Wpływ przezczaszkowej stymulacji losowym szumem na funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych: dowody z przeglądu systematycznego i metaanalizy

Podsumowanie

Ta metaanaliza wskazuje, że przezczaszkowa stymulacja losowym szumem wywołuje niewielki, nieistotny wpływ na funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych. Najbardziej obiecujący wzorzec wykazywał stymulacja online, natomiast efekty miejsca stymulacji, czasu trwania i domeny poznawczej należy interpretować ostrożnie.

Streszczenie

Przezczaszkowa stymulacja losowym szumem (tRNS) zyskuje coraz większą uwagę jako narzędzie neuromodulacji; jednak wyniki dotyczące jego efektów poznawczych pozostają niespójne. To badanie systematycznie przeanalizowało i metaanalizowało wpływ tRN na funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych. Przeprowadzono kompleksowe przeszukiwanie baz danych Cochrane Library, PubMed, EMBASE oraz Web of Science do 15 września 2025 roku. Uwzględniono randomizowane badania kontrolowane z wykorzystaniem wzorów równoległych lub crossoverowych. Dane analizowano za pomocą modeli o efektach losowych. Trzynaście randomizowanych badań kontrolowanych z udziałem 403 uczestników spełniło kryteria włączenia. Analiza zbiorcza wykazała niewielki, ale nieistotny ogólny wpływ tRNS na funkcje poznawcze (g Hedgesa = 0,17, 95% CI [-0,06, 0,40], p = 0,145). Analizy podgrup wykazały, że stymulacja online wywołała istotny pozytywny efekt (g Hedgesa = 0,37, 95% CI [0,04, 0,70], p = 0,026), podczas gdy stymulacja offline nie; jednak różnica między podgrupami nie była statystycznie istotna. Nie zaobserwowano istotnych różnic w domenach poznawczych, miejscach stymulacji ani czasie trwania stymulacji. Test regresji Eggera nie wykazał istotnego błędu publikacyjnego. Ogólnie rzecz biorąc, obecne dowody sugerują, że tRNS mają ograniczony i niepewny wpływ na funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych. Potrzebne są większe, dobrze wzmocnione badania oparte na standaryzowanych protokołach i uwzględniające wyniki neurofizjologiczne.

Wprowadzenie

Przezczaszkowa stymulacja losowym szumem (tRNS) to forma przezczaszkowej stymulacji elektrycznej (tES), która dostarcza prądy oscylacyjne o losowo zmieniających się częstotliwościach i amplitudach, aby modulować aktywność i zachowanie mózgu¹. Od momentu wprowadzenia do badań na ludziach w 2008^roku, tRNS zyskuje coraz większą uwagę jako nieinwazyjna technika neuromodulacji. W porównaniu ze stymulacją prądem stałym przezczaszkowym (tDCS), tRNS jest niezależny od polaryzacji, ogólnie postrzegany jako bardziej komfortowy i dobrze nadaje się do podwójnie ślepych projektów eksperymentalnych. Chociaż mechanizmy leżące u podstaw pozostają niedo do końca poznane, proponowane wyjaśnienia obejmują rezonans stochastyczny, który zwiększa stosunek sygnału do szumu aktywności neuronalnej³, oraz modulację kanałów sodowych zależnych od napięcia, prowadzącą do zwiększonej pobudliwości korowej⁴.

tRNS były badane w dziedzinach neuropsychiatrycznej, sensorycznej, motorycznej i poznawczej. Poprzednie badania analizowały jego potencjalne zastosowania w ciężkiej depresji⁵, schizofrenii⁶, szumach^{usznych 7}, chorobie Parkinsona z łagodnym zaburzeniem poznawczym⁸ oraz zmęczeniu związanym ze stwardnieniem rozsianym⁹. Wiele z tych schorzeń wiąże się z zaburzeniami przetwarzania poznawczego lub opiera się na mechanizmach kontroli poznawczej, co wskazuje, że poznanie stanowi centralną dziedzinę zainteresowania modulacji związanej z tRNS.

Funkcje poznawcze wynikają z skoordynowanej aktywności w rozproszonych sieciach neuronowych, a nie z izolowanych obszarów mózgu¹⁰. Jako technika neuromodulacyjna, tRNS została zastosowana w domenach poznawczych, w tym w pamięci^{roboczej 11}, kontroli hamującej¹² oraz uczeniu się umiejętności¹³. Jednak wyniki pozostają niespójne. Niektóre badania odnotowują poprawę funkcji poznawczych, podczas gdy inne nie wykazują mierzalnych efektów. Dowody sugerują, że wyniki mogą zależeć od czynników metodologicznych, w tym parametrów stymulacji, miejsca stymulacji, cech zadania oraz czasu stymulacji względem wydajności zadania 14,15,16. Na przykład stymulacja kory przedczołowej grzbietowo-bocznej (DLPFC) wiąże się zarówno z pozytywnym, jak i zerowym efektem na pamięć roboczą¹⁴, podczas gdy stymulacja móżdżku nie poprawiała konsekwentnie wydajności wizuomotorycznej¹⁷. Taka zmienność ogranicza zdolność do wyciągania ostatecznych wniosków.

Pomimo rosnącej liczby randomizowanych badań kontrolowanych, nie osiągnięto jednoznacznej zgody co do skali lub wiarygodności wpływu tRNS na funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych. Badania indywidualne często ograniczają małe wielkości prób i heterogeniczność metodologiczną, co zmniejsza moc statystyczną i porównywalność. Dlatego konieczne jest systematyczne i ilościowe opracowanie dostępnych dowodów, aby oszacować ogólny efekt i zbadać potencjalne źródła zmienności.

Niniejsze badanie przeprowadza systematyczny przegląd i metaanalizę randomizowanych badań kontrolowanych w celu oceny wpływu tRN na funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych. Celem jest ilościowe określenie ogólnej wielkości efektu oraz zbadanie wpływu cech stymulacji i domen poznawczych na obserwowane wyniki.

Protokół

Badanie to zostało przeprowadzone zgodnie z wytycznymi Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA)¹⁸. Protokół został prospektywnie zarejestrowany w bazie danych PROSPERO 18 września 2025 roku (ID rejestracyjny: CRD420251150327). Wszystkie procedury zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić powtarzalność i przejrzystość w wyborze badań, ekstrakcji danych oraz analizie statystycznej. Ponieważ badanie to obejmowało analizę wtórną wcześniej opublikowanych danych, nie wymagano zgody etycznej ani świadomej zgody. Narzędzia badawcze używane w tym protokole są wymienione w Tabeli Materiałów.

1. Kryteria kwalifikacyjne

Kwalifikacja do badania była ustalana na podstawie ram PICOS, obejmujących uczestników, interwencje, porównania, wyniki oraz projekt badania. Kwalifikujące się badania obejmowały zdrowych dorosłych w wieku 18–60 lat otrzymujących przezczaszkową stymulację losowego szumu (tRNS) lub tRNS wysokiej rozdzielczości (HD-tRNS), w porównaniu ze stymulacją pozorowaną. Wyniki były wymagane do oceny funkcji poznawczych, w tym pamięci roboczej, uczenia się umiejętności oraz kontroli hamującej. Uwzględniono tylko randomizowane badania kontrolowane z wykorzystaniem projektów crossover lub grup równoległych. Badania były wykluczane, jeśli były przeglądami, streszczeniami konferencji, pracami dyplomowymi, opisami przypadków lub badaniami na zwierzętach. Rozważano tylko badania opublikowane w języku angielskim. Proces wyboru badania jest podsumowany na Rysunku 1.

Rysunek 1: Diagram przepływu PRISMA wyboru badania. Diagram przepływu ilustrujący identyfikację, przesiew, ocenę kwalifikacji oraz uwzględnienie badań w metaanalizie, w tym liczbę odzyskanych, wykluczonych i uwzględnionych na każdym etapie dokumentacji. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

2. Źródła informacji i strategia wyszukiwania

Przeprowadzono kompleksowe wyszukiwanie literatury do 15 września 2025 roku, korzystając z PubMed, EMBASE, Web of Science oraz Cochrane Library. Nie zastosowano żadnych ograniczeń ani filtrów. Terminy wyszukiwania obejmowały kombinacje "przezczaszkowej stymulacji losowego szumu", "tRNS", "wysokiej rozdzielczości tRNS" oraz terminów poznawczych, takich jak "pamięć robocza", "uczenie się umiejętności" i "kontrola hamująca". Strategie wyszukiwania zostały dostosowane do składni każdej bazy danych.

3. Wybór badania

Wszystkie odzyskane rekordy były importowane do systemu zarządzania referencjami, a duplikaty rekordów usuwano. Tytuły i streszczenia były niezależnie weryfikowane przez dwóch recenzentów, a następnie przeprowadzono pełną ocenę pod kątem kwalifikacji. Rozbieżności zostały rozwiązane poprzez konsultację z trzecim recenzentem. Gdy artykuły pełne tekstów były niedostępne, kontaktowano się z autorami korespondencyjnymi. Badania były wykluczane, jeśli po trzech próbach nie otrzymano odpowiedzi.

4. Ekstrakcja danych

Ekstrakcja danych była przeprowadzana niezależnie przez dwóch recenzentów, stosując standaryzowane podejście. Wyodrębnione zmienne obejmowały cechy uczestników, projekt badania, parametry stymulacji oraz miary wyników poznawczych. Miary wyników obejmowały dokładność, wyniki d-prime oraz metryki oparte na błędzie. Spory rozwiązywano poprzez dyskusję, aby zapewnić spójność i dokładność.

5. Ocena jakości

Ryzyko błędu oceniano za pomocą narzędzia Cochrane Risk of Bias zgodnie z Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions¹⁹. Przeprowadzono oceny w różnych dziedzinach, w tym randomizacji, ukrywania alokacji, zaślepiania, niepełnych danych wyników, selektywnego raportowania i innych uprzedzeń. Każda domena była klasyfikowana jako niskie, wysokie lub niejasne ryzyko. Oceny były przeprowadzane niezależnie przez dwóch recenzentów, a różnice zdań rozstrzygano konsensusem.

6. Analiza statystyczna

Meta-analiza została przeprowadzona z użyciem pakietu metafor w R. W przypadku wyników, w których niższe wartości wskazywały na lepszą wydajność, wartości zostały przekształcone tak, aby pozytywne rozmiary efektów konsekwentnie odzwierciedlały poprawę wydajności pod aktywną stymulacją. Wielkości efektów obliczono jako g Hedgesa z 95% przedziałami ufności. Zastosowano model efektów losowych z ograniczonym maksymalnym oszacowaniem prawdopodobieństwa. Heterogeniczność oceniano za pomocą Q Cochrana oraz statystyki^I2 . Analizy podgrupowe analizowały wpływ domeny poznawczej, miejsca stymulacji, czasu trwania stymulacji oraz czasu stymulacji. Metaregresja została przeprowadzona, aby ocenić czas trwania stymulacji jako ciągłego moderatora. Błąd publikacji oceniono za pomocą wykresów lejków oraz testu regresji Eggera. Analizy wrażliwości przeprowadzono przy użyciu procedur "zostawij jeden, wyrzucono". Istotność statystyczna została zdefiniowana jako p < 0,05.

Wyniki

Analiza ogólna

Cała metaanaliza obejmowała 13 randomizowanych badań kontrolowanych. Dzięki zastosowaniu projektów crossoverowych, liczba uczestników na działce leśnej odzwierciedla specyficzne dla danej skraju próbę, a nie unikalne jednostki.

Model efektów losowych wykazał niewielki, ale nieistotny ogólny efekt przezczaszkowej stymulacji losowego szumu (tRNS) na funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych (Hedges' g = 0,17, 95% CI [-0,06, 0,40], p = 0,145), z umiarkowaną heterogenicznością (I² = 48,63%) (Rysunek 2). Inspekcja wykresu lejka nie wykazała wyraźnej asymetrii (Rysunek 3), a test regresji Eggera nie był istotny (p = 0,940) (Rysunek 4).

Rysunek 2: Wykres lasu przedstawiający ogólny wpływ tRNS na funkcje poznawcze. Wykres leśny pokazujący rozmiary efektów poszczególnych badań oraz szacunkowe oszacowanie efektu zbiorczego za pomocą modelu efektów losowych. Kwadraty reprezentują specyficzne dla badania wielkości efektów, z rozmiarem proporcjonalnym do wagi badania; linie poziome wskazują 95% przedziały ufności; Diament reprezentuje ogólny efekt zbioru. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 3: Wykres lejka oceniający stronniczość publikacji. Wykres lejka wielkości efektów względem ich błędów standardowych dla uwzględnionych badań. Rozkład punktów służy do wizualnej oceny potencjalnej stronniczości publikacyjnej. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 4: Wykres regresji Eggera dla błędu publikacyjnego. Wykres regresji ilustrujący związek między ustandaryzowanymi rozmiarami efektów a ich precyzją w celu oceny asymetrii wykresu lejka za pomocą testu Eggera. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Analiza podgrup według miejsc stymulacji

Analiza podgrup według miejsc stymulacji nie wykazała statystycznie istotnych efektów we wszystkich regionach. Łączne rozmiary efektu wynosiły: 0,11 dla stymulacji grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (95% CI [-0,23, 0,44], p = 0,53), -0,01 dla pierwotnej stymulacji kory ruchowej (95% CI [-0,56, 0,54], p = 0,96), 0,54 dla stymulacji żądła czołowego dolnego (95% CI [-0,10, 1,19], p = 0,100) oraz 0,47 dla stymulacji móżdżku (95% CI [-0,48, 1,43], p = 0,33). Nie zaobserwowano istotnych różnic między podgrupami (p = 0,52)(Rysunek 5).

Rysunek 5: Wykres leśny analizy podgrup według miejsc stymulacji. Wykres leśny pokazujący łączne rozmiary efektów dla różnych miejsc stymulacji, w tym grzbietowo-bocznej kory przedczołowej, pierwotnej kory ruchowej, zakręcia czołowego dolnego i móżdżku, z odpowiadającymi przedziałami ufności. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Analiza podgrup według czasu trwania stymulacji

Nie zaobserwowano statystycznie istotnych efektów w różnych okresach stymulacji. Wielkość efektu wynosiła 0,06 dla protokołów 10-minutowych (95% CI [-0,48, 0,60], p = 0,83), 0,04 dla protokołów 15-minutowych (95% CI [-0,99, 1,06], p = 0,94), 0,23 dla protokołów 20-minutowych (95% CI [-0,12, 0,57], p = 0,20) oraz 0,22 dla protokołów 22-minutowych (95% CI [-0,73, 1,17], p = 0,66) (Rysunek 6). Analiza metaregresji nie wykazała istotnego związku między czasem trwania stymulacji a wielkością efektu (β = 0,02, p = 0,53) (Rysunek 7).

Rysunek 6: Wykres lasu analizy podgrup według czasu trwania stymulacji. Działka leśna prezentuje łączne rozmiary efektów w różnych okresach stymulacji, w tym protokoły 10-minutowe, 15-minutowe, 20-minutowe i 22-minutowe. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 7: Meta-regresja czasu trwania stymulacji i wielkości efektu. Wykres rozrzutowy ilustrujący związek między czasem trwania stymulacji a wielkością efektu, z dopasowaną linią regresji reprezentującą analizę metaregresji. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Analiza podgrup według dziedziny poznawczej

Analiza podgrupowa oparta na domenie poznawczej nie wykazała statystycznie istotnych efektów. Największy efekt zaobserwowano dla pamięci roboczej (g Hedgesa = 0,31, 95% CI [-0,11, 0,72], p = 0,15), następnie dla nauki umiejętności (g Hedgesa = 0,11, 95% CI [-0,36, 0,58], p = 0,66) oraz kontroli hamującej (g Hedgesa = 0,09, 95% CI [-0,32, 0,50], p = 0,67) (Rysunek 8).

Rysunek 8: Wykres lasu analizy podgrup według domeny poznawczej. Wykres lasu pokazujący łączne rozmiary efektów w różnych dziedzinach poznawczych, w tym pamięci roboczej, uczeniu się umiejętności oraz kontroli hamującej. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Analiza podgrup według czasu stymulacji

Analiza podgrupowa oparta na czasie stymulacji wykazała, że stymulacja online wywołała statystycznie istotny efekt (g Hedgesa = 0,37, 95% CI [0,04, 0,70], p = 0,03), podczas gdy stymulacja offline nie (g Hedgesa = 0,00, 95% CI [-0,30, 0,30], p = 0,98). Różnica między podgrupami nie była statystycznie istotna (p = 0,10) (Rysunek 9).

Rysunek 9: Wykres lasu w analizie podgrup według czasu stymulacji. Wykres lasu porównujący wielkość efektów połączonych między warunkami stymulacji online i offline, z odpowiadającymi przedziałami ufności. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Analizy wrażliwości

Analizy typu leave-one-out wykazały, że ogólny efekt pozostał nieistotny po usunięciu poszczególnych badań w większości przypadków. Jednak wykluczenie Hasanvand i in. (2025) spowodowało statystycznie istotny efekt zbiorowy (g Hedgesa = 0,24, 95% CI [0,05, 0,43], p = 0,01).

Ryzyko stronniczości

Ocena ryzyka błędu wskazywała na niskie ryzyko losowego generowania sekwencji, selektywnego raportowania i innych domen błędnych we wszystkich badaniach. Ukrywanie alokacji było niejasne we wszystkich procesach. Jedno badanie oceniono jako wysokie ryzyko oślepienia uczestników i personelu z powodu konstrukcji jednoślepej metody, podczas gdy pozostałe badania zostały sklasyfikowane jako niskie ryzyko w tej dziedzinie. Kilka badań nie zawierało wystarczających informacji na temat zaślepiania oceny wyników i zostało sklasyfikowanych jako ryzyko niejasne. Jedno badanie zostało ocenione jako wysokie ryzyko dla niepełnych danych wyników. Ogólnie rzecz biorąc, uwzględnione badania wykazały ogólnie akceptowalną jakość metodologiczną, choć pozostają pewne obawy dotyczące zaślepiania i ukrywania alokacji (Rysunek 10).

Rysunek 10: Podsumowanie ryzyka błędu dla uwzględnionych badań. Graficzne podsumowanie ocen ryzyka błędu w obejmowanych badaniach, pokazujące oceny dla każdej dziedziny, w tym randomizację, ukrywanie alokacji, zaślepianie, niepełne dane wyników oraz selektywne raportowanie. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Charakterystyka uwzględnionych badań, w tym dane demograficzne uczestników, parametry stymulacji oraz miary wyników, zostały podsumowane w Tabeli 1.

Studia	Projekt badania	Uczestnicy (N, mężczyźni)	Średni wiek (lata)	Parametry stymulacji	Czas trwania (min)	Miejsce stymulacji (cm²)	Zadanie / Rezultat	Timing	Zgłoszony efekt
Mulquiney i in., 2011²⁰	Crossover	20 (4)	29.5 ± 5.9	1 mA, 101–640 Hz	10	DLPFC (35)	OCL / 1-back / 2-back, ACC	Online	Brak istotnego wpływu na pamięć roboczą
Brauer i in., 2018¹⁶	Crossover	23 (7)	22.91 ± 3.44	1 mA, 0,1–640 Hz	20	IFG (25)	GN, NE	Online	Brak istotnego wpływu na kontrolę hamującą
Brevet-Aeby i in., 2019¹²	Równoległe	33 (16)	24.72 ± 4.32	2 mA, 100–500 Hz	20	DLPFC (35)	GN, RT	Offline	Znacząca poprawa czasu reakcji
Albuquerque i in., 2019¹⁵	Równoległe	34 (34)	23.1 ± 2.8	2 mA, 101–640 Hz	20	M1/SO (35)	GPT, EE	Online	Brak istotnego wpływu na naukę umiejętności
Murphy i in., 2020²¹	Równoległe	33 (11)	25.25 ± 7.73	1 mA, 101–640 Hz	22	DLPFC/SO (35)	SWM, ACC	Offline	Znacząca poprawa pamięci roboczej
Sallard i in., 2021³⁷	Crossover	19 (5)	28 ± 6	1 mA, 101–640 Hz	10	IFG (16)	GN, FA	Offline	Brak istotnego wpływu na kontrolę hamującą
Yamashiro i in., 2023²²	Crossover	16 (16)	20.6 ± 0.9	1,5 mA, 101–640 Hz	15	DLPFC (25)	GN, CE	Offline	Brak istotnego wpływu na kontrolę hamującą
Ai i in., 2024¹⁴	Crossover	33 (9)	22.17 ± 1.78	1,5 mA, 0–200 Hz	20	DLPFC (NA)	VWM, ACC	Offline	Brak istotnego wpływu na pamięć roboczą
Tokikuni i in., 2024¹¹	Równoległe	59 (30)	22.79 ± 2.01	2 mA, 101–640 Hz	20	DLPFC/OC (35)	2-back, DPS	Online	Znacząca poprawa pamięci roboczej
Kawakami i in., 2024¹⁷	Równoległe	34 (17)	21.7 ± 1.0	1 mA, 0,1–640 Hz	20	Móżdżek (35)	VTT, LR	Online	Brak istotnego wpływu na uczenie się motoryczne
Hasanvand i in., 2025⁴⁶	Równoległe	32 (32)	22.91 ± 3.44	1 mA, 101–640 Hz	20	DLPFC/OC (25)	SST, SSRT	Offline	Brak istotnego wpływu na kontrolę hamującą
Scaramuzzi i in., 2025¹³	Równoległe	37 (31)	26.26 ± 9.2	2 mA, 100–640 Hz	20	M1 (18:49)	DT, RE	Online	Redukcja błędu radialnego
Frankel i in., 2025⁴⁷	Crossover	30 (15)	24.53 ± 2.37	1 mA, 101–640 Hz	10	M1/SO (35)	SPPM, MT	Offline	Znacząca poprawa wydajności motorycznej

Tabela 1: Charakterystyka uwzględnionych badań, uczestników i protokołów tRNS. Ta tabela podsumowuje cechy uwzględnionych randomizowanych badań kontrolowanych, w tym projekt badania, dane demograficzne uczestników, parametry stymulacji (intensywność, zakres częstotliwości, czas trwania i miejsce elektrody), zadania poznawcze, miary wyników oraz czas stymulacji (online/offline). Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać tę tabelę.

Skróty: M, mężczyzna; F, kobieta; SD, odchylenie standardowe; ACC, dokładność; DPS, d-prime; EE, błąd końcowy; MT, czas ruchu; LR, tempo uczenia się; W odniesieniu do błędu radialnego; NE, liczba błędów; RT, czas reakcji; SSRT, czas reakcji sygnału stop; FA, fałszywy alarm; CE, błąd komisji; OC, kora orbitoczołowa; WIĘC obszar nadoczodołowy; IFG, zakręcie czołowe dolne; VWM, wizualna pamięć robocza; NA, nie zgłoszono; OCL, zadanie nauki na jednej kartie; SWM, pamięć robocza Sternberga; GPT, zadanie golfowego puttowania; SPPM, sekwencyjne zadanie ruchu punkt-punkt; VTT, zadanie śledzenia wizuomotorycznego; DT, zadanie rzucania strzałką; GN, zadanie Go/No-Go; SST, zadanie z sygnalizacją stop.

DOSTĘPNOŚĆ DANYCH:

Wszystkie surowe dane użyte do obecnego przeglądu systematycznego i metaanalizy są publicznie dostępne poprzez Open Science Framework (OSF) w https://doi.org/10.17605/OSF.IO/7QD63.

Dyskusja

Na podstawie obecnej wiedzy badanie to dostarcza kompleksowej syntezy ilościowej, aby ilościowo ocenić wpływ przezczaszkowej stymulacji losowym szumem (tRNS) na funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych. Na podstawie 13 randomizowanych badań kontrolowanych zaobserwowano niewielki pozytywny, ale nieistotny efekt ogólny. Chociaż stymulacja online wykazała statystycznie istotny efekt, brak istotnej różnicy między podgrupami sugeruje, że należy to wynik interpretować ostrożnie.

Obserwowany rozmiar efektu (g Hedgesa = 0,17) jest niewielki i raczej nie stanowi znaczącego wzmocnienia poznawczego w rzeczywistych warunkach eksperymentalnych. Ogólna skala obserwowanych efektów była umiarkowana. Na ten wzorzec wpływa kilka czynników metodologicznych, w tym dominacja projektów jednosesyjnych, stosunkowo małe próby oraz stosowanie kontrolowanych zadań poznawczych opartych na laboratorium. Ponadto znaczna heterogeniczność w badaniach, w tym różnice w parametrach stymulacji, regionach docelowych, paradygmatach zadania i miarach wyników, prawdopodobnie przyczyniła się do zmienności wyników. Te ograniczenia mogą ograniczać zarówno moc statystyczną, jak i zewnętrzną wiarygodność. Niemniej jednak tRNS pozostaje nieinwazyjną i niskoobciążeniową interwencją, a jej efekty mogą stać się bardziej widoczne w warunkach zoptymalizowanych, takich jak powtarzające się paradygmaty treningowe czy zoptymalizowane protokoły. Na przykład dwutygodniowa interwencja łącząca tRNS z treningiem poznawczym wykazała poprawę aktywności oscylacyjnej nerwowej oraz wyników snu u dzieci z ADHD²³.

We wszystkich dziedzinach poznawczych nie zaobserwowano statystycznie istotnych efektów podgrupowych dla pamięci roboczej, uczenia się umiejętności ani kontroli hamującej. Chociaż pamięć robocza wykazała największe oszacowanie punktowe, efekt ten nie osiągnął istotności statystycznej, a kilka włączonych badań wykazało zerowe wyniki 14,15,16,17,18,19,20. Pamięć robocza w dużej mierze opiera się na rozproszonych sieciach czołowych, szczególnie na grzbietowo-bocznej korze przedczołowej (DLPFC), która zajmuje się utrzymywaniem i przetwarzaniem informacji^43,44. Brak spójnych efektów sugeruje, że takie złożone, sieciowe procesy mogą być trudne do modulacji w warunkach niejednorodnej stymulacji. Podobnie brak istotnych efektów dla kontroli hamującej i uczenia się umiejętności może odzwierciedlać specyficzne dla dziedziny wymagania nerwowe oraz ograniczoną moc statystyczną w obrębie podgrup. Wcześniejsze badania sugerowały potencjalne poprawy kontroli hamującej po tRNS¹²; jednak te efekty nie zostały konsekwentnie powtórzone w obecnej analizie.

Analizy podgrupowe oparte na protokołach stymulacji nie wykazały statystycznie istotnych różnic między miejscem stymulacji ani czasem trwania stymulacji. Chociaż w niektórych warunkach zaobserwowano liczebnie większe efekty, wzorce te były niespójne. DLPFC jest uważany za centralny węzeł dla procesów poznawczych wyższego rzędu ze względu na rozległą łączność z obszarami korowymi i podkorowymi^{30, 31, 32}, a stymulacja tego obszaru wiąże się ze zmianami oscylacji nerwowych i łączności funkcjonalnej²¹. Jednak w niniejszej analizie nie zaobserwowano istotnej korzyści ze stymulacji DLPFC. Podobnie stymulacja M1, IFG i móżdżku nie przyniosła istotnych efektów, co może odzwierciedlać różnice w funkcjonalnej specjalizacji lub ograniczoną liczbę badań w każdej podgrupie 15'34,35,36,37,38.

Czas trwania stymulacji nie wykazał istotnego związku z wielkością efektu. Wcześniejsze dowody sugerują, że efekty tRNS mogą zależeć od osiągnięcia minimalnego progu stymulacji i mogą podążać za nieliniowym wzorcem dawka–odpowiedź^39'40. W obecnej analizie, chociaż dłuższe okresy, takie jak 20–22 minuty, wykazały liczbowo większe efekty, metaregresja nie wspierała istotnego liniowego powiązania. Sugeruje to, że czas trwania stymulacji prawdopodobnie oddziałuje z innymi czynnikami, w tym wymaganiami zadaniowymi i indywidualną zmiennością, zamiast wywierać niezależny efekt.

Odkrycie, że stymulacja online wykazała istotny efekt, podczas gdy stymulacja offline nie, może dostarczyć wglądu w mechanizmy leżące u podstaw. tRNS stosowane podczas wykonywania zadań mogą usprawnić przetwarzanie nerwowe poprzez rezonans stochastyczny, poprawiając wykrywanie i transmisję sygnałów istotnych dla zadania^11,25. Natomiast stymulacja offline częściej wiąże się z przejściowym wzrostem pobudliwości korowej pośredniczonym przez aktywność kanałów sodowych^26,27, co może nie przekładać się konsekwentnie na poprawę zachowania. Jednak biorąc pod uwagę brak istotnej różnicy między podgrupami, ta interpretacja pozostaje niepewna i powinna być traktowana jako eksploratorska.

Należy zauważyć kilka ograniczeń. Metodologiczna heterogeniczność w różnych badaniach, szczególnie w parametrach stymulacji i zadaniach poznawczych, może ograniczać porównywalność. Wiele włączonych badań miało stosunkowo małe próby, co zmniejszało moc statystyczną i zwiększało prawdopodobieństwo zarówno błędów typu I, jak i II. Dowody neurofizjologiczne pozostają ograniczone, ponieważ tylko część badań uwzględniała takie metody jak elektroencefalografia czy funkcjonalne obrazowanie. Ponadto potencjalne czynniki łagodzące, takie jak różnice płciowe i podstawowe zdolności poznawcze, nie zostały systematycznie zbadane. Te ograniczenia mogą ograniczać uogólnialność wyników.

Przyszłe badania powinny dążyć do standaryzacji protokołów stymulacji i projektów eksperymentalnych, aby poprawić porównywalność między badaniami. Potrzebne są większe, odpowiednio napędzane randomizowane badania, aby uzyskać dokładniejsze oszacowania rozmiaru efektu. Integracja miar behawioralnych i neurofizjologicznych, takich jak EEG i fMRI, może pomóc wyjaśnić mechanizmy leżące u podstaw efektów tRNS. Ponadto systematyczna ocena indywidualnych różnic, w tym wyników wyjściowych i czynników demograficznych, może poprawić zrozumienie zmienności w odpowiedzi na stymulację.

Podsumowanie:

Ten systematyczny przegląd i metaanaliza wskazują, że przezczaszkowa stymulacja losowym szumem może wywierać niewielki pozytywny wpływ na funkcje poznawcze u zdrowych dorosłych; jednak ogólny efekt nie jest statystycznie istotny. Chociaż stymulacja online wykazywała bardziej korzystny wzorzec, nie zaobserwowano istotnych różnic w domenach poznawczych, miejscach stymulacji ani czasie trwania stymulacji. Obecne dowody pozostają niewystarczające, by potwierdzić silny efekt wspomagający funkcje poznawcze tRNS. Przyszłe badania powinny uwzględniać większe próby, standaryzowane protokoły, jasno określone paradygmaty stymulacji oraz połączone wyniki behawioralne i neurofizjologiczne, aby lepiej określić skuteczność i mechanizmy tRN.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Oprogramowanie R z pakietem metafor	R Foundation for Statistical Computing	Nie ma	Wykorzystywane do przeprowadzania meta-analizy, w tym obliczania rozmiaru efektu, modeli efektów losowych, analiz podgrup, metaregresji, Eggera S Regresji oraz analizy wrażliwości typu leave-one-out.
Menedżer Przeglądów 5.4	Cochrane	Nie ma	Wykorzystywane do oceny ryzyka błędu i przygotowywania danych dotyczących ryzyka błędu.