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Stimulation Transcranial de courant alternatif employée pour amplifier la mémoire temporaire de travail

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Dans une étude le mardi 14 mars édité dans l'eLife de journal d'ouvert-Access, chercheurs à l'Imperial College London a constaté que l'application de la stimulation transcranial de courant alternatif (TACS) par le cuir chevelu a aidé à synchroniser les ondes cérébrales dans différents secteurs du cerveau, permettant à des sujets d'exécuter meilleur sur des tâches impliquant la mémoire temporaire de travail à court terme.

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L'espoir est que l'approche pourrait un jour être employée pour dévier des secteurs endommagés des signaux de cerveau et de relais dans les personnes avec la lésion cérébrale traumatique, la course, ou l'épilepsie.

« Ce qui nous avons observé est que les gens exécutés mieux quand les deux vagues ont eu le même rythme et en même temps, » a dit Ines Ribeiro Violante, le doctorat, un neurologiste dans le département de la médecine à impérial, qui a mené la recherche. Le courant a donné un élan d'interprétation aux processus de mémoire utilisés quand les gens essayent de se rappeler des noms à une partie, aux numéros de téléphone, ou même à une liste courte d'épicerie.

Conservation du battement

Violante et équipe ont visé deux régions de cerveau — les circonvolutions cérébrales frontales moyennes et le lobule pariétal inférieur — ce qui sont connus pour être impliqués dans la mémoire temporaire de travail.

Dix volontaires ont été invités à effectuer un ensemble de tâches de mémoire de difficulté croissante tout en recevant la stimulation de fréquence de thêta aux deux régions de cerveau aux heures légèrement différentes (non synchronisées), en même temps (synchrone), ou seulement à un éclat rapide (feinte) de donner l'impression de recevoir le plein traitement.

Dans les expériences de mémoire temporaire de travail, les participants ont regardé un écran sur lequel les nombres ont clignoté et ont dû se rappeler si un nombre était identique que précédent, ou dans le cas du procès plus dur, si le nombre actuel s'assortissait que des deux-nombres précédents.

Les résultats ont prouvé que quand les régions de cerveau ont été stimulées dans la synchronisation, les temps de réaction sur les tâches de mémoire se sont améliorés, particulièrement sur le plus dur des tâches exigeant des volontaires de tenir deux ficelles des nombres dans leurs esprits.

« Le comportement classique est de faire plus lent sur la tâche cognitive plus dure, mais les gens ont exécuté plus rapidement avec la stimulation synchronisée et aussi rapidement que sur la tâche plus simple, » a dit Violante.

Les études précédentes ont prouvé que la stimulation de cerveau avec les ondes électromagnétiques ou le courant électrique peut exercer un effet sur l'activité cérébrale, le champ a en raison controversé resté d'un manque de reproductibilité. Mais utilisant l'IRM fonctionnel à l'image le cerveau a permis à l'équipe de montrer des changements de l'activité se produisant pendant la stimulation.

« Les résultats prouvent que quand la stimulation était dans la synchronisation, il y avait une augmentation d'activité dans ces régions impliquées dans la tâche. Quand il était hors de synchronisation l'effet opposé a été vu, » Violante a expliqué.

Utilisation clinique

« La prochaine étape est de voir si la stimulation de cerveau fonctionne dans les patients présentant la lésion cérébrale, en combination avec l'imagerie cérébrale, où les patients ont des lésions qui altèrent long la communication de terme dans leurs cerveaux, » disait Violante. « L'espoir est qu'il pourrait par la suite être employé pour ces patients, ou même ceux qui ont souffert une course ou qui ont l'épilepsie.

Les chercheurs prévoient également de combiner la stimulation de cerveau avec la formation cognitive pour voir si elle reconstitue des qualifications perdues.

La recherche a été financée par la confiance de Wellcome.

Soustrayez de la synchronisation frontoparietal extérieurement induite module la dynamique de réseau et augmente la représentation de mémoire temporaire de travail

Les fonctions cognitives telles que la mémoire temporaire de travail (WM) sont les propriétés émergentes des interactions à grande échelle de réseau. La synchronisation de l'activité oscillante pourrait contribuer à WM en permettant la coordination des processus à longue portée. Cependant, les preuves causales pour la dynamique et le comportement oscillants de réseau de formes d'activité de manière chez l'homme sont limitées. Ici nous avons appliqué la stimulation transcranial de courant alternatif (tACS) pour moduler exogènement l'activité oscillante dans un bon réseau frontoparietal qui soutient WM. La synchronisation extérieurement induite a amélioré la représentation quand les exigences cognitives étaient hautes. Les données simultanément rassemblées de fMRI indiquent la personne à charge d'effets de tACS la phase relative de la stimulation et de l'état de traitement cognitif interne. Spécifiquement, le tACS synchrone pendant la tâche verbale de WM a augmenté l'activité pariétale, qui s'est corrélée avec la représentation comportementale. En outre, les résultats fonctionnels de connectivité indiquent que la phase relative de la circulation de l'information frontoparietal d'influences de stimulation dans le réseau de WM. De façon générale, nos résultats démontrent un lien entre la représentation comportementale dans une tâche exigeante de WM et la synchronisation à grande échelle de cerveau.