额-顶叶θ经颅交流电刺激对工作记忆-姿势控制双任务表现的影响

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目的:双任务(例如,在执行认知任务时行走或站立)会干扰一项或两项任务的执行,基于资源共享理论,通过改善认知功能(如工作记忆)来提高双任务能力如姿势控制可能是一可行措施。而近年来发现经颅交流电刺激在改善工作记忆能力具有较大潜力,特别是额-顶叶θ振荡刺激。因此本研究旨在探究额-顶叶θ经颅交流电刺激对工作记忆-姿势控制双任务的影响。方法:本研究为随机双盲交叉实验。20名健康年轻人(21.6±1.3 ys)随机接受21 min额-顶叶6hz经颅交流电真刺激或假刺激;刺激前后分别进行闭眼静息态脑电采集和单、双任务行为学测试(工作记忆单任务、线形站立单任务和同时进行工作记忆和线形站立的双任务)。使用配对T检验分析单/双认知和姿势控制表现的差异;使用2×2重复测量方差分析(时间×刺激类型)检验为两种刺激方案对工作记忆表现、姿势控制表现和静息态脑电特征的影响,使用配对T检验进行组内分析;采用皮尔逊相关性分析检验不同刺激条件后(post-pre)静息态脑电指标变化量(Δ)和行为学任务指标变化量(Δ)的相关性。结果:1)在双任务干扰方面,相较于单任务,双任务情况下各压心摆动速度指标显著减小(VML:p=0.04,VAP:p=0.004,Vcop:p=0.011),而单/双任务工作记忆表现之间没有显著差异(ps>0.05)。2)在探究tACS效果方面,重复测量方差分析未发现两种电刺激情况与时间因素在各结果指标之间的交互关系;但组内分析发现,tACS刺激后双任务下工作记忆反应时显著下降了5.3%(t=-3.157,p=0.005);然而,两种电刺激对姿势控制表现或静息态脑电均无显著性影响(p<0.05)。3)相关分析显示,tACS后ΔF3_PSD和ΔP3_PSD增加与双任务时工作记忆任务反应时的加快之间存在显著相关(r=-0.515,p=0.02;r=-0.483,p=0.031),单任务情况下的ΔVAP与ΔF3_PSD呈正相关关系(r=0.458,p=0.042)。结论:额-顶叶θtACS具有作为改善双任务情况下工作记忆表现的神经调控手段的潜力,但其对同时执行的姿势控制任务的调控作用仍需进一步研究。
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