假刺激相比,真刺激后回憶能力增強(qiáng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1周(離線(xiàn)效應(yīng))。在學(xué)習(xí)曲線(xiàn)和即時(shí)自由回憶(在線(xiàn)效應(yīng))上沒(méi)有觀察到行為效應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)與先前的研究一致,表明tDCS增強(qiáng)離線(xiàn)效應(yīng),而非在線(xiàn)效應(yīng),同時(shí)表明記憶鞏固過(guò)程易受tDCS影響。Antonenko等人(2018)研究了年輕人和老年人在連續(xù)3天的物體位置記憶訓(xùn)練中,給予tDCS(陽(yáng)極右側(cè)顳頂皮質(zhì))后的神經(jīng)元和行為效應(yīng)。在行為層面,結(jié)果顯示,相對(duì)于單獨(dú)訓(xùn)練(假刺激),陽(yáng)極tDCS增強(qiáng)了記憶回憶能力(在訓(xùn)練后1天評(píng)估)。在1個(gè)月時(shí),沒(méi)有觀察到訓(xùn)練材料對(duì)記憶回憶的影響。在這次隨訪(fǎng)評(píng)估中,與假刺激相比,真刺激在不同版本的訓(xùn)練任務(wù)和言語(yǔ)情景記憶任務(wù)中誘發(fā)了遷移效應(yīng)(泛化效應(yīng))。這種遷移效應(yīng)已經(jīng)在成年人身上顯示出來(lái),他們?cè)?/span>tDCS的同時(shí)進(jìn)行訓(xùn)練,完成了遠(yuǎn)距離遷移任務(wù),但是在近距離遷移任務(wù)中沒(méi)有效果。在所有的測(cè)試中,年輕人的表現(xiàn)都比老年人好。這些發(fā)現(xiàn)與之前將年輕人認(rèn)知訓(xùn)練與多日tDCS結(jié)合的研究一致,并擴(kuò)展了以往關(guān)于老年人情節(jié)記憶的單次研究結(jié)果。在神經(jīng)元層面,他們分析了默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(default mode network, DMN)中的功能連接。DMN是一個(gè)成熟的大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可以調(diào)節(jié)情景記憶功能。在生理和病理性衰老中,DMN連接性下降(Jones等人,2011年)。生理和病理老化研究顯示DMN連接性下降。結(jié)果顯示,訓(xùn)練后,tDCS組的固有DMN功能連接增加。該發(fā)現(xiàn)表明,評(píng)估固有功能性腦活動(dòng)的rs-fMRI可能是生理性和病理性衰老,以及干預(yù)引起的變化相關(guān)研究的生物標(biāo)志物和診斷工具。另一個(gè)有希望延長(zhǎng)有益效果的方法是選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑(SSRI)和tDCS的聯(lián)合應(yīng)用。用SSRI阻斷5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體可以增加腦區(qū)的血清素水平。先前的研究表明,增加血清素水平可能會(huì)增強(qiáng)tDCS誘導(dǎo)的神經(jīng)可塑性。Prehn等人(2017)首次檢測(cè)了在單劑量西酞普蘭攝入后(任務(wù)前2 h藥物攝入),在物體定位學(xué)習(xí)任務(wù)同時(shí)進(jìn)行tDCS(陽(yáng)極在右側(cè)顳頂葉皮層)的效果。結(jié)果顯示藥物治療有效果,但tDCS對(duì)即時(shí)回憶分?jǐn)?shù)沒(méi)有顯著影響。然而,年輕人和老年人從聯(lián)合應(yīng)用中獲益最多(比較:真tDCS+SSRI>真tDCS+安慰劑,真tDCS+SSRI>假 tDCS+安慰劑)。對(duì)延遲線(xiàn)索回憶任務(wù)沒(méi)有影響。這些發(fā)現(xiàn)與Nitsche等人(2009)的發(fā)現(xiàn)一致,Nitsche等人證明,在安慰劑治療下,陽(yáng)極tDCS增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)興奮性,這種增強(qiáng)持續(xù)約60-120分鐘。西酞普蘭增強(qiáng)并延長(zhǎng)了陽(yáng)極tDCS誘導(dǎo)的易化作用。此外,Kuo等人(2016)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期服用西酞普蘭可增加和延長(zhǎng)陽(yáng)極tDCS誘導(dǎo)的LTP樣可塑性,這種增強(qiáng)作用超過(guò)24小時(shí)。單獨(dú)使用tDCS對(duì)延遲記憶表現(xiàn)沒(méi)有影響(真tDCS +安慰劑>假刺激+安慰劑),這也與該組先前的研究形成對(duì)比。根據(jù)作者的說(shuō)法,實(shí)驗(yàn)范式和反應(yīng)形式(三種可選的強(qiáng)制選擇與自由回憶)的差異可以解釋不同的結(jié)果。總之,這些發(fā)現(xiàn)提供了第一個(gè)證據(jù),即如果5-羥色胺能神經(jīng)傳遞同時(shí)增加,tDCS會(huì)增強(qiáng)即時(shí)記憶能力,但這些行為效應(yīng)不會(huì)隨著時(shí)間的推移而持續(xù)。盡管到目前為止的研究顯示了對(duì)情景記憶的有益影響,但也有一些發(fā)現(xiàn)與以下趨勢(shì)不一致:健康老年人的tDCS效應(yīng)大于年輕人。Leach等人(2019)在一項(xiàng)面孔-名字編碼任務(wù)中進(jìn)行tDCS(陽(yáng)極在左側(cè)DLPFC),并測(cè)量線(xiàn)索回憶和再認(rèn)表現(xiàn)。結(jié)果表明,相對(duì)于假刺激,tDCS增強(qiáng)了年輕人即刻和24小時(shí)后聯(lián)想記憶的回憶和再認(rèn)能力。這些發(fā)現(xiàn)支持先前的研究,即tDCS對(duì)年輕成年人的聯(lián)想記憶有影響。此外,研究結(jié)果表明,tDCS可以通過(guò)離線(xiàn)刺激效應(yīng)增強(qiáng)聯(lián)想記憶。對(duì)老年人而言,真假tDCS的記憶表現(xiàn)沒(méi)有差異。唯一一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)老年人聯(lián)想記憶改善的研究將刺激應(yīng)用于與本研究不同的區(qū)域(顳頂葉)。Kulzow等人(2018)探討了tDCS與記憶訓(xùn)練的聯(lián)合療效。老年人接受了為期3天的視覺(jué)空間訓(xùn)練,并進(jìn)行tDCS(陽(yáng)極在右側(cè)顳頂葉皮質(zhì))。首先,他們發(fā)現(xiàn)在兩種訓(xùn)練條件下都有顯著的改善,在訓(xùn)練成功或延遲記憶表現(xiàn)方面沒(méi)有由真tDCS引起的額外增益。tDCS和記憶訓(xùn)練聯(lián)合干預(yù)3天,并沒(méi)有對(duì)其他訓(xùn)練和未訓(xùn)練記憶任務(wù)產(chǎn)生有益的影響。雖然同一團(tuán)隊(duì)先前的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合干預(yù)對(duì)物體-位置記憶表現(xiàn)有好處,但本研究并未發(fā)現(xiàn)對(duì)訓(xùn)練成功產(chǎn)生積極影響。根據(jù)作者的說(shuō)法,這兩項(xiàng)研究之間存在差異。衡量訓(xùn)練成功與否的方式,以及不同的測(cè)試形式和測(cè)試時(shí)間(立即測(cè)試與延遲測(cè)試)可能部分解釋了結(jié)果不一致的原因。此外,組間設(shè)計(jì)的結(jié)果可能與組內(nèi)設(shè)計(jì)(交叉設(shè)計(jì))的結(jié)果相矛盾,特別是因?yàn)榭赡艽嬖谶z留效應(yīng)。綜上所述,大多數(shù)研究表明,使用tDCS(陽(yáng)極分別位于外側(cè)前額葉皮質(zhì)或顳頂皮質(zhì))對(duì)言語(yǔ)和非言語(yǔ)情景記憶有有益的影響(刺激時(shí)間見(jiàn)圖1,刺激參數(shù)見(jiàn)表1)。tDCS的一次療程可能會(huì)誘發(fā)長(zhǎng)期效應(yīng)(24小時(shí)至1個(gè)月)。tDCS的多個(gè)療程可能會(huì)誘導(dǎo)泛化作用。如果5-羥色胺能神經(jīng)傳遞同時(shí)增加,tDCS可提高記憶表現(xiàn)。通過(guò)tDCS與鞏固或再鞏固機(jī)制的相互作用,可以促進(jìn)記憶提取表現(xiàn)。在神經(jīng)元水平上,tDCS后DMN的固有功能連接可能會(huì)增加。靜息態(tài)下的功能網(wǎng)絡(luò)耦合可預(yù)測(cè)個(gè)體對(duì)tDCS的反應(yīng)。圖1 隨著刺激時(shí)間的記憶形成和修飾的示意圖。箭頭顯示何時(shí)施加tES4 睡眠期間的so-tDCS對(duì)健康老齡化和MCI的影響睡眠被認(rèn)為在記憶的長(zhǎng)期鞏固中起著重要作用。慢振蕩活動(dòng)(<1 Hz)和睡眠紡錘波(8?15 Hz)(可通過(guò)腦電圖(electroencephalography, EEG)進(jìn)行測(cè)量)似乎對(duì)陳述性記憶至關(guān)重要。當(dāng)新編碼的記憶在睡眠中被重新激活時(shí),海馬體和睡眠紡錘體中的尖波波動(dòng)(80?100 Hz)會(huì)觸發(fā)細(xì)胞外機(jī)制,增加突觸可塑性,這對(duì)記憶鞏固的發(fā)生至關(guān)重要。然后,重新激活的信息通過(guò)慢波振蕩重新分布到皮層存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),這些振蕩波協(xié)調(diào)了尖波和紡錘體的活動(dòng)。從本質(zhì)上講,新獲得的信息可以從海馬體的不穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)移到新皮質(zhì)中更穩(wěn)定的狀態(tài),并通過(guò)慢波振蕩介導(dǎo)海馬-新皮質(zhì)的相互作用,隨著時(shí)間的推移將新獲得的信息整合到先前存在的記憶痕跡中。有證據(jù)表明,慢振蕩是由前額葉區(qū)域產(chǎn)生的。一些研究發(fā)現(xiàn)慢波振蕩在記憶鞏固中具有因果效應(yīng)。Marshall等人(2006)在年輕人夜間睡眠時(shí),應(yīng)用了慢振蕩tDCS(slow oscillation-tDCS , so-tDCS)(0.7?0.8 Hz),兩個(gè)陽(yáng)極位于前額區(qū)域的兩側(cè)。他們證明,與假so-tDCS相比,so-tDCS的應(yīng)用改善了睡眠后的情景記憶(即單詞對(duì)的回憶)。此外,EEG顯示慢振蕩活動(dòng)增強(qiáng)和額葉慢睡眠紡錘波密度增加。由于睡眠的變化(即慢波振蕩和額葉慢波活動(dòng)減少)在衰老過(guò)程中有很好的記錄,上述研究結(jié)果揭示了so-tDCS增強(qiáng)老年人的慢波振蕩活動(dòng)和增強(qiáng)情節(jié)記憶鞏固的可能性。使用Marshall等人(2006年;2004年)開(kāi)發(fā)的方法,Westerberg等人(2015年)在老年人午睡時(shí)進(jìn)行so-tDCS(0.75 Hz)。在睡眠前后測(cè)試記憶力。進(jìn)行了三次記憶測(cè)試:兩次陳述性記憶測(cè)試(詞對(duì)回憶;事實(shí)識(shí)別)和非陳述性物體啟動(dòng)測(cè)試。結(jié)果顯示,與假刺激相比,在真的so-tDCS中,詞對(duì)回憶表現(xiàn)有所改善,同時(shí)慢波活動(dòng)增加。這項(xiàng)研究首次表明,這一方法可以改善健康老年人的情節(jié)記憶。此外,它表明so-tDCS可以在午睡期間使用,因此避免了夜間刺激造成的不便,例如深夜測(cè)試造成的壓力和睡眠期間不熟悉的環(huán)境。有研究表明,睡眠(尤其是緩慢的振蕩)能促進(jìn)皮質(zhì)β淀粉樣蛋白的清除,這與AD的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。Ladenbauer等人(2017年)提出了這樣一個(gè)問(wèn)題:在睡眠和記憶方面遭受?chē)?yán)重?fù)p害并有可能發(fā)展為AD的MCI患者,在EEG衍生的睡眠特征(即慢波振蕩、紡錘體活動(dòng)和交叉頻率耦合)和情景記憶表現(xiàn)方面,是否會(huì)從睡眠期間的so-tDCS獲益。使用Ladenbauer等人(2016年)先前描述的方案,作者們展示了整體慢波振蕩和紡錘波功率的增加,并首次將慢波振蕩與紡錘波活動(dòng)相耦合(紡錘波活動(dòng)被認(rèn)為是將情景記憶從海馬體轉(zhuǎn)移到新皮質(zhì)的關(guān)鍵成分)。此外,相對(duì)于假刺激,so-tDCS改善了視覺(jué)空間記憶的表現(xiàn),并且與慢波振蕩和快速紡錘波功率之間的同步性更強(qiáng)相關(guān)。和之前的研究一樣,他們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)so-tDCS對(duì)位置記憶和言語(yǔ)記憶任務(wù)有任何影響。這項(xiàng)研究顯示,so-tDCS在遺忘型MCI中具有增強(qiáng)功能相關(guān)睡眠參數(shù)和改善視覺(jué)識(shí)別記憶的潛力。盡管到目前為止回顧的研究顯示,情景記憶有所改善,但一些研究并未發(fā)現(xiàn)任何(甚至相反的)有效的影響。Eggert等人(2013年)研究了老年人夜間睡眠時(shí),在前額葉兩側(cè)放置兩個(gè)陽(yáng)極的so-tDCS(0.75 Hz),結(jié)果表明,獨(dú)立于刺激條件(陽(yáng)極刺激和假刺激),在詞對(duì)任務(wù)中,隔夜的記憶表現(xiàn)下降。此外,刺激不能調(diào)節(jié)睡眠振蕩。根據(jù)作者的說(shuō)法,可能是由于刺激方案不同而導(dǎo)致結(jié)果不一致。作者在每個(gè)刺激間隔的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)引入了其他參數(shù),這可能阻止了so-tDCS夾帶慢波振蕩活動(dòng)。與Marshall等人(2006年)相比,施加電流的差異和電極類(lèi)型(非燒結(jié)與燒結(jié))的差異可能影響了該研究的結(jié)果。Pa?mann等人(2016年)在老年人夜間慢波睡眠的早期應(yīng)用so-tDCS(0.75 Hz,兩個(gè)陽(yáng)極位于前額頭皮的兩側(cè))。結(jié)果表明,相對(duì)于假刺激,陽(yáng)極so-tDCS增加了慢波和紡錘波活性。這些發(fā)現(xiàn)伴隨著視空間記憶鞏固受損,但對(duì)言語(yǔ)記憶表現(xiàn)(詞對(duì)任務(wù))沒(méi)有影響。根據(jù)作者的說(shuō)法,這些行為學(xué)表現(xiàn)的變化可能是由于整個(gè)晚上的慢波振蕩減少,可能阻止并逆轉(zhuǎn)了so-tDCS的積極作用。總之,有三項(xiàng)研究表明,睡眠中使用單個(gè)so-tDCS療程對(duì)情景記憶有好處。Westerberg等人(2015年)發(fā)現(xiàn)了對(duì)老年人言語(yǔ)記憶(詞對(duì)任務(wù))的影響,Landenbauer等人(2016年;2017年)證明了對(duì)老年人和MCI患者視空間記憶(圖片記憶)的影響(見(jiàn)表1和表2)。兩項(xiàng)研究報(bào)告了老年人的記憶表現(xiàn)受損。這些研究支持一項(xiàng)薈萃分析的結(jié)果,該研究表明,睡眠期間應(yīng)用tES可以調(diào)節(jié)陳述性記憶鞏固,而非程序性記憶鞏固。在神經(jīng)系統(tǒng)水平上,這些行為學(xué)發(fā)現(xiàn)伴隨著慢波振蕩功率和紡錘波活動(dòng)的變化。此外,so-tDCS增強(qiáng)了內(nèi)源性慢波振蕩和紡錘波活動(dòng)的耦合。 表2 針對(duì)輕度認(rèn)知障礙(Mild Cognitive Impairment, MCI)患者的tDCS或so-tDCS如果您對(duì)腦電及功能神經(jīng)影像感興趣,歡迎瀏覽思影科技課程及服務(wù)(可添加微信號(hào)siyingyxf或18983979082咨詢(xún)):第二十二屆腦電數(shù)據(jù)處理中級(jí)班(南京,11.12-17)
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第六屆任務(wù)態(tài)fMRI專(zhuān)題班(南京,10.16-21)
第三十三屆磁共振腦影像基礎(chǔ)班(重慶,10.11-16)
第十七屆磁共振腦網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理班(重慶,10.20-25)
第十屆磁共振腦影像結(jié)構(gòu)班(重慶,11.2-7)
第十四屆DTI數(shù)據(jù)處理班(重慶,11.19-24)
第十二屆腦影像機(jī)器學(xué)習(xí)班(重慶,11.11-16)
Yun等人(2016年)研究了多個(gè)療程的tDCS對(duì)aMCI受試者DLPFCs的影響。干預(yù)(每周3次,持續(xù)3周)前后,參與者接受認(rèn)知測(cè)試和正電子發(fā)射斷層掃描(positron emission tomography, PET)。結(jié)果表明,與假刺激相比,多次激活的tDCS增加了PET測(cè)量的局部腦代謝。特別是,他們發(fā)現(xiàn)多個(gè)腦區(qū)(包括前、后島葉、海馬和海馬旁回)的氟代脫氧葡萄糖(2-deoxy-2-[F18] fluoro-D-glucose, FDG)攝取增加,特別是在真刺激的tDCS組。此外,僅在真刺激組中觀察到aMCI患者的主觀記憶滿(mǎn)意度和記憶策略的增強(qiáng)。先前的研究還表明,與假刺激相比,tDCS增加了大腦代謝。Murugaraja等人(2017年)在aMCI受試者中進(jìn)行5次tDCS(陽(yáng)極在左側(cè)DLPFC上)療程的效果。結(jié)果顯示,連續(xù)五次的治療在1個(gè)月的時(shí)間內(nèi)顯著改善了即時(shí)和延遲的圖片回憶。這些發(fā)現(xiàn)需要一個(gè)更好的方法學(xué)(即隨機(jī)和假對(duì)照試驗(yàn))來(lái)復(fù)制。使用與先前研究相同的方案,Manenti等人(2018年)在aMCI的一項(xiàng)試點(diǎn)研究中,在左側(cè)DLPFC上進(jìn)行陽(yáng)極tDCS。研究結(jié)果首次表明,在老年aMCI患者中,與假刺激相比,tDCS通過(guò)再鞏固過(guò)程增強(qiáng)了識(shí)別能力。對(duì)自由回憶、正確響應(yīng)率和誤報(bào)率沒(méi)有影響。與先前SMC的一項(xiàng)研究一樣,結(jié)果表明,tDCS增強(qiáng)了再認(rèn)記憶,而不是延遲回憶。這些發(fā)現(xiàn)表明AD患者的再認(rèn)記憶改善。tDCS的作用可能與促進(jìn)記憶軌跡的可行性有關(guān)。雖然延遲回憶在兩組(真假刺激)之間沒(méi)有顯著差異,但這種功能的損害是aMCI和早期AD的核心特征之一。在AD早期同一區(qū)域進(jìn)行多次tDCS治療后,也發(fā)現(xiàn)對(duì)延遲回憶沒(méi)有影響。因?yàn)?/span>aMCI與記憶力的大幅下降有關(guān),tDCS可能對(duì)依賴(lài)于熟悉程度(再認(rèn))的任務(wù)有促進(jìn)作用。未來(lái)的工作需要確定tDCS對(duì)再認(rèn)記憶的影響是否會(huì)產(chǎn)生臨床效果,因?yàn)橛洃浕謴?fù)能力的提高比再認(rèn)記憶能力的提高對(duì)日常生活的影響更大。Gomes等人(2019年)在MCI患者的左側(cè)DLPFC上進(jìn)行多個(gè)療程的tDCS。結(jié)果顯示,與假刺激組相比,陽(yáng)極tDCS組的記憶回憶、言語(yǔ)流利性和執(zhí)行功能都有改善。由于他們進(jìn)行了多重比較,統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)該使用更保守的方法來(lái)進(jìn)行多重比較校正,如Bonferroni,而不是使用Fisher’s LSD。Fileccia等人(2019年)研究了多療程的tDCS(陽(yáng)極在左側(cè)DLPFC)對(duì)MCI受試者認(rèn)知的影響。采用Rey聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)(Rey Auditory Verbal Learning test, RAVLT)評(píng)估情景記憶。結(jié)果表明,與基線(xiàn)組和假刺激組相比,接受tDCS的參與者在情景記憶(RAVLT:即時(shí)回憶)和圖形命名測(cè)試中都有改善。這項(xiàng)研究的一個(gè)局限性是缺乏長(zhǎng)期隨訪(fǎng)。Lu等(2019年)應(yīng)用tDCS和工作記憶訓(xùn)練(working memory training, WMT)提高MCI患者的認(rèn)知功能。tDCS陽(yáng)極在左側(cè)顳葉皮質(zhì)(lateral temporal cortex, LTC)。選擇LTC的理由是內(nèi)側(cè)顳葉(medial temporal lobe, MTL),包括海馬體,是AD晚期的主要受累區(qū)域。由于MTL很難通過(guò)無(wú)創(chuàng)性腦刺激達(dá)到,LTC(左側(cè)顳葉皮質(zhì))作為MTL的“表面”部分,引起了疾病特異性的關(guān)注。參與者進(jìn)行為期4周的干預(yù)(每周3次),其中包括tDCS和WMT(適應(yīng)性n-back任務(wù))、假tDCS和WMT、tDCS和對(duì)照認(rèn)知訓(xùn)練(control cognitive training, CCT,連續(xù)行為測(cè)試)。陽(yáng)極在左側(cè)顳葉皮質(zhì)上方。主要觀察指標(biāo)為阿爾茨海默病評(píng)估量表認(rèn)知子量表(Alzheimer’s disease Assessment Scale-Cognitive Subscale, ADAS-Cog)測(cè)量的工作記憶表現(xiàn)和整體認(rèn)知功能。次要指標(biāo)是類(lèi)別語(yǔ)言流利性測(cè)試、連線(xiàn)測(cè)試、邏輯記憶和詞表學(xué)習(xí)測(cè)試。在基線(xiàn)(T0)、干預(yù)后(T1)、干預(yù)后4周(T2)和干預(yù)后8周(T3)對(duì)這些功能進(jìn)行評(píng)估。干預(yù)后,所有組的認(rèn)知能力都得到了增強(qiáng)。與單一治療模式組相比,tDCS和WMT聯(lián)合治療組在T3時(shí)的延遲回憶、干預(yù)后工作記憶容量以及邏輯記憶方面表現(xiàn)出更大的改善。然而,缺乏對(duì)照組(即tDCS和對(duì)照認(rèn)知訓(xùn)練)可能會(huì)影響對(duì)治療效果的解釋。這些發(fā)現(xiàn)支持了先前的研究,表明tDCS與訓(xùn)練相結(jié)合可以增強(qiáng)記憶。盡管到目前為止回顧的研究表明tDCS對(duì)情景記憶有積極作用,但最近的一項(xiàng)研究卻顯示出了負(fù)面作用。Das等人(2019)研究了tDCS(陽(yáng)極在左側(cè)VLPFC)結(jié)合要點(diǎn)推理訓(xùn)練(SMART),與假tDCS結(jié)合SMART對(duì)靜息態(tài)腦血流(resting cerebral blood flow, rCBF)反映的認(rèn)知和神經(jīng)變化的影響。在4周內(nèi)進(jìn)行8次SMART訓(xùn)練,每次SMART訓(xùn)練前進(jìn)行20分鐘的tDCS訓(xùn)練。SMART已被證明對(duì)MCI有益。MCI患者在干預(yù)后當(dāng)天和3個(gè)月進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果顯示,假tDCS+SMART組在情景記憶、抑制和創(chuàng)新訓(xùn)練后,認(rèn)知能力立即得到提高,而在真tDCS+SMART組中則沒(méi)有。在干預(yù)之后的3個(gè)月,該增長(zhǎng)并沒(méi)有持續(xù)。在神經(jīng)元水平上,基于體素的分析顯示,與假tDCS+SMART組相比,真tDCS+SMART組右側(cè)DLPFC區(qū)域rCBF增加。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明,tDCS“阻斷”了某些認(rèn)知功能,而不是增強(qiáng)了某些認(rèn)知功能。根據(jù)作者的說(shuō)法,對(duì)這種行為效應(yīng)的解釋是tDCS的應(yīng)用時(shí)機(jī):在以前的研究中,tDCS是在學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)用的,而在該研究中,tDCS是在訓(xùn)練之前應(yīng)用的。綜上所述,大多數(shù)研究表明,當(dāng)在左側(cè)DLPFC上進(jìn)行tDCS時(shí),會(huì)對(duì)情景記憶產(chǎn)生有益影響,這支持了先前針對(duì)健康老年人相同區(qū)域的研究結(jié)果。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),tDCS應(yīng)用于LTC后有所改善(見(jiàn)表2和圖2)。這些研究大多采用多次tDCS誘導(dǎo)持久效應(yīng)。只有一項(xiàng)研究進(jìn)行單次tDCS治療,應(yīng)用于記憶再鞏固過(guò)程。只有四項(xiàng)研究評(píng)估了干預(yù)的長(zhǎng)期效果。在神經(jīng)元水平上,tDCS已被證明可增加多個(gè)腦區(qū)的區(qū)域性腦代謝,包括島葉、海馬和海馬旁回。圖2 對(duì)認(rèn)知功能(包括情景記憶)進(jìn)行測(cè)試的研究,分別在有或沒(méi)有訓(xùn)練的單次/多次tDCS治療前后進(jìn)行。其中一些還包括隨訪(fǎng)(T3)。由于藥物治療效果有限,近年來(lái)非藥物干預(yù)手段減緩AD癥狀?lèi)夯^(guò)程的研究受到關(guān)注。Ferrucci等人(2008)測(cè)試了AD患者在單次tDCS(陽(yáng)極或陰極位于顳頂區(qū))治療之前和治療30分鐘后的再認(rèn)記憶和視覺(jué)注意。數(shù)據(jù)顯示,陽(yáng)極位于顳頂區(qū)的tDCS可以改善單詞識(shí)別記憶能力,然而,陰極位于顳頂區(qū)的tDCS使該能力惡化,而假tDCS后則保持不變,這表明顳頂區(qū)的tDCS可以改變AD患者的記憶。與這些結(jié)果一致,Boggio等人(2009)研究了兩個(gè)不同靶區(qū)(左側(cè)DLPFC或左顳葉皮質(zhì))上陽(yáng)極tDCS與假tDCS對(duì)AD患者再認(rèn)記憶、工作記憶和選擇性注意的影響。在三個(gè)實(shí)驗(yàn)階段中,根據(jù)tDCS條件,在這些認(rèn)知任務(wù)中應(yīng)用刺激。結(jié)果表明,與假刺激相比,顳葉和前額葉tDCS選擇性地改善了視覺(jué)識(shí)別記憶,表明在左側(cè)DLPFC和左側(cè)顳葉皮層上方的陽(yáng)極tDCS可以提高AD的記憶能力。為了驗(yàn)證tDCS重復(fù)治療可誘發(fā)長(zhǎng)期效應(yīng)的假設(shè),一些沒(méi)有控制tDCS條件的個(gè)案研究表明,反復(fù)應(yīng)用tDCS有助于AD患者情景記憶的穩(wěn)定或提高。有趣的是,在一項(xiàng)交叉的個(gè)案研究中,Penolazzi等人(2015)評(píng)估了兩個(gè)不同治療周期(tDCS+計(jì)算機(jī)化認(rèn)知任務(wù),假tDCS+計(jì)算機(jī)化認(rèn)知任務(wù))對(duì)簡(jiǎn)短神經(jīng)心理學(xué)檢查(Brief Neuropsychological Examination, ENB 2)的影響,包括短期記憶、工作記憶、情景記憶、注意力的子測(cè)試。結(jié)果顯示,tDCS+認(rèn)知訓(xùn)練可延緩AD患者認(rèn)知功能的衰退,持續(xù)約3個(gè)月。特別是在tDCS+認(rèn)知訓(xùn)練時(shí),工作記憶、注意和結(jié)構(gòu)性失用子測(cè)試的表現(xiàn)均有所改善。而在假tDCS組,短時(shí)記憶、工作記憶、注意和結(jié)構(gòu)性失用子測(cè)試則出現(xiàn)惡化。在更大的樣本中,Boggio等人(2012)評(píng)估了對(duì)AD患者進(jìn)行5次連續(xù)tDCS(兩個(gè)陽(yáng)極在雙側(cè)顳區(qū))治療前后的記憶能力。治療后視覺(jué)識(shí)別記憶表現(xiàn)顯著改善,并在干預(yù)后至少持續(xù)4周,證實(shí)了先前的研究結(jié)果。Cotelli等(2014)研究了tDCS(陽(yáng)極在左側(cè)DLPFC)加記憶訓(xùn)練對(duì)面孔-姓名關(guān)聯(lián)的影響。作者將輕度至中度AD患者隨機(jī)分為三個(gè)實(shí)驗(yàn)組,分別在個(gè)體計(jì)算機(jī)化記憶訓(xùn)練中接受陽(yáng)極tDCS或在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中接受陽(yáng)極tDCS。記憶訓(xùn)練后(真假tDCS期間)與真tDCS期間進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練相比,記憶表現(xiàn)普遍改善,這表明個(gè)體化記憶康復(fù)對(duì)AD患者是有益的。關(guān)于長(zhǎng)期效應(yīng),作者發(fā)現(xiàn)干預(yù)后3個(gè)月,與接受tDCS加運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的患者(接受記憶訓(xùn)練的兩組AD患者在所有時(shí)間點(diǎn)都保持相似的表現(xiàn))相比,僅在接受tDCS加記憶訓(xùn)練的AD患者中面孔-姓名關(guān)聯(lián)記憶任務(wù)有所改善,未觀察到tDCS的額外效應(yīng)。根據(jù)作者的說(shuō)法,這種缺乏附加效應(yīng)的現(xiàn)象可能與一些范式細(xì)節(jié)有關(guān)。首先,他們的研究是第一個(gè)將日常tDCS與記憶訓(xùn)練相結(jié)合的研究,因?yàn)樵谝郧暗难芯恐?,僅進(jìn)行tDCS的單次或多次治療。這種方法上的改變可能是在接受記憶訓(xùn)練的兩個(gè)AD樣本中產(chǎn)生積極效果的原因。此外,在他們的報(bào)告中,他們?cè)u(píng)估了聯(lián)想記憶(面部和姓名)加工,這涉及到兩種不同類(lèi)型的信息被檢索的能力:這種特殊類(lèi)型的情節(jié)記憶可能更容易受記憶訓(xùn)練的影響,而不是受tDCS的影響。Bystad等人(2016a)評(píng)估了6次30分鐘的tDCS(陽(yáng)極位于左側(cè)顳葉皮質(zhì))對(duì)AD患者言語(yǔ)記憶功能的影響。作者未觀察到不良反應(yīng),但同時(shí)未能觀察到與假刺激相比,tDCS干預(yù)前后神經(jīng)心理學(xué)評(píng)估的顯著改善。最后,為了避免每天去專(zhuān)門(mén)的治療中心和交通費(fèi)用,Im等人(2019)研究了早期AD患者在家中使用tDCS(陽(yáng)極位于左側(cè)DLPFC)6個(gè)月后認(rèn)知能力和局部腦代謝率(FDG-PET)的變化。前三次tDCS治療是在護(hù)士的監(jiān)督下在醫(yī)院進(jìn)行的。在第一次治療中,護(hù)士確保護(hù)理人員可以在家中獨(dú)立使用tDCS。與假刺激組相比,tDCS改善了整體認(rèn)知(MMSE)和語(yǔ)言功能(Boston命名測(cè)驗(yàn)),但對(duì)情景記憶(Seoul言語(yǔ)學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)和Rey復(fù)雜圖形測(cè)驗(yàn))沒(méi)有任何影響。對(duì)情景記憶延遲回憶沒(méi)有影響,這支持了先前aMCI研究的結(jié)果。并且,真刺激組左側(cè)顳中回和顳下回局部腦代謝率保持不變,假刺激組則下降。綜上所述,關(guān)于tDCS對(duì)AD患者情景記憶影響的研究結(jié)果喜憂(yōu)參半(見(jiàn)表3和圖2)。只有兩項(xiàng)研究采用單次tDCS治療,而大多數(shù)研究使用多次tDCS來(lái)誘導(dǎo)長(zhǎng)期效應(yīng)。只有兩項(xiàng)研究(其中一項(xiàng)是個(gè)案研究)探索了多個(gè)療程tDCS與認(rèn)知訓(xùn)練相結(jié)合的效果,這表明在記憶康復(fù)方案中,tDCS效應(yīng)可能并不總是線(xiàn)性可加的。只有四項(xiàng)研究評(píng)估了干預(yù)的長(zhǎng)期效果,但結(jié)果不確定。在神經(jīng)元水平上,家庭tDCS干預(yù)已被證明能夠誘導(dǎo)左側(cè)顳中回和顳下回區(qū)域性腦代謝率的穩(wěn)定性。AD患者的tDCS研究選擇了不同的刺激參數(shù)、不同的治療方案和持續(xù)時(shí)間,以及不同類(lèi)型的記憶能力評(píng)估(一般評(píng)估或深入評(píng)估)。這些差異使得不同研究的比較和得出結(jié)論變得困難。此外,AD患者之間的個(gè)體間差異可能使得出結(jié)論更加困難。需要進(jìn)一步的工作來(lái)更好地了解tDCS在AD中的療效。在本文中,大多數(shù)的研究都表明前額葉或顳頂皮質(zhì)的tDCS可以增強(qiáng)情景記憶表現(xiàn)。最近的一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果表明,tDCS在改善老年人的情景記憶衰退方面具有很大的前景。但是,需要確定這種干預(yù)措施已轉(zhuǎn)移到日常生活中。似乎針對(duì)健康老年人或MCI患者的研究可能是預(yù)防或延緩AD進(jìn)展的一個(gè)好策略。AD治療從治療到預(yù)防的范式轉(zhuǎn)變可能是疾病治療成功的關(guān)鍵。有一些重要的限制需要承認(rèn)。一些tDCS研究的樣本量很小,并且沒(méi)有提供樣本量計(jì)算依據(jù),這對(duì)于獲得足夠的統(tǒng)計(jì)能力來(lái)檢測(cè)研究中的差異至關(guān)重要。在所有關(guān)于健康老年人的研究中,都缺乏作為對(duì)照的刺激位點(diǎn),這對(duì)于確定記憶表現(xiàn)的變化是否特定于特定大腦區(qū)域的tDCS很重要。此外,大多數(shù)研究沒(méi)有使用tDCS建模軟件(例如HD-target軟件,www.soterixmedical.com,或SimNIBS軟件,www.simnibs.org)來(lái)確定所選靶點(diǎn)的最佳電極配置。大多數(shù)關(guān)于MCI的研究缺乏退行性疾病在體生物標(biāo)志物的信息,例如先進(jìn)神經(jīng)影像信息(即淀粉樣蛋白成像),這對(duì)于確定這些患者是否是AD所致MCI至關(guān)重要。此外,只有少數(shù)研究記錄了tDCS效應(yīng)的替代結(jié)果。通過(guò)對(duì)干預(yù)引起的神經(jīng)和生物變化的研究,可以闡明行為改變的基礎(chǔ),并指導(dǎo)選擇更好的參數(shù),以達(dá)到最大的效果。有一些重要的問(wèn)題需要在今后的工作中加以解決。皮質(zhì)靶點(diǎn)的選擇應(yīng)使用結(jié)構(gòu)磁共振成像、基于任務(wù)的fMRI或rsfMRI。基于這些MRI方法的靶點(diǎn)定位考慮了個(gè)體大腦結(jié)構(gòu)和/或功能的差異。此外,可以在刺激前測(cè)量結(jié)構(gòu)和功能成像,以預(yù)測(cè)基于電流的tDCS干預(yù)效果,或基于靜息態(tài)或任務(wù)態(tài)激活選擇腦區(qū)。神經(jīng)影像學(xué)(MRI,MRS,EEG或腦磁圖MEG)應(yīng)在多療程tES前后進(jìn)行測(cè)量,以更好地了解刺激對(duì)系統(tǒng)水平的腦動(dòng)力學(xué)影響。此外,特定遺傳多態(tài)性(如腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子和載脂蛋白E ε4等位基因)或大腦結(jié)構(gòu)(即灰質(zhì)和白質(zhì)完整性)的存在如何影響個(gè)體的反應(yīng)性仍然是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。誘導(dǎo)持久效應(yīng)的最佳刺激時(shí)機(jī)值得進(jìn)一步研究。刺激在編碼、學(xué)習(xí)、鞏固、再鞏固等過(guò)程中施加都能產(chǎn)生有益效果。例如,在鞏固或再鞏固過(guò)程中,單次tDCS會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)。這種效應(yīng)的一種可能機(jī)制是促進(jìn)鞏固。由于記憶編碼(或“重放”)在隨后的清醒狀態(tài)下的重新激活可能對(duì)記憶鞏固至關(guān)重要,所以在清醒期間(鞏固或再鞏固過(guò)程)應(yīng)用tDCS或在慢波睡眠期間應(yīng)用so-tDCS可能會(huì)促進(jìn)神經(jīng)再激活,從而增強(qiáng)系統(tǒng)水平的鞏固。關(guān)于睡眠,可能有必要探索在每個(gè)患者的睡眠周期中以自動(dòng)閉環(huán)方式應(yīng)用tES的可能性。例如,在年輕人身上發(fā)現(xiàn)閉環(huán)慢振蕩經(jīng)顱交流刺激(transcranial alternating current stimulation, tACS:這是一種以特定頻率正弦電流與內(nèi)源性振蕩相互作用的技術(shù)),通過(guò)調(diào)節(jié)慢振蕩改善了情景記憶的泛化作用。另一種令人興奮的方法是將tACS與神經(jīng)成像相結(jié)合(例如EEG或fMRI),尤其是在考慮到EEG個(gè)體頻率和相位耦合的情況下。例如,在AD患者中觀察到自發(fā)gamma同步性降低,以gamma頻率(40 Hz)驅(qū)動(dòng)海馬神經(jīng)元可降低AD小鼠模型中淀粉樣斑塊的水平。gamma頻率的tACS可能被證明有助于減少AD患者的淀粉樣蛋白。未來(lái)的研究還應(yīng)探究多療程tES的效果,并進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪(fǎng)。如果一個(gè)刺激方案包含多個(gè)tES療程,那么這些療程的最佳間隔仍然是未知的。這里回顧的所有研究都采用每天一次的刺激,沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)推導(dǎo)的模型。然而,有證據(jù)表明,即使是較短的間隔方案也可能對(duì)認(rèn)知功能產(chǎn)生有益的影響。除了傳統(tǒng)的tDCS,更多的靶向刺激,例如高清tDCS(HD tDCS)的效果尚未被探索。情景記憶網(wǎng)絡(luò)的功能可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)靶向的局部刺激(例如HD-tDCS)來(lái)改變,如經(jīng)顱磁刺激。已有研究表明,刺激海馬網(wǎng)絡(luò)可改善老年人的記憶,并證明老年受損的海馬網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)增強(qiáng)。還有一個(gè)強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)是DCS和藥物可以共同提高治療可塑性,最終帶來(lái)更好的臨床結(jié)果。例如,tDCS和抗抑郁藥物聯(lián)用可提高每種單一治療對(duì)重度抑郁癥的療效,與SRRI相關(guān)的tDCS增強(qiáng)了年輕人和老年人的記憶形成過(guò)程。tES與藥物干預(yù)的結(jié)合可能是aMCI患者重要癥狀的治療方法,aMCI代表了使用疾病修飾療法的感興趣人群。應(yīng)開(kāi)展更多的開(kāi)放性研究,以提高老齡化研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和可靠性。據(jù)我們所知,只有一份針對(duì)年輕人的注冊(cè)報(bào)告調(diào)查了后頂葉皮層tDCS對(duì)情景記憶再鞏固的作用。最后,材料的預(yù)發(fā)布和共享也不夠充分,尤其是負(fù)面結(jié)果。越來(lái)越多的研究表明,在生理和病理老化過(guò)程中,tES可以作為一種對(duì)情景記憶進(jìn)行神經(jīng)調(diào)節(jié)的工具。然而,許多已報(bào)道的效應(yīng)仍有待復(fù)制,臨床可轉(zhuǎn)移性在日常生活活動(dòng)中幾乎為零。需要做更多的工作來(lái)更好地理解多療程tES的大腦機(jī)制(個(gè)體差異的神經(jīng)基礎(chǔ)),并優(yōu)化刺激的劑量和時(shí)間間隔。未來(lái)的研究還應(yīng)探討刺激的最佳時(shí)機(jī),以及與藥物的結(jié)合,以誘導(dǎo)病理性衰老的長(zhǎng)期有益效果。 本文回顧了經(jīng)顱電刺激是否可以改善健康老年人、輕度認(rèn)知障礙或阿爾茨海默病患者情景記憶的研究。涉及到的經(jīng)顱電刺激技術(shù)包括了經(jīng)顱直流電刺激(direct current stimulation, tDCS)或慢振蕩tDCS(so-tDCS)。大多數(shù)研究表明,前額葉或顳頂皮質(zhì)的經(jīng)顱電刺激對(duì)情景記憶有積極作用,但對(duì)日常生活活動(dòng)執(zhí)行力的改善作用尚不清楚。未來(lái)研究需要進(jìn)一步提高樣本量、優(yōu)化多療程刺激時(shí)的刺激劑量和時(shí)間間隔、結(jié)合不同治療方案提高治療效果。如需原文請(qǐng)?zhí)砑铀加翱萍嘉⑿牛?/span>siyingyxf 或者18983979082獲取,如對(duì)思影課程及服務(wù)感興趣也可加此微信號(hào)咨詢(xún)。覺(jué)得對(duì)您的研究有幫助,請(qǐng)給個(gè)轉(zhuǎn)發(fā),以及右下角點(diǎn)擊一下在看,是對(duì)思影科技莫大的支持。
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