हिप्पोकैम्पो-कॉर्टिकल नेटवर्क के भीतर कोर कॉर्टिकल नोड्स के रूप में, डोरसोलेटरल प्रीफ्रंटल और पीछे के पैरीटल कोर्टिस को लक्षित करते हुए ट्रांसक्रैनियल डायरेक्ट करंट उत्तेजना (टीडीसी) का उपयोग करके स्मृति वृद्धि के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया गया है। प्रोटोकॉल अच्छी तरह से स्वस्थ भागीदार अध्ययन में मूल्यांकन किया गया है और उंर बढ़ने और मनोभ्रंश अनुसंधान के लिए भी लागू है ।
स्मृति वृद्धि संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान और तंत्रिका क्षमता में बड़ी चुनौतियों में से एक है। स्मृति वृद्धि के लिए उपयोग की जाने वाली विभिन्न तकनीकों में, ट्रांसक्रैनियल डायरेक्ट करंट उत्तेजना (टीडीसी) गैर-आक्रामक तरीके से स्मृति कार्यों में सुधार के लिए एक विशेष रूप से आशाजनक उपकरण के रूप में उभर रहा है। यहां, हम एक टीडीसी प्रोटोकॉल पेश करते हैं जिसे स्वस्थ-प्रतिभागी अध्ययनों के साथ-साथ उम्र बढ़ने और डिमेंशिया अनुसंधान में स्मृति वृद्धि के लिए लागू किया जा सकता है। प्रोटोकॉल स्मृति प्रक्रियाओं में लगे कॉर्टिको-हिप्पोकैम्पल कार्यात्मक नेटवर्क के भीतर कॉर्टिकल लक्ष्यों को प्रोत्साहित करने के लिए कमजोर निरंतर एक नोडल वर्तमान का उपयोग करता है। लक्ष्य इलेक्ट्रोड या तो पीछे के पैरीटल कॉर्टेक्स (पीपीसी) या डोरसोलेटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (डीएलपीएफसी) पर रखा जाता है, जबकि रिटर्न इलेक्ट्रोड को एक्सट्रानियल (यानी, कॉन्ट्रालेटरल गाल पर) रखा जाता है। इसके अलावा, हम हिप्पोकैम्पस-निर्भर स्मृति कार्यों को बढ़ावा देने के लिए एक प्राकृतिक मस्तिष्क ताल की नकल करते हुए, दोलनशील टीडीसी की एक अधिक उन्नत विधि की रूपरेखा तैयार करते हैं, जिसे व्यक्तिगत और गैर-व्यक्तिगत तरीके से लागू किया जा सकता है। हम एकल टीडीसी सत्रों (20 मिनट) के बाद साहचर्य और कामकाजी स्मृति सुधार के उदाहरण परिणाम प्रस्तुत करते हैं जिसमें वर्णित इलेक्ट्रोड असेंबल का उपयोग 1.5 एमए और 1.8 एमए के बीच वर्तमान तीव्रता के साथ किया जाता था। अंत में, हम प्रोटोकॉल और पद्धतिगत निर्णयों में महत्वपूर्ण चरणों पर चर्चा करते हैं जो स्मृति पर टीडीसी अध्ययन को डिजाइन करते समय किए जाने चाहिए।
स्मृति रोजमर्रा के कामकाज में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है के रूप में यह एक लोगों और स्थानों के बारे में जानकारी याद करने के लिए सक्षम बनाता है, पिछले घटनाओं को याद है, नए तथ्यों और कौशल जानने के लिए, साथ ही निर्णय और निर्णय करने के लिए । यहां हम दो प्रकार की मेमोरी पर ध्यान केंद्रित करते हैं – वर्किंग मेमोरी (डब्ल्यूएम) और साहचर्य मेमोरी (एएम)। WM हमें अस्थायी रूप से बनाए रखने और चल रहे संज्ञानात्मक प्रसंस्करण1के लिए जानकारी स्टोर करने की क्षमता प्रदान करता है, जबकि AM हमें अनुभव या जानकारी के कई टुकड़ों को एक साथ रखने में सक्षम बनाता है। इसलिए, स्मृति के इन दो प्रकार के लगभग सभी दैनिक गतिविधियों को रेखांकित करता है। दुर्भाग्य से, स्मृति सबसे कमजोर कार्यों में से एक है क्योंकि यह सामान्य वृद्धावस्था के साथ-साथ विभिन्न रोग राज्यों और स्थितियों के कारण गिरावट आती है। डब्ल्यूएम और एएम दोनों में गिरावट हल्के संज्ञानात्मक हानि2,3 और डिमेंशिया4,5 के साथ – साथ सामान्य वृद्धावस्था 6,7में प्रमुख है । चूंकि स्मृति घाटा उच्च रोग बोझ स्तर8, 9 से जुड़ा हुआ है और जीवन की गुणवत्ता को काफी प्रभावित करता है10,11,12,13,स्मृति गिरावट की रोकथाम और उपचार के लिए उपन्यास दृष्टिकोण की आवश्यकता बढ़ रही है।
ट्रांसक्रैनियल डायरेक्ट करंट उत्तेजना (टीडीसी) स्मृति में गिरावट14 , 15,16से निपटने और सामान्य17 में मस्तिष्क के कार्यों की बेहतर समझ प्राप्त करने के लिए एक आशाजनक उपकरण है। टीडीसी एक गैर-इनवेसिव मस्तिष्क उत्तेजना तकनीक है जो न्यूरोनल झिल्ली उत्तेजना को प्रभावित करके मस्तिष्क गतिविधि को संशोधित करने के लिए कमजोर विद्युत धाराओं (आमतौर पर 1 एमए और 2 एमए के बीच) का उपयोग करती है। टीडीसी के प्रभाव ध्रुवता पर निर्भर हैं, जैसे कि एक नोडल उत्तेजना बढ़ जाती है जबकि कैथोडल न्यूरोनल उत्तेजना को कम करता है। अर्थात्, एक नोडल टीडीसी न्यूरोनल झिल्ली के डीपोलराइजेशन के माध्यम से आग लगाने की कार्रवाई क्षमता की संभावना को बढ़ाता है, इस प्रकार एनोड18के तहत सहज मस्तिष्क गतिविधि को सुविधाजनक बनाता है। इसके अलावा, यह दिखाया गया है कि बढ़ी हुई सक्रियण का प्रभाव स्थानीयकृत नहीं रहता है, लेकिन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के अन्य कार्यात्मक रूप से जुड़े क्षेत्रों में फैलता है। इस प्रकार एक नोडल टीडीसी को संज्ञानात्मक कार्यों को बढ़ावा देने की उम्मीद है जो लक्षित मस्तिष्क क्षेत्रों और कार्यात्मक रूप से जुड़े हुए मस्तिष्क क्षेत्रों पर भरोसा करते हैं, जबकि कैथोडल टीडीसी का विपरीत प्रभाव पड़ने की उम्मीद है।
टीडीसी के अन्य मस्तिष्क उत्तेजना तकनीकों पर कई फायदे हैं: (1) टीडीसी सुरक्षित है, यानी, स्वास्थ्य जोखिम पैदा नहीं करता है और19किसी भी नकारात्मक लघु या दीर्घकालिक संरचनात्मक या कार्यात्मक परिवर्तन का उत्पादन नहीं करता है; (2) टीडीसी मस्तिष्क उत्तेजना तकनीकों के बीच उच्चतम सहनीयता की विशेषता है क्योंकि यह उत्तेजक इलेक्ट्रोड20के तहत हल्के झुनझुनी और खुजली संवेदनाओं के रूप में प्रतिभागियों को न्यूनतम असुविधा का कारण बनता है । (3) टीडीसी लागत प्रभावी है – टीडीसी उपकरणों और आवेदन की कीमत अन्य उपचार विकल्पों की तुलना में दस से सौ गुना कम है, जो इसे रोगियों और स्वास्थ्य देखभाल प्रणाली के लिए आकर्षक बनाती है; (4) टीडीसी का उपयोग करना आसान है, और इसलिए घर आधारित सेटिंग्स में भी लागू करने की उच्च क्षमता है, जिससे रोगियों का उच्च अनुपालन हो सकता है और चिकित्सा कर्मचारियों और सुविधाओं के लिए लागत कम हो सकती है ।
स्मृति वृद्धि के लिए टीडीसी का उपयोग करने के लिए मुख्य चुनौतियां इष्टतम इलेक्ट्रोड असेंबल और उत्तेजना प्रोटोकॉल खोज रही हैं जो स्मृति पर विश्वसनीय प्रभाव पैदा करेंगे। यहां हम इलेक्ट्रोड असेंबल शब्द का उपयोग करने के लिए विन्यास और इलेक्ट्रोड की स्थिति (यानी, लक्ष्य और संदर्भ (वापसी) इलेक्ट्रोड के प्लेसमेंट का उल्लेख करते हैं । विद्युत क्षेत्रों की प्रकृति के कारण, संदर्भ (वापसी) इलेक्ट्रोड तटस्थ नहीं है – इसमें लक्ष्य इलेक्ट्रोड के विपरीत ध्रुवता है – और इस प्रकार अंतर्निहित तंत्रिका ऊतक पर जैविक (न्यूरोमोडुलेटरी) प्रभाव भी व्यायाम कर सकता है। इसलिए, उत्तेजना के अवांछित अतिरिक्त प्रभावों से बचने के लिए संदर्भ इलेक्ट्रोड का सावधानीपूर्वक विकल्प आवश्यक है।
उत्तेजना प्रोटोकॉल शब्द का उपयोग करते समय, हम टीडीसी मापदंडों जैसे वर्तमान की अवधि और तीव्रता को लागू किया जा रहा है और साथ ही जिस तरह से वर्तमान तीव्रता समय के साथ बदलती है (यानी, क्या तीव्रता उत्तेजना भर में स्थिर है या कुछ आयाम और आवृत्ति के साथ एक साइनसॉयडल तरंग के बाद परिवर्तन) का उल्लेख करते हैं। एक ही इलेक्ट्रोड असेंबल का उपयोग करके विभिन्न उत्तेजना प्रोटोकॉल लागू किए जा सकते हैं, और एक ही प्रोटोकॉल का उपयोग विभिन्न असेंबल में किया जा सकता है।
इलेक्ट्रोड असेंबल को अनुकूलित करने के लिए, हम फ़ंक्शन-प्रासंगिक मस्तिष्क क्षेत्रों को देखते हैं और इलेक्ट्रोड के विभिन्न पदों से प्रेरित विद्युत क्षेत्र उन मस्तिष्क क्षेत्रों और परिणामी संज्ञानात्मक कार्यों को कैसे प्रभावित करेंगे। कई अलग-अलग कॉर्टिकल और सबकॉर्टिकल संरचनाएं स्मृति कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं – जिसमें ललाट, लौकिक और पार्श्व प्रांतस्था के क्षेत्र शामिल हैं। अर्थात्, डब्ल्यूएम को एक व्यापक तंत्रिका नेटवर्क द्वारा समर्थित किया जाता है जिसमें डोरसोलेटरल (डीएलपीएफसी) और वेंट्रल पार्श्व प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (वीएलपीएफसी), प्रीमोटर और पूरक मोटर कोर्टिस, साथ ही पीछे की पैरीटल कॉर्टेक्स (पीपीसी)21शामिल हैं। सामान्य रूप से एएम और एपिसोडिक मेमोरी के लिए, मध्यीय लौकिक पालि के भीतर संरचनाएं आवश्यक हैं22। हालांकि, पार्श्व, ललाट और लौकिक कोर्टिस के साहचर्य क्षेत्र, हिप्पोकैम्पस के लिए उनके अभिसरण मार्गों के साथ भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसकी शारीरिक स्थिति के कारण, हिप्पोकैम्पस को सीधे टीडीसी का उपयोग करके उत्तेजित नहीं किया जा सकता है, और इस प्रकार हिप्पोकैम्पस पर निर्भर स्मृति कार्यों की वृद्धि हिप्पोकैम्पस जैसे पीछे के पार्श्व प्रांतस्था के लिए उच्च कार्यात्मक कनेक्टिविटी के साथ कॉर्टिकल लक्ष्यों का उपयोग करके की जाती है। इन कारणों से, डीएलपीएफसी और पीपीसी का उपयोग स्मृति को बढ़ाने के लिए उत्तेजना लक्ष्य के रूप में सबसे अधिक किया जाता है। इलेक्ट्रोड की स्थिति को वर्तमान प्रवाह मॉडलिंग23 के आधार पर और परिष्कृत किया जा सकता है और अध्ययनों में मान्य किया जा सकता है जो टीडीसी को न्यूरोइमेजिंग तकनीकों के साथ जोड़ते हैं24।
सबसे सामान्य उत्तेजना प्रोटोकॉल 1-2 एमए का एक निरंतर एक नोडल वर्तमान है जो 10-30 मिनट के बीच रहता है। इस प्रोटोकॉल के पीछे ग्रहण तंत्र यह है कि सकारात्मक आवेश वाले इलेक्ट्रोड अंतर्निहित कॉर्टिकल ऊतक की उत्तेजना में वृद्धि करेंगे जो परिणामस्वरूप बाद में स्मृति प्रदर्शन में वृद्धि होगी। लगातार एक नोडल टीडीसी के विपरीत, जहां वर्तमान तीव्रता पूरी उत्तेजना अवधि के दौरान समान रहती है, दोलनीय टीडीसी प्रोटोकॉल में वर्तमान की तीव्रता एक निर्धारित मूल्य के आसपास दी गई आवृत्ति पर घटती-बढ़ती रहती है। इसलिए, इस प्रकार का प्रोटोकॉल न केवल उत्तेजना को संशोधित करता है बल्कि प्रासंगिक मस्तिष्क क्षेत्रों के तंत्रिका दोलनों को भी बढ़ाता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि स्थिर और दोलनीय टीडीसी दोनों के लिए इलेक्ट्रोड उत्तेजना की पूरी अवधि के लिए एक ही वर्तमान ध्रुवता को बनाए रखते हैं।
यहां हम टीडीसी असेंबल पेश करते हैं जो स्मृति को बढ़ावा देने के लिए फ्रंटो-पैरिटो-हिप्पोकैम्पल नेटवर्क के भीतर नोड्स को लक्षित करते हैं-डब्ल्यूएम और एएम दोनों: विशेष रूप से, या तो बाएं/दाएं डीएलपीएफसी या बाएं/दाएं पीपीसी पर लक्ष्य इलेक्ट्रोड के साथ दो इलेक्ट्रोड असेंबल । लगातार एक नोडल टीडीसी प्रोटोकॉल के अलावा हम एक थेटा आदोलनीय टीडीसी प्रोटोकॉल की रूपरेखा तैयार करते हैं।
अध्ययन डिजाइन
स्मृति वृद्धि के लिए टीडीसी का उपयोग करने के तरीके पर एक विस्तृत गाइड प्रदान करने से पहले, हम प्रायोगिक डिजाइन के कुछ आवश्यक गुणों को रेखांकित करेंगे जो स्मृति पर टीडीसी अध्ययन की योजना बनाते समय विचार करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
शाम नियंत्रण
स्मृति पर टीडीसी के प्रभावों का आकलन करने के लिए, अध्ययन को नियंत्रित करने की आवश्यकता है। इसका मतलब यह है कि प्रायोगिक स्थितियों में से एक में प्रोटोकॉल एक वास्तविक उत्तेजना सत्र जैसा दिखता है, लेकिन कोई उपचार नहीं दिया जाता है। यह नकली या नकली सत्र वास्तविक टीडीसी के बाद प्रदर्शन की तुलना करने और इसकी प्रभावशीलता के बारे में अनुमान लगाने के लिए एक संदर्भ बिंदु के रूप में कार्य करता है। आमतौर पर, नकली प्रोटोकॉल में वर्तमान केवल एक संक्षिप्त अवधि के लिए लागू किया जाता है-आमतौर पर शुरुआत में ६० सेकंड तक और एक रैंप के रूप में नकली उत्तेजना के अंत में तत्काल रैंप के नीचे (यानी, फीका में/ इस तरह यह सुनिश्चित किया जाता है कि उत्तेजना की अवधि किसी भी व्यवहार या शारीरिक प्रभाव का उत्पादन करने के लिए अपर्याप्त है। चूंकि स्थानीय त्वचा/खोपड़ी संवेदनाएं आमतौर पर शुरुआत में और उत्तेजना के अंत में सबसे अधिक स्पष्ट होती हैं (वर्तमान तीव्रता में परिवर्तन के कारण), सभी प्रोटोकॉलों में प्रेरित संवेदनाएं तुलनीय होती हैं और25को अलग करना मुश्किल होता है। इस तरह, प्रतिभागी इस बात पर अंधा हो जाता है कि उत्तेजना वास्तविक है या नहीं, जो विशेष रूप से भीतर-विषय डिजाइनों में महत्वपूर्ण है।
नकली-नियंत्रण के अलावा, आदोलनकारी प्रोटोकॉल के प्रभावों की विशिष्टता का आकलन करने के लिए, सक्रिय नियंत्रण स्थितिभी होने की सलाह दी जाती है। उदाहरण के लिए, आदोलनकारी प्रोटोकॉल के लिए सक्रिय नियंत्रण एक ही तीव्रता26, 27,या विभिन्न आवृत्ति में दोलनीय उत्तेजना जैसे थेटा बनाम गामा28की निरंतर एक नोडल उत्तेजना हो सकती है।
भीतर या बीच-विषय डिजाइन।
भीतर के विषयों के डिजाइन में प्रत्येक प्रतिभागी वास्तविक और नकली टीडीसी दोनों से गुजरता है, जबकि बीच-विषयों में प्रतिभागियों के एक समूह को वास्तविक रूप से डिजाइन किया जाता है, और दूसरे समूह को नकली टीडीसी प्राप्त होता है। भीतर-विषय डिजाइन का मुख्य लाभ विषय-विशिष्ट कॉन्फाउंड का बेहतर नियंत्रण है। यही है, शरीर रचना विज्ञान और संज्ञानात्मक क्षमताओं में व्यक्तिगत मतभेद सबसे अच्छा के लिए नियंत्रित कर रहे है जब प्रत्येक प्रतिभागी अपने स्वयं की तुलना में है । हालांकि, चूंकि भीतर के विषय डिजाइन को क्रॉस-ओवर फैशन में लागू करने की आवश्यकता है (यानी, प्रतिभागियों में से आधे को पहले सत्र में वास्तविक टीडीसी और दूसरे सत्र में नकली प्राप्त होता है, जबकि प्रतिभागियों के दूसरे आधे को पहले और वास्तविक टीडीसी दूसरे हिस्से में नकली प्राप्त होता है) यह डिजाइन नैदानिक और प्रशिक्षण अध्ययन के साथ-साथ लगातार दिनों में कई टीडीसी सत्रों से जुड़े अध्ययनों के लिए इष्टतम नहीं हो सकता है, क्योंकि क्रॉसओवर डिजाइन के परिणामस्वरूप क्रॉसओवर हथियारों के बीच असमान आधार रेखा हो सकती है। इसलिए, एक टीडीसी सत्र के व्यवहार या शारीरिक प्रभावों का आकलन करते समय भीतर-विषय डिजाइन सबसे अच्छा अनुकूल है, और जब असमान आधार रेखा को अनुसंधान परिकल्पना के लिए एक मुद्दा नहीं माना जाता है। एकल टीडीसी सत्र के प्रभावों का आकलन करने वाले भीतर-विषय डिजाइन में, कैरीओवर प्रभावों से बचने के लिए वास्तविक और नकली टीडीसी सत्र के बीच 7 दिनों को रखना एक अच्छा अभ्यास है (हालांकि कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि कम वॉश-आउट अवधि भी परिणामों को प्रभावित नहीं करती है29,30)और प्रशिक्षण को कम करने और सत्र सीखने के प्रभाव के बीच प्रतिसंतुलित क्रम में स्मृति कार्यों के समानांतर रूपों का उपयोग करने के लिए।
जब विषयों के बीच डिजाइन का उपयोग किया जाता है, तो नियंत्रण समूह को बेसलाइन प्रदर्शन के लिए सावधानीपूर्वक मिलान किया जाना चाहिए, साथ ही अन्य प्रासंगिक विशेषताओं को टीडीसी प्रभावशीलता के लिए प्रासंगिकता के रूप में जाना जाता है। रैंडम ग्रुप असाइनमेंट छोटे नमूना आकारों (जैसे, <100) में सबसे अच्छा तरीका नहीं हो सकता है क्योंकि इससे सबऑप्टिमल मिलान हो सकता है। किसी भी मामले में, सांख्यिकीय विश्लेषण में बेसलाइन प्रदर्शन का हिसाब होना चाहिए।
नमूना आकार।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों में से एक यह है कि “कितने प्रतिभागियों को टीडीसी प्रभावों का पता लगाने की आवश्यकता होती है”। इस सवाल का जवाब प्रायोगिक डिजाइन, अपेक्षित प्रभाव आकार, सांख्यिकीय विश्लेषण के प्रकार आदि सहित अध्ययन के कई पहलुओं पर निर्भर करता है। मस्तिष्क उत्तेजना प्रयोगों में नमूना आकार अक्सर बहुत छोटे होते हैं, और यह अनुमान लगाया गया है कि इस क्षेत्र में अध्ययन लगभग 50% सच्चे सकारात्मक परिणामों को याद करते हैं क्योंकि वे31से कम शक्ति प्राप्त करते हैं। पावर विश्लेषण अध्ययन डिजाइन और नियोजित सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए अपेक्षित प्रभाव आकार के आधार पर प्रत्येक विशिष्ट प्रयोग के लिए पर्याप्त नमूना आकार निर्धारित करने में सक्षम बनाता है। पावर विश्लेषण आर पर्यावरण में या जी * पावर32जैसे मुफ्त विशेष सॉफ्टवेयर का उपयोग करके किया जा सकता है, और इसे हमेशा एक प्राथमिकताओं (यानी, प्रयोग से पहले) किया जाना चाहिए। बिजली >.80 (आदर्श रूप से .95) पर सेट किया जाना चाहिए और एक टीडीसी सत्र के बाद स्मृति कार्यों पर अपेक्षित प्रभाव आकार आमतौर पर .15-.20 (η2) यानी,कोहेन एफ 0.42-0.50 के बीच होता है। इसलिए, एक आम तौर पर भीतर के लिए कुल में 20-30 प्रतिभागियों को नामांकित करने की जरूरत है विषय प्रयोग और 30-40 प्रतिभागियों के बीच विषय अध्ययन के लिए प्रति समूह, संतोषजनक शक्ति प्राप्त करने के लिए और इस तरह प्रकार द्वितीय त्रुटि कम । हालांकि, नमूना आकार नियोजित विश्लेषण सहित अन्य कारकों की संख्या और उपयोग किए जाने वाले व्यवहार उपायों की संवेदनशीलता पर निर्भर करता है। इसलिए आदर्श रूप में, कोई विशिष्ट डिजाइन के लिए प्रभाव आकारों को समझने और बिजली विश्लेषण के लिए इनपुट के रूप में उन डेटा का उपयोग करने के लिए एक प्रारंभिक प्रयोग चलाएगा। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कुछ प्रतिभागियों पर एक प्रायोगिक प्रयोग चलाने से प्रभाव आकार के दोषपूर्ण और अविश्वसनीय अनुमान होंगे। इसलिए, यदि संसाधन सीमित हैं तो तुलनीय परिणामों के साथ पिछले अध्ययनों पर भरोसा करना बेहतर है, और साहित्य में रिपोर्ट की तुलना में कुछ छोटे प्रभाव आकारों के लिए अनुमान लगाकर थोड़ा अधिक रूढ़िवादी दृष्टिकोण यानी थोड़ा अधिक रूढ़िवादी दृष्टिकोण रखना बेहतर है।
परिणाम उपाय
स्मृति पर टीडीसी की प्रभावशीलता का आकलन करने के लिए पर्याप्त व्यवहार कार्यों का चयन करने की आवश्यकता होती है। वास्तव में, स्मृति कार्य का चुनाव अध्ययन डिजाइन के महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक है, क्योंकि टीडीसी प्रभाव का पता लगाने की क्षमता सीधे कार्य की संवेदनशीलता पर निर्भर करती है। यहां चुनौती यह है कि अधिकांश मानकीकृत स्मृति मूल्यांकन उपकरण या शास्त्रीय न्यूरोसाइकोलॉजिकल कार्य विशिष्ट आबादी में टीडीसी प्रभावों का पता लगाने के लिए पर्याप्त संवेदनशील नहीं हो सकते हैं। इसके अलावा, अधिकांश मानकीकृत कार्य दो या अधिक समानांतर रूपों में उपलब्ध नहीं हैं और इसलिए भीतर-विषयों के डिजाइनों में उपयोग नहीं किया जा सकता है। इस कारण से, अधिकांश टीडीसी मेमोरी अध्ययन कस्टम-बिल्ड कार्यों का उपयोग करते हैं। जब डिजाइन या परिणाम उपाय का चयन एक यह सुनिश्चित करना चाहिए कि कार्य है: (1) फोकल/ब्याज की स्मृति समारोह के चयनात्मक उपाय; (2) संवेदनशील (यानी, कि पैमाने पर भी छोटे परिवर्तनों का पता लगाने के लिए पर्याप्त ठीक है); (3) प्रतिभागियों के लिए चुनौतीपूर्ण (यानी, कि कार्य कठिनाई पर्याप्त है और इस प्रकार सेलिंग प्रभावों से बचने के लिए); (4) विश्वसनीय (यानी, कि माप त्रुटि को जितना संभव हो उतना कम किया जाता है)। इसलिए, किसी को स्मृति कार्यों के अनुभवजन्य रूप से मान्य कड़ाई से समानांतर रूपों का उपयोग करना चाहिए, जिनमें पर्याप्त संख्या में परीक्षण होते हैं – दोनों उपाय की संवेदनशीलता सुनिश्चित करने के साथ-साथ इसकी विश्वसनीयता को अधिकतम करने के लिए। आदर्श रूप से, कार्यों को प्रयोग प्रतिभागियों के समान आबादी से नमूना समूह पर पूर्व-परीक्षण किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अधिकतम प्रदर्शन प्राप्त नहीं किया जा सकता है, और कार्य-प्रपत्रों में कठिनाई के बराबर सूचकांक हैं। अंत में, जब भी संभव हो कंप्यूटरीकृत कार्यों का उपयोग करना सबसे अच्छा है क्योंकि वे नियंत्रित अवधि और सटीक समय के लिए अनुमति देते हैं। इस तरह शोधकर्ता यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि सभी प्रतिभागियों को उत्तेजना के समय (या तो टीडीसी के दौरान या निम्नलिखित) के संबंध में एक ही समय में स्मृति मूल्यांकन से गुजरना पड़ता है। प्रत्येक कार्य या कार्य ब्लॉक की अवधि 10 मिनट से अधिक नहीं होनी चाहिए, ताकि ध्यान के स्तर में थकान और उतार-चढ़ाव से बचा जा सके; संज्ञानात्मक मूल्यांकन कुल में 90 मिनट से अधिक नहीं होना चाहिए (टीडीसी के दौरान और बाद में कार्यों सहित)।
स्मृति पर टीडीसी अध्ययन का परिणाम कारकों की संख्या पर निर्भर करता है, और जिनमें से कुछ उदाहरण के लिए, नमूना की एकरूपता/विषमता, पर्याप्त सांख्यिकीय शक्ति, स्मृति कार्यों की कठिनाई और प्रतिभागियों की प्रेरणा पर पहले चर्चा की गई है (बेरीहिल, २०१४ देखें) । टीडीसी विधि पर कई उत्कृष्ट कागजात, साथ ही संज्ञानात्मक कार्यों का अध्ययन करने के लिए टीडीसी के आवेदन पर अधिक सामान्य ट्यूटोरियल उपलब्ध हैं और स्मृति अनुसंधान पर भी अच्छी तरह से लागू किए जा सकते हैं(17,43,44, 45,46, 47देखें)। यहां हम प्रोटोकॉल के पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करेंगे, जो हमारे अनुभव के आधार पर, प्रासंगिक हैं, लेकिन अक्सर अनदेखी या कहीं और पर्याप्त विस्तार में चर्चा नहीं की ।
रिटर्न इलेक्ट्रोड का प्लेसमेंट। यह ध्यान रखना जरूरी है कि रिटर्न इलेक्ट्रोड निष्क्रिय नहीं बल्कि नकारात्मक-ध्रुवीयता टर्मिनल (यानी कैथोड) है। इसलिए, यह शारीरिक प्रभाव है कि लक्ष्य इलेक्ट्रोड के विपरीत हैं प्रेरित कर सकते हैं। इसके अलावा, वर्तमान प्रवाह, वापसी की स्थिति पर निर्भर करता है जितना यह लक्ष्य इलेक्ट्रोड पर निर्भर करता है। इसके अलावा, चूंकि वर्तमान कम प्रतिरोध के रास्ते के साथ बहती है, यदि एनोड और कैथोड एक दूसरे के बहुत करीब स्थित हैं, तो वर्तमान केवल त्वचा की सतह पर और/या इलेक्ट्रोड के बीच सेरेब्रोस्पाइनल तरल पदार्थ के माध्यम से प्रवाहित हो सकता है, इस प्रकार कॉर्टिकल ऊतक अप्रभावित हो जाता है । इन कारणों से, रिटर्न इलेक्ट्रोड का सावधानीपूर्वक विकल्प लक्ष्य इलेक्ट्रोड की स्थिति के रूप में प्रासंगिक है। मेटा-एनालिटिक साक्ष्य यह सुझाव देते हैं कि एक्सट्राक्रैनियल कैथोड महत्वपूर्ण प्रभाव48का उत्पादन करने की अधिक संभावना है। स्मृति वृद्धि के लिए कॉन्ट्रालेट्रल गाल पर वापसी इलेक्ट्रोड की स्थिति वर्तमान प्रवाह मॉडलिंग पर आधारित थी और समारोह-अप्रासंगिक मस्तिष्क क्षेत्रों पर नकारात्मक ध्रुवीकरण पैदा करने के संभावित भ्रामक प्रभावों से बचने के लिए चुना गया था। कॉन्ट्रालेट्रल गाल पर वापसी इलेक्ट्रोड की स्थिति का उपयोग पिछले डब्ल्यूएम अध्ययनों में सफलतापूर्वक किया गया है(36,37 ,38,49, साथही एएम अध्ययन27,39,40में देखें) और अन्य संज्ञानात्मक कार्यों को मिलाना के उद्देश्य से टीडीसी असेंबल के लिए एक अच्छा विकल्प के रूप में रेखांकित किया गयाहै।
चकाचौंध। एकल अंधा प्रयोगों में, प्रतिभागी की चकाचौंध सुनिश्चित करने के लिए, उत्तेजक और/या निगरानी प्रदर्शन की स्थिति प्रतिभागी की दृष्टि से बाहर होना चाहिए । यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब उत्तेजक है कि जब इकाई पर है और/या वर्तमान देने का संकेत रोशनी है का उपयोग कर । डबल-ब्लाइंड डिज़ाइन के लिए (जब प्रतिभागी और प्रयोगकर्ता दोनों प्रोटोकॉल से अनजान होते हैं जो प्रशासित होता है), तो किसी को दिए गए डिवाइस के लिए उपलब्ध डबल-ब्लाइंड विकल्प या इसी तरह के विकल्प का उपयोग करना चाहिए। यदि ऐसा विकल्प उपलब्ध नहीं है, तो अच्छा अभ्यास दो-प्रयोगकर्ता प्रक्रिया है। यही है, एक प्रयोगकर्ता केवल उत्तेजना प्रोटोकॉल चलाने के लिए आता है, जबकि अन्य प्रयोगकर्ता जो प्रयोग के माध्यम से प्रतिभागी चलाता है, जिसमें बाद में स्मृति कार्य शामिल है और डेटा का विश्लेषण करता है, उत्तेजना से ठीक पहले और दौरान कमरे को छोड़ देता है। पद्धतिमान मानकों के अनुसार, दोहरे-अंधे प्रयोगों को एकल-अंधे डिजाइनों के लिए पसंद किया जाता है क्योंकि वे पूर्वाग्रह या “प्रयोगकर्ता” प्रभावों को कम करते हैं। यह नैदानिक परीक्षणों का आयोजन करते समय अत्यधिक प्रासंगिक है और/या संज्ञानात्मक कार्यों के साक्षात्कार आधारित आकलन का उपयोग कर रहा है । हालांकि, प्रयोगकर्ता की चकाचौंध एक मुद्दे से कम है जब प्रतिभागियों को अपने प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए अत्यधिक प्रेरित किया जाता है (जो ज्यादातर स्मृति मूल्यांकन या सामान्य रूप से संज्ञानात्मक वृद्धि में मामला है), और जब कार्य को प्रशासित किया जाता है और साथ ही स्वचालित रूप से रन बनाए जाते हैं (यानी, जब प्रयोगकर्ता के पास मूल्यांकन चरण में कोई हस्तक्षेप नहीं होता है)।
टीडीसी के दौरान गतिविधि। टीडीसी कागजात के लेखक शायद ही कभी उत्तेजना के दौरान प्रतिभागियों क्या कर रहे थे पर रिपोर्ट । जब गतिविधि की सूचना नहीं दी जाती है तो आमतौर पर यह निहित होता है कि प्रतिभागियों को आराम से बैठने और आराम करने के निर्देश दिए गए थे। हालांकि, संरचित गतिविधि की अनुपस्थिति प्रयोगों में बेकाबू “शोर” के स्रोत का प्रतिनिधित्व करती है। अर्थात्, 20 मिनट बल्कि लंबा समय है, इसलिए कुछ प्रतिभागी आराम करने के लिए समय का उपयोग कर सकते हैं (संभावना के साथ भी सो जाते हैं) जबकि अन्य टीडीसी संवेदनाओं पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं या कुछ टीडीसी असंबंधित विषयों के बारे में जुगाली या जरूरत से ज्यादा सोचना शुरू कर सकते हैं। यह सुझाव देने के लिए सबूत हैं कि टीडीसी के दौरान किए गए कार्य-प्रासंगिक लेकिन थका देने वाली गतिविधि में टीडीसी प्रभाव50को बढ़ावा देने की क्षमता है। इन कारणों से, हमारे प्रयोगों में, प्रतिभागी परिणाम उपायों या इसी तरह के स्मृति कार्यों के रूप में उपयोग किए जाने वाले स्मृति कार्यों के अभ्यास परीक्षणों का अभ्यास करते हैं। अभ्यास परीक्षण अच्छा विकल्प है क्योंकि वे लक्ष्य समारोह के रूप में एक ही तंत्रिका नेटवर्क संलग्न हैं, लेकिन आसान कर रहे है और इसलिए निराशा या प्रतिभागियों के लिए थका नहीं है । इसके अलावा, उत्तेजना के दौरान अभ्यास परीक्षण करना इस अर्थ में किफायती है कि यह टीडीसी के बाद परीक्षण के समय में कटौती करता है, जो एक लाभ के रूप में आता है, खासकर जब अध्ययन डिजाइन में टीडीसी के बाद पूरा होने के लिए कई कार्य शामिल हैं। हालांकि, अभ्यास परीक्षण आमतौर पर 20 मिनट से बहुत कम होते हैं, इस प्रकार वैकल्पिक गतिविधि को भी प्रस्तुत करने की आवश्यकता होती है। इस उद्देश्य के लिए, हमने सामान्य मेमोरी गेम40का उपयोग किया है, जो प्रतिभागियों को केंद्रित रखने में मदद करते हैं, उन्हें समय पास करने में मदद करते हैं और टीडीसी प्रेरित संवेदनाओं से मन को दूर रखते हैं और उन्हें परीक्षण सेटिंग में समग्र रूप से अधिक आरामदायक बनाते हैं। टीडीसी के दौरान किए जाने वाले मेमोरी टास्क को चुनते समय ध्यान में रखने के लिए कुछ बातें यह हैं कि कार्य मुश्किल नहीं होना चाहिए बल्कि उबाऊ भी नहीं होना चाहिए (80% सफलता दर पर निर्धारित अनुकूली कार्य इस संदर्भ में अच्छे हैं); कार्य में ऐसी सामग्री नहीं होनी चाहिए जो बाद के स्मृति मूल्यांकन में हस्तक्षेप कर सकती है (उदाहरण के लिए, चेहरे और शब्दों के लिए स्मृति का आकलन करते समय, कोई भी अमूर्त छवियों/आकार जोड़े का उपयोग कर सकता है)। एक अन्य महत्वपूर्ण मुद्दा “आदत अवधि” की अवधि है यानी, उत्तेजना की शुरुआत के बाद प्रतिभागियों को “व्याकुलता गतिविधि” करना कब तक शुरू करना चाहिए। सनसनी और आदत के समय की तीव्रता में व्यक्तिगत अंतर हैं, लेकिन अधिकांश प्रतिभागी उत्तेजना के 3-5 मिनट के बाद गतिविधि शुरू करने के लिए तैयार होंगे।
क्यूटेनियस संवेदनाएं। कुछ प्रतिभागी क्यूटनेय टीडीसी प्रभावों के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकते हैं, इस प्रकार असुविधा के ऊंचा स्तर की रिपोर्ट करते हैं, हालांकि यह अक्सर नहीं होता है। प्रतिभागियों को संभावित संवेदनाओं के बारे में सूचित करना महत्वपूर्ण है जो वे प्रयोग से पहले अनुभव कर सकते हैं। अगर किसी को प्रक्रिया से डर लगता है, हम अक्सर प्रतिभागियों को उनके सिर पर स्पंज डालने से पहले उनके हाथ पर वर्तमान “महसूस” करते हैं । प्रतिभागियों को लगातार निगरानी की जानी चाहिए और नियमित अंतराल पर अपने आराम और संवेदनाओं के स्तर पर प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए कहा जाना चाहिए। यदि प्रतिभागी असुविधा के स्तर में वृद्धि की रिपोर्ट करता है, तो हमेशा प्रयोग को निरस्त करने की पेशकश करें। यह आवश्यक है कि प्रतिभागियों को पता है कि उत्तेजना किसी भी समय रोका जा सकता है अगर वे पूछ रहे हैं । यदि प्रतिभागी उत्तेजना को रोकने का फैसला करता है, तो वर्तमान को धीरे-धीरे ठुकरा दिया जाना चाहिए (उत्तेजना प्रोटोकॉल का अचानक रद्द होना भी मजबूत संवेदनाओं को प्रेरित कर सकता है)। अक्सर यह सिफारिश की जाती है कि अप्रिय संवेदनाओं के मामले में वर्तमान तीव्रता को अस्थायी रूप से उच्चतम आरामदायक स्तर तक कम कर दिया जाता है, जब तक कि प्रतिभागी समायोजित न हो जाए, और फिर धीरे-धीरे लक्ष्य तीव्रता में लौट आए। यह उत्तेजना प्रोटोकॉल को रोकने के लिए एक उपयुक्त विकल्प की तरह लगता है, खासकर यदि टीडीसी का उपयोग नैदानिक सेटिंग में किया जाता है। हालांकि, जब टीडीसी का उपयोग अनुसंधान उद्देश्यों के लिए किया जाता है, और विशेष रूप से अपेक्षाकृत छोटे नमूनों में, यह आवश्यक है कि सभी प्रतिभागियों को एक ही प्रक्रिया से गुजरना हो। इसलिए, प्रयोग को रोकने के लिए कुछ समय के लिए कुछ प्रतिभागियों के लिए उत्तेजना की तीव्रता को कम करने के लिए पसंद किया जाता है ।
संभावित confounds के लिए टीडीसी पद्धति और निगरानी रिपोर्टिंग। टीडीसी अनुसंधान क्षेत्र तरीकों और उपायों के बारे में अत्यधिक विषम है, इस प्रकार यह स्पष्ट रूप से टीडीसी प्रक्रिया के सभी पहलुओं की रिपोर्ट करने के लिए महत्वपूर्ण है, जिसमें चकाचौंध प्रक्रिया और मूल्यांकन शामिल है; लक्ष्य की सिर की स्थिति के साथ-साथ वापसी इलेक्ट्रोड की स्थिति; इलेक्ट्रोड का आकार और आकार; उपयोग किए गए पदार्थ का प्रकार (खारा या जेल); वर्तमान तीव्रता (एमए) और घनत्व (एमए/सेमी2)के साथ-साथ फीका-इन/आउट अवधि की अवधि; यदि मापा जाता है तो बाधा का स्तर; उत्तेजना की अवधि (फीका-इन/आउट अवधि सहित); उत्तेजना के दौरान प्रतिभागियों की गतिविधियों का विस्तृत विवरण लगाया गया था; उत्तेजना के बाद संज्ञानात्मक कार्यों का समय और अवधि (ब्रेक-टाइम सहित, यदि कोई हो)। इस प्रकार की जानकारी प्रकाशित अध्ययनों के मानकीकरण और व्यवस्थित विश्लेषण की सुविधा प्रदान करती है (उदाहरण के लिए हाल की समीक्षा देखें51)। जिन पहलुओं पर शायद ही कभी रिपोर्ट किया जाता है, वे संभावित रूप से मध्यस्थता/भ्रामक चरों जैसे टीडीसी सत्र के दिन का समय, प्रतिभागियों द्वारा सूचित थकान/मनोदशा का स्तर, चकाचौंध की सफलता (यानी, उन्हें प्राप्त कर रहे उत्तेजना के प्रकार के बारे में विश्वास), भीतर-विषय डिजाइनों में प्रयोगात्मक सत्रों का क्रम आदि का प्रभाव है । इनमें से अधिकांश चरों को टीडीसी के प्रभावों को मिलाना करने के लिए सूचित किया गया है, लेकिन उनके प्रभाव का अध्ययन किया जाता है और लगातार रिपोर्ट किया जाता है। इसलिए, टीडीसी अध्ययनों को किसी भी संभावित भ्रामक चर पर एकत्र करने और रिपोर्ट करना सुनिश्चित करना चाहिए; अच्छी प्रथाओं पर विवरण के लिए टेबल 10 ए, 10B, 11 एंटल और सहयोगियों द्वारा34देखें ।
एक नोडल टीडीसी के लिए वर्णित प्रोटोकॉल का आवेदन या तो इसके मानक में या इससे भी अधिक, इसके उन्नत रूप (यानी, दोलनकारी-संग्राहक टीडीसी) न केवल स्मृति कार्यों (और नैदानिक आबादी में संभावित उपयोग) को बढ़ाने के लिए एक मतलब प्रदान करता है, बल्कि इन कार्यों के पीछे कार्यात्मक तंत्रिका नेटवर्क के न्यूरोबायोलॉजी की जांच के लिए भी अनुमति देता है।
The authors have nothing to disclose.
इस शोध को सर्बिया गणराज्य के विज्ञान कोष, प्रोमिस, अनुदान संख्या #6058808, मेमोरीस्ट द्वारा समर्थित किया गया था
Adjustable silicone cap | |||
Alcohol | |||
Comb | |||
Cotton pads | |||
Measuring tape | |||
Rubber electrodes | |||
Saline solution | |||
Single-use mini silicon hair bands | |||
Skin marker | |||
Sponge pockets | |||
Syringe | |||
tDCS device |