メモリ強化のための経頭蓋直流刺激(tDCS)

このビデオの目的は、メモリの強化に使用される経頭蓋直流刺激プロトコルを示すものです。このプロトコルは、健康な参加者研究で十分に評価されており、老化および認知症研究にも適用可能です。記憶は、人や場所に関する情報を記憶し、過去の出来事を思い出し、新しい事実やスキルを学び、判断や意思決定を行うことを可能にするので、日常的な機能において重要な役割を果たします。

ここでは、作業と連想記憶に焦点を当てます。ワーキング メモリとは、問題解決や推論など、継続的な認知処理のための情報を一時的に管理および格納する機能です。一方、連想記憶は、複数の経験や情報が結びついているのを覚えています。

この2種類の記憶は、私たちの日々の活動のほとんどすべてを強調しています。残念ながら、記憶能力は、通常の老化とともに、ならびに様々な病理学的状態および状態のために低下する最も脆弱な機能の一つです。このため、記憶低下の予防と治療に対する新しいアプローチの必要性が高まっています。

経頭蓋直流刺激は、短い場合のtDCSは、弱い電流を使用して脳活動を調節する非侵襲的な脳刺激技術である。tDCS の効果は極性に依存します。すなわち、アノーダル刺激は、陰極的興奮性を低下させる一方で増加する。

したがって、アノダルtDCSは、標的脳領域に依存する認知機能を促進することが期待される。tDCSは安全で、非常に耐容力があり、費用効果が高く、使いやすいです。tDCSを使用するための主な課題は、信頼性の高い効果を生み出す最適な電極モンタージュと刺激プロトコルを見つけることです。

記憶を調節するには、皮質海馬ネットワーク内の活動に影響を与える必要があります。したがって、アノードは、ネットワークの2つの最も顕著な皮質結び目として、側側前頭前野または後頭頂皮質の上に配置される。最も通常の刺激プロトコルは10から30分の間に続く1と2ミリアンペア間の一定のアナログ電流である。

このプロトコルの背後にある想定されるメカニズムは、正電荷を有する電極が下層皮質組織の興奮性を高め、その後の記憶性能を増強させることである。一定のアノダル tDCS とは異なり、電流強度は全体の刺激期間中に同じままであり、電流の振動tDCSプロトコル強度は、設定値の周りの特定の周波数で変動します。したがって、このタイプのプロトコルは興奮性だけでなく、関連する脳領域の神経振動を緊張させるだけでなく、調節する。

メモリに関するtDCS研究を計画する際には、被験者間または被験者間の設計における偽制御の実施を慎重に検討し、満足のいく力を達成するための適切なサンプルサイズを決定する必要があります。さらに、参加者にとって焦点、敏感、信頼性、および困難なメモリタスクである適切な結果尺度を開発または選択することが重要です。tDCS セッションごとに、以下の資料を準備する必要があります。

さらに、セッションに関する基本情報を記入するプロトコルシートと、電極の配置に役立つ事前計算されたヘッドメジャーを備えたテーブルを持つことをお勧めします。tDCS セッションの前に、調査の倫理的承認で定義されている包含条件を満たすかどうかを確認します。参加者にインフォームド・コンセントに署名してもらいます。

この機会に、受講者が受ける手順の基本的な側面を説明し、参加者が抱える質問に答えます。参加者を椅子に座り、tDCS以前の感覚チェックリストに記入してもらいます。このセッションでは、右後頭頂皮質を刺激します。

まず、頭の上を行く鼻とイニオンの間の距離を測定します。中間距離を薄い線でスキンマーカーでマークします。次に、頭の上を通過する耳の間の距離を測定し、細い線で中間距離をマークします。

頂点または Cz は、2 本の中間線の交点に見つかります。再び鼻イオンイニオン距離を測定し、Aを測定するに注意してください。各参加者のプロトコルシートのB.Writedownメジャーとして、耳間の距離をメモしてください。これらは、後続のセッションで対策を講じるときにチェックするために使用できます。

距離 A を Cz から 20% 後方に移動して Pz に到達し、スポットをマークします。距離 B の 20% を Cz から C4 まで右に移動し、スポットをマークします。C4から始めて、鼻のイニオンラインに平行に後方に移動します。

それからPzから右に行くとPzから右に向かってP4.20%の領域に到達し、C4から20%後方にP4を見つけるところです。コンダクタンスを増やすには、刺激部位から参加者の髪を離します。長い髪を持つ参加者のために櫛とヘアバンドを使用してください。刺激の場所で皮膚損傷の兆候がないか検査します。

損傷した皮膚の上に電極を配置することを避けてください。アルコール浸した綿パッドを使用して皮膚の表面をきれいにし、乾燥させます。リターン電極が置かれる頬をきれいにします。

参加者の頭にシリコンキャップを置き、あごストラップで固定します。シリコンストラップを使用して、参加者のヘッドサイズと形状に合わせてキャップを調整しますが、あまりタイトにしないでください。これは後で行われます。

スポンジポケットに生理液を浸します。スポンジは湿っているはずですが、滴り落ちることはありません。通常、スポンジ当たり10〜15ミリリットルの生理食塩水で十分です。

スポンジポケットの中に電極を入れます。対角頬に戻り電極をセットし、キャップを調整します。アノードを配置するには、シリコンストラップの下にスポンジ電極を置き、電極の中心が印の付いたヘッド位置の上に置かれて固定します。

キャップは、電極が動くことができないが、参加者のためにまだ快適になるようにタイトでなければなりません。刺激を開始するには、デバイスの電源を入れ、事前定義された tDCS プロトコルを選択して実行します。刺激効果を妨げる可能性のある非構造化活動を避けるために、tDCS中の軽い認知的関与が推奨されます。

例えば、参加者は、認知タスクの練習試験を行ったり、刺激中に簡単なメモリゲームに従事することができます。参加者に,刺激中の感じを何度も報告してもらいます。刺激プロトコルが終了したら、刺激器をオフにし、まずスポンジ電極を取り外し、次にシリコーンキャップを取り外します。

参加者に、ポストtDCSセンセーションチェックリストに記入し、まだリストされていない副作用について報告してもらいます。マークされた場所の皮膚をきれいにし、皮膚に変化がないか検査します。参加者間でメモリ評価を標準化するには、コンピュータ化されたタスクを使用することをお勧めします。

被験者内実験を行う場合は、厳密に並列的な形のタスクを使用する必要があります。盲目の成功を評価するために、参加者は、彼らが実際と恥の刺激を受けたセッションを推測しようとするように頼みます。倫理的ガイドラインに沿って、参加者は関与が完了した後、詳細に報告されるべきです。

スポンジを流水と石鹸で洗い、生理液を完全に洗い流します。ぬるま湯とアルコールを使用して、くし、シリコーンキャップ、測定テープを含むすべての再利用可能な材料を洗浄します。ワーキングメモリに関しては、我々の結果は、右前頭前野の20分が言語記憶を強化し、左前頭前野に適用された同じ刺激プロトコルがより良い容量性能をもたらしたことを示した。

頭頂tDCSが連想記憶に及ぼす影響は一貫しており、堅牢であった。すなわち、一連の被験者内実験では、左頭頂皮質上のtDCSの20分が顔と単語の関連の記憶を改善することが示された。要約すると、アノダルtDCSに対する記述プロトコルの適用は、tDCSの振動変調のような高度な形で、標準またはそれ以上に、メモリ機能の信頼性の高い強化手段を提供すると言える。

これは、メモリ機能の背後にある機能性神経ネットワークの神経生物学の調査を可能にする。そして、それは臨床研究にも使用することができます。