ABSTRACT

Spatial working memory (SWM) is an essential cognitive ability that supports complex tasks, but its capacity is limited. Studies using transcranial direct current stimulation (tDCS) have shown potential benefits for SWM performance. Recent studies have shown that repeated short applications of tDCS affected corticospinal excitability. Moreover, neuroimaging studies have indicated that the pattern of neural activity measured in the posterior parietal cortex (PPC) tracks SWM ability. It is unknown whether repeated tDCS can enhance SWM and whether varied tDCS protocols (single 10 min tDCS, 10 min tDCS-5 min break-10 min tDCS, 10 min tDCS-20 min break-10 min tDCS) over the right PPC have different effects on SWM. The current study investigated whether offline single-session and repeated tDCS over the right PPC affects SWM updating, as measured by spatial 2-back and 3-back tasks. The results showed that stimulating the right PPC with repeated 10 min anodal tDCS significantly improved the response speed of the spatial 2-back task relative to single-session tDCS. Repeated 10 min tDCS with a longer interval (i.e. inter-stimulation interval of 20 min) enhanced the response speed of the spatial 3-back task. Altogether these findings provide causal evidence that suggests that the right PPC plays an important role in SWM. Furthermore, repeated tDCS with longer intervals may be a promising intervention for improving SWM-related function.

摘要

空间工作记忆 (SWM) 是支持复杂任务的基本认知能力，但其容量有限。使用经颅直流电刺激 (tDCS) 的研究显示了 SWM 性能的潜在好处。最近的研究表明，反复短时间应用 tD​​CS 会影响皮质脊髓兴奋性。此外，神经影像学研究表明，在后顶叶皮层 (PPC) 中测量的神经活动模式跟踪 SWM 能力。目前尚不清楚重复 tDCS 是否可以增强 SWM，以及右侧 PPC 上的不同 tDCS 协议（单个 10 分钟 tDCS、10 分钟 tDCS-5 分钟中断-10 分钟 tDCS、10 分钟 tDCS-20 分钟中断-10 分钟 tDCS）是否具有不同对 SWM 的影响。目前的研究调查了在正确的 PPC 上的离线单会话和重复 tDCS 是否影响 SWM 更新，由空间 2-back 和 3-back 任务测量。结果表明，与单次 tDCS 相比，重复 10 分钟阳极 tDCS 刺激右侧 PPC 显着提高了空间 2-back 任务的响应速度。重复 10 分钟 tDCS 以更长的间隔（即 20 分钟的刺激间隔）提高了空间 3-back 任务的响应速度。总之，这些发现提供了因果证据，表明正确的 PPC 在 SWM 中起着重要作用。此外，间隔较长的重复 tDCS 可能是改善 SWM 相关功能的有希望的干预措施。重复 10 分钟 tDCS 以更长的间隔（即 20 分钟的刺激间隔）提高了空间 3-back 任务的响应速度。总之，这些发现提供了因果证据，表明正确的 PPC 在 SWM 中起着重要作用。此外，间隔较长的重复 tDCS 可能是改善 SWM 相关功能的有希望的干预措施。重复 10 分钟 tDCS 以更长的间隔（即 20 分钟的刺激间隔）提高了空间 3-back 任务的响应速度。总之，这些发现提供了因果证据，表明正确的 PPC 在 SWM 中起着重要作用。此外，间隔较长的重复 tDCS 可能是改善 SWM 相关功能的有希望的干预措施。