Транскраниальная переменная стимуляция (tACS) с частотой 10 Гц улучшает фонемическую беглость речи

Улучшение фонемической беглости речи с помощью транскраниальной переменной стимуляции (tACS)

Вербальная беглость является ключевым показателем речевых способностей человека. Методы, направленные на улучшение беглости речи, представляют значительный интерес для научных исследований. В рамках данного исследования участники случайным образом получали транскраниальную переменную стимуляцию (tACS) с частотой 10 Гц, 40 Гц (контрольная частота) и плацебо-стимуляцию (sham stimulation) в области префронтальной коры перед выполнением задания на фонемическую беглость речи. Результаты показали, что tACS с частотой 10 Гц значительно улучшила фонемическую беглость речи по сравнению с плацебо-стимуляцией. Этот вывод подчеркивает модулирующее влияние tACS с частотой 10 Гц на языковые способности.

Аннотация

Вербальная беглость является важным показателем вербальных способностей человека. Методы улучшения беглости представляют собой интересную область, требующую дальнейшего изучения. Для достижения этой цели в текущем исследовании участникам случайным образом назначалась транскраниальная переменная стимуляция (tACS) с частотой 10 Гц, 40 Гц (контрольная частота) и плацебо-стимуляция (sham stimulation) в области префронтальной коры перед выполнением задания на фонемическую беглость речи. Было установлено, что tACS с частотой 10 Гц значительно улучшила фонемическую беглость речи по сравнению с плацебо-стимуляцией. Этот результат демонстрирует модулирующее влияние tACS с частотой 10 Гц на языковые способности.

Введение

Вербальная беглость – это когнитивная функция, которая облегчает извлечение информации из памяти. Она описывает эффективность производства лексики индивидуумом и является важным показателем вербальных способностей человека. Фонемическая беглость, в основном связанная с буквами, является одним из важных индикаторов вербальной беглости¹. В целом, задание на вербальную беглость требует от испытуемых называть слова по определенным правилам за ограниченное время. Важно отметить, что задание на фонемическую беглость вариативно и зависит от языка. В англоязычной версии испытуемых часто просят подбирать слова, начинающиеся с определенной буквы, такой как 'f', 'h' и т.д.². В китайской версии, напротив, некоторые исследования требуют от испытуемых произвести как можно больше слов, начинающихся с определенной буквы³ или начального согласного⁴ в течение фиксированного времени. Различные языки по-разному влияют на фонемическую беглость. Некоторые исследования выявили различия в паттернах активации мозга между языками при выполнении задач на вербальную беглость. Например, было отмечено, что итальянский язык демонстрирует более сильную активацию в верхней височной извилине по сравнению с английским⁵. Китайский язык, как типичная идеографическая письменность, отличается от фонетических письменностей с точки зрения орфографии и фонологических правил. В задачах на фонемическую беглость фонетические письменности обычно требуют от испытуемых генерации лексики с начальной буквой, в то время как связь между произношением и буквами в фонетических письменностях настолько тесная, что существуют не только фонологические, но и графемные подсказки. Когда начальная буква фиксирована, испытуемые могут ассоциировать слова с глифами начальной буквы. В отличие от этого, китайское произношение, как правило, не отражается в графемных знаках, и связь между китайской фонологией и графемными знаками не так сильна, а китайские фонемические позиции относительно более независимы. В задачах на фонемическую вербальную беглость на китайском языке графемные подсказки отсутствуют. Следовательно, метод фонологической обработки в китайском языке отличается от такового в фонетических письменностях, и задача на фонемическую беглость на китайском языке более сложна и может включать более сложные когнитивные процессы. Например, были продемонстрированы специфические для китайского языка паттерны активации мозга⁶. Поэтому изучение китайской вербальной беглости имеет важное значение.

Все больше данных свидетельствует о том, что левая лобная доля играет ключевую роль в фонемической беглости. Исследование с использованием позитронно-эмиссионной томографии показало, что фонемическая беглость вызывает более сильную активацию в левой лобной доле по сравнению с другими областями⁷. Аналогично, было показано, что фонемическая беглость активирует левую нижнюю фронтальную извилину в исследованиях функциональной магнитно-резонансной томографии⁸. Исследования травм головного мозга предоставляют прямые доказательства того, что производительность фонемической беглости снижается при поражении левой лобной доли⁹. Кроме того, многие исследования транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS) показали, что анодная стимуляция, нацеленная на левую лобную долю, увеличивает количество произведенных слов, в то время как катодная стимуляция уменьшает их количество^10,11,12. Исследование с использованием ритмической транскраниальной магнитной стимуляции (rTMS) также показало, что высокочастотная (HF-TMS) стимуляция левой лобной доли улучшает вербальную беглость пациентов¹³. Исследования показали, что тесты на семантическую беглость менее полезны для выявления ключевых поражений по сравнению с фонемической беглостью, поскольку у всех пациентов (с поражениями левой и правой лобной доли, височной доли и т.д.) наблюдаются одинаковые дефициты в семантической беглости, в то время как фонемическая беглость чувствительна и специфична к повреждению лобной доли⁹. В совокупности эти результаты предполагают, что фонемическая беглость чувствительна и специфична к левой лобной доле.

В предыдущих исследованиях вербальной беглости методы транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS) привлекали большое внимание и широко использовались исследователями, в то время как текущие исследования показывают, что методы транскраниальной переменной стимуляции (tACS) более эффективны, чем tDCS, в некоторых областях когнитивной функции. Например, в исследовании ассоциативной памяти было обнаружено, что tACS может быть более эффективной, чем tDCS, в улучшении производительности ассоциативной памяти у пожилых людей¹⁴. Также в исследовании рабочей памяти, непосредственно сравнивающем эффекты тета-tACS (6 Гц) и анодной tDCS на рабочую память, было установлено, что tACS значительно превосходит tDCS в улучшении рабочей памяти¹⁵. В последнее время транскраниальная переменная стимуляция (tACS) предлагает новый многообещающий метод для улучшения фонемической беглости^16,17,18. tACS применяет периодические переменные слабые токи к определенным областям мозга, подавая переменные токи определенных частот между электродами в двунаправленном режиме^16,19. Предыдущие исследования показали, что tACS улучшает языковые функции. Например, одно исследование показало, что tACS с частотой 10 Гц, действующая на левую префронтальную кору, значительно ускоряла языковые реакции у здоровых людей²⁰; в то время как Катерина отметила, что tACS с частотой 40 Гц снижала способность к фонологической категоризации у молодых взрослых, но улучшала эту способность у пожилых²¹. Кроме того, было показано, что tACS на двусторонней префронтальной коре регулирует творческое мышление в языковой сфере²². Однако влияние tACS на фонемическую беглость остается неизвестным.

С этой целью в текущем исследовании были выбраны частоты 10 Гц, 40 Гц и плацебо-стимуляция, применяемые к левой лобной доле, для изучения влияния различных частот tACS на вербальную беглость. Поскольку tACS с частотой 10 Гц и 40 Гц изменяет различную кортикальную возбудимость, мы предполагаем, что tACS модулирует вербальную беглость, и что для здоровых людей tACS с частотой 10 Гц увеличивает фонемическую беглость, а tACS с частотой 40 Гц снижает фонемическую беглость.

Материалы и методы

Участники

В исследовании приняли участие 18 здоровых носителей китайского языка (9 женщин, 9 мужчин) в возрасте от 18 до 25 лет (среднее = 20,11, стандартное отклонение = 3,36). Для расчета размера выборки использовалась программа g*Power со следующими настройками: размер эффекта = 0,25, уровень значимости (α) = 0,05, мощность = 0,9, корреляция между повторными измерениями = 0,7. Минимальный размер выборки составил 16 человек, который был увеличен до 18 для полного сбалансирования порядка условий стимуляции между участниками. Все участники были правшами согласно Эдинбургскому опроснику праворукости. Никто из них не принимал никаких лекарств, не имел в анамнезе неврологических заболеваний, металлических имплантатов в голове или проблем с заиканием. Чтобы избежать эффекта обучения, одни и те же испытуемые не участвовали как в материалах для фонемической беглости, так и в формальном эксперименте.

Материалы для фонемической беглости

Тесты на фонемическую беглость широко используются в языковых исследованиях^23,24, поэтому в данном исследовании также применялся этот метод и были разработаны материалы для фонемической беглости для балансировки сложности экспериментального материала между сеансами стимуляции. В исследовании приняли участие 24 испытуемых (12 мужчин, 12 женщин) со средним возрастом 24 года, которые не участвовали в формальном эксперименте, но прошли тестирование материалов для фонемической беглости.

В исследованиях китайской вербальной беглости существует спор о том, использовать ли «согласный» как меру фонемической беглости, или следовать фонетическому алфавиту, используя начальную букву как меру фонемической беглости. Как упоминалось выше, китайский язык отличается от фонетических письменностей с точки зрения орфографии и фонетических правил. Следовать правилам фонетического алфавита очевидно неразумно²⁵. Поскольку связь между китайским произношением и графемными знаками не так сильна, как у фонетических письменностей, мы считаем, что показатель «согласный» является более чувствительной мерой китайской фонемической беглости и более подходящей локализованной метрикой. В текущих исследованиях, связанных с китайской фонемической беглостью, часто используется «согласный» тест для оценки фонемической беглости⁶. Поэтому в данном исследовании участникам предлагалось произвести как можно больше слов, начинающихся с определенного согласного, в течение одной минуты. На основе количества слов в лексиконе были выбраны согласные 'j', 'd', 'x', 'y', 'sh', 'zh', 'b' и 'm' в качестве начальных фонем. Исключались имена собственные, такие как имена людей и места, или повторяющиеся слова.

Согласно материалам для фонемической беглости, мы исключили согласный 'b', который дал наибольшее количество слов, и согласный 'm', который дал наименьшее количество слов. Оставшиеся согласные 'y', 'j' и 'sh' были объединены в группу сбалансированной сложности A, а согласные 'd', 'x' и 'zh' – в группу сбалансированной сложности B. Каждое задание на беглость включало один согласный из группы A и один согласный из группы B, что обеспечивало балансировку сложности сеансов стимуляции.

Контрольные задания

Чтобы выяснить, зависело ли влияние tACS на фонемическую беглость от изменения внимания или ожиданий испытуемых, после задания на фонемическую беглость каждому испытуемому предлагалось выполнить контрольное задание. В контрольном задании в центре экрана появлялась точка фиксации взгляда или стрелка, которая случайным образом указывала влево или вправо. Испытуемые должны были как можно быстрее определить направление стрелки, нажимая клавишу. Затем регистрировалось время реакции и точность. Всего было 200 проб с интервалом 800 мс.

Протокол tACS

В настоящем исследовании мы сосредоточились на постэффектах tACS, а не на ее онлайн-эффектах. Было показано, что постэффект tACS может отличаться от онлайн-эффекта во время стимуляции; онлайн-эффект tACS является фиксационной активностью, тогда как постэффект tACS отражает краткосрочную синаптическую пластичность в ответ на стимуляцию²⁶. Кроме того, лишь немногие исследования сочетали поведенческие данные и постэффекты tACS, но лучшее понимание постэффектов tACS необходимо для самой техники, а также для ее клинического применения. Поэтому в настоящем исследовании мы решили сосредоточиться на постэффектах tACS.

Импеданс поддерживался ниже 10 кОм. Мы применяли осциллирующие токи с частотой 10 Гц, 40 Гц или плацебо-стимуляцию в течение 20 минут. Ток нарастал и спадал в течение первых и последних 15 секунд стимуляции. Во время плацебо-стимуляции ток нарастал в течение 15 секунд, затем в течение 30 секунд подавался ток 1 мА (при частоте 10 Гц или 40 Гц), а затем спадал в течение 15 секунд. Перед экспериментом всем испытуемым проводилось измерение порога tACS для определения индивидуального порога. Для этой цели использовалась tACS с интенсивностью 1,0 мА, с постепенным увеличением или уменьшением стимуляции на 0,1 мА. Испытуемых просили держать глаза открытыми и сообщать о любых зрительных или сенсорных изменениях. Чтобы гарантировать, что участники не ощущают стимуляции, но при этом подвергаются ей на протяжении всего эксперимента, интенсивность стимуляции для формального эксперимента поддерживалась на уровне 0,1 мА ниже нижнего предела ощущения на коже. Этот подход обеспечивал адекватную стимуляцию на основе индивидуальных физиологических параметров, а также гарантировал, что испытуемые не могли различить три типа стимуляции. Интенсивность tACS регулировалась ниже индивидуального порога фосфенов и дискомфорта и варьировалась от 1,2 до 2 мА. Порядок трех стимуляций tACS был сбалансирован между всеми испытуемыми.

Экспериментальная процедура

Схематическая экспериментальная процедура представлена на Рис. 1. В нормально освещенной и тихой комнате испытуемый сидел перед экраном компьютера. Перед экспериментом каждый испытуемый практиковался в течение 2-3 минут, используя согласные, которые не появятся в эксперименте, пока они не освоят задание. Затем испытуемым предлагалось смотреть мультфильм, одновременно получая tACS-стимуляцию. Все испытуемые смотрели один и тот же беззвучный мультфильм как во время реальной, так и во время плацебо-стимуляции. Обратите внимание, чтобы уменьшить вариативность между испытуемыми с одинаковым визуальным опытом, все испытуемые смотрели один и тот же мультфильм во всех трех сеансах стимуляции. После 20 минут tACS-стимуляции участники выполняли два отдельных задания на фонемическую беглость. Произведенные слова записывались с помощью устройства компьютерной записи.

Поскольку 20-минутный постэффект tACS может длиться от 30 до 60 минут¹⁶, в то время как наш формальный эксперимент и контрольные задания длились всего 2-3 минуты, было обеспечено, что испытуемые во время формального эксперимента и контрольных заданий испытывали схожий эффект tACS. Поэтому в конце каждого сеанса стимуляции участники выполняли контрольное задание. Для данного исследования использовался дизайн с одинарным ослеплением. Соответствия трех наборов стимуляции (tACS 10 Гц, tACS 40 Гц и плацебо tACS) и задания на фонемическую беглость были сбалансированы между участниками. Каждая стимуляция имела интервал в 7 дней. Например, участник А получил стимуляцию tACS 10 Гц в первый день и выполнил задание на фонемическую беглость. Через семь дней участник А получил плацебо-стимуляцию tACS и выполнил второе задание на фонемическую беглость. Еще через семь дней была проведена стимуляция tACS 40 Гц, за которой последовало финальное задание на фонемическую беглость. Используемая в трех заданиях на фонемическую беглость стимуляция была различной и сбалансированной между участниками. Кроме того, чтобы избежать эффекта обучения, порядок частот стимуляции также был сбалансирован между участниками. Схематическая диаграмма представлена на Рис. 2.

Этические одобрения

Исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинкской декларации и было одобрено Этическим комитетом Института психологии и нейронаук Сычуаньского педагогического университета (номер одобрения: SICNUIRB200608).

Информированное согласие

От всех участников, принявших участие в исследовании, было получено информированное согласие.

Результаты

Показатели задания на фонемическую беглость включали: (1) количество произведенных слов, исключая некорректные, повторяющиеся слова и бессмысленные слова; и (2) время реакции, когда испытуемый произнес пятое слово. Статистический анализ проводился с использованием программы SPSS 16.0. Количество произведенных слов и время, потребовавшееся для произнесения пятого слова, были подвергнуты двухфакторному дисперсионному анализу с повторными измерениями (ANOVA), учитывающему сеанс стимуляции (10 Гц, плацебо-стимуляция, 40 Гц).

Материалы для фонемической беглости

Мы проанализировали количество слов, произведенных в материалах для фонемической беглости. После исключения ошибок и повторений, Рис. 3 показывает слова, произведенные испытуемыми в материалах для фонемической беглости для каждого согласного условия. На основе среднего количества произведенных слов мы предварительно классифицировали согласные 'x', 'd', 'zh' и 'b' как группу A со сбалансированной сложностью. Согласные 'j', 'y', 'sh' и 'm', сбалансированные по сложности, были отнесены к группе B. Результаты ANOVA для группы A были F(1,23) = 9,902, p = 0,001, η² = 0,29, что указывает на значительную разницу в сложности. После исключения согласного 'b' мы не обнаружили значимого основного эффекта сложности, F(1,23) = 0,150, p = 0,861, η² = 0,76, что указывает на отсутствие разницы в сложности произведенных слов с использованием этих согласных. Следовательно, мы исключили согласный 'b' и разделили согласные 'x', 'd' и 'zh' на одну группу. Что касается группы B, основной эффект сложности достиг значимости, F(1,23) = 4,243, p = 0,008, η² = 0,83. После исключения согласного 'm' основной эффект сложности не был значимым, F(1,23) = 0,297, p = 0,744, η² = 0,13. Следовательно, мы исключили согласный 'm' и разделили согласные 'j', 'y' и 'sh' на одну группу. Конкретные данные материалов для фонемической беглости представлены в Таблице 1, а результаты материалов для фонемической беглости – на Рис. 3.

Задание на фонемическую беглость

Мы проанализировали среднее количество произведенных слов. После исключения ошибок и повторяющихся слов, Таблица 2 показывает среднее количество слов, произведенных испытуемыми в задании на фонемическую беглость при tACS 10 Гц, плацебо-стимуляции и tACS 40 Гц соответственно. Взаимодействие между заданием и стимуляцией было проанализировано и показало значимый основной эффект стимуляции, F(2,34) = 5,636, p = 0,008, η² = 0,16, таким образом, tACS 10 Гц значительно увеличила объем лексики, произведенной испытуемыми в задании на фонемическую беглость, по сравнению с плацебо-стимуляцией (Рис. 4). Основной эффект задания не был значимым, F(2,34) = 0,949, p = 0,344, η² = 0,86. Взаимодействие стимуляция-задание не было значимым, F(2,34) = 0,432, p = 0,653, η² = 0,32. Результат составил F(2,34) = 3,807, p = 0,032, η² = 0,183. Количество слов, произведенных при фонемической беглости, представлено в Таблице 2, а среднее количество слов для каждого согласного, произведенных при фонемической беглости, представлено на Рис. 4.

Время реакции для достижения пятого слова

Таблица 3 показывает время, потребовавшееся испытуемым для произнесения пятого слова. Мы проанализировали время реакции, необходимое для произнесения пятого слова. После исключения ошибок и повторяющихся слов. ANOVA с повторными измерениями выявила значимый основной эффект сеанса стимуляции, F(2,34) = 3,985, p = 0,039, η² = 0,15. Как показано на Рис. 5, по сравнению с плацебо-стимуляцией и 40 Гц, tACS 10 Гц значительно увеличила время, потребовавшееся испытуемым для произнесения пятого слова. Взаимодействие между заданием и сеансом стимуляции не было значимым, F(2,34) = 0,766, p = 0,473, η² = 0,07.

Контрольный эксперимент

Время реакции и процент правильных ответов испытуемых в контрольном эксперименте представлены на Рис. 6. Для времени реакции в контрольном эксперименте при трех условиях стимуляции (tACS 10 Гц, плацебо-стимуляция и tACS 40 Гц) был проведен ANOVA с повторными измерениями. Результаты были F(2,34) = 0,131, p = 0,878, η² = 0,72. Все три стимуляции не ускорили и не замедлили время реакции в значительной степени. Аналогично, точность в контрольном эксперименте при трех условиях стимуляции не различалась, F(2,34) = 1,482, P = 0,243, η² = 0,63.

Эти результаты указывают на то, что влияние tACS на фонемическую беглость не зависело от влияния tACS на внимание испытуемых и не было связано с их ожиданиями.

Обсуждение

В настоящем исследовании мы последовательно применяли tACS с частотой 10 Гц, tACS с частотой 40 Гц и плацебо-стимуляцию к префронтальной коре для изучения влияния tACS на фонемическую беглость. По сравнению с плацебо-стимуляцией, tACS с частотой 10 Гц значительно увеличила объем лексики, произведенной испытуемыми в задании на фонемическую беглость. Также время реакции для достижения пятого слова в задании на фонемическую беглость было значительно короче при tACS 10 Гц по сравнению с плацебо-стимуляцией и tACS 40 Гц. Это говорит о том, что tACS 10 Гц улучшила время реакции испытуемых в задании на фонемическую беглость.

Примечательно, что улучшение фонемической беглости при tACS 10 Гц дополняет предыдущие исследования tACS в отношении языка. Согласно предыдущим исследованиям, tACS с частотой 10 Гц, воздействующая на префронтальную кору, значительно ускоряла скорость языковых реакций у здоровых людей²⁰. В том исследовании сообщалось, что tACS 10 Гц значительно увеличивала тета-мощность во время принятия решений о голосе. Это может указывать на то, что улучшение фонемической беглости может быть связано с увеличением тета-мощности. В исследовании, посвященном tACS и флюидному интеллекту, было обнаружено, что постэффект tACS для флюидного интеллекта связан с изменениями в тета- и альфа-диапазонах, что может свидетельствовать о межчастотной модуляции²⁷; кроме того, тета-tACS улучшала производительность испытуемых в тестах на флюидный интеллект²⁸. Предыдущие исследования подтвердили, что тета-ритмы связаны с обработкой языковых признаков²¹. Мы предполагаем, что это может объяснить, почему tACS 10 Гц улучшает фонемическую беглость у здоровых людей. Несколько исследований предположили, что вербальная беглость поддерживается флюидным интеллектом, что означает, что флюидный интеллект индивидуума влияет на его вербальную беглость. Например, в крупномасштабном исследовании пациентов с поражениями лобной доли исследователи интерпретировали проявление нарушенной вербальной беглости как результат дефицита флюидного интеллекта, который, как полагают, отражает текущие способности к абстрактному мышлению и рассуждению²⁹.

Предыдущие исследования выявили влияние tACS на рабочую память, зрительно-моторческое восприятие и другие факторы. Например, одно исследование показало, что tACS, применяемая к лобным областям, значительно улучшала емкость рабочей памяти испытуемых³⁰. Аналогично, в исследовании tACS и двигательной функции, а также возбудимости моторной коры, tACS оказывала особенно выраженное влияние на моторную вариабельность³¹. Таким образом, текущие поведенческие постэффекты могут также быть обусловлены влиянием tACS на рабочую память или другие факторы. Однако наше контрольное задание показало, что реактивность и внимание испытуемых не подвергались влиянию различных частот tACS (как реальных, так и ложных стимулов) или различных заданий. Следовательно, возможность того, что улучшение фонемической беглости с помощью tACS может быть косвенно связано с улучшением других когнитивных функций, может быть исключена.

В случае стимуляции tACS 40 Гц, согласно нашим текущим экспериментам, мы не обнаружили какого-либо значимого влияния стимуляции на производительность, ни на количество произведенных слов, ни на время достижения пятого слова. Этот результат противоречит нашей гипотезе, основанной на исследовании Катерины²¹, которая обнаружила, что tACS 40 Гц снижает способность к фонемической категоризации у молодых людей и улучшает ее у пожилых. Хотя способность к фонемической категоризации связана с языковыми способностями, она в первую очередь относится к перцептивному обучению и слуховой системе, в то время как tACS 40 Гц нарушает перцептивное обучение, вмешиваясь в работу соответствующих нейромедиаторов в слуховой системе. Однако фонемическая беглость и способность к фонологической категоризации зависят от разных механизмов, поэтому tACS 40 Гц не оказала влияния в нашем исследовании. В текущем исследовании лишь немногие исследования использовали постэффекты tACS для изучения языка, поэтому постэффекты tACS на язык остаются предметом обсуждения.

Многие исследования, связанные с tACS, также в настоящее время демонстрируют перспективность технологии tACS как клинического инструмента, используемого для модуляции мозговой активности при лечении различных нейродегенеративных заболеваний. В исследованиях, связанных с tACS и болезнью Альцгеймера, было обнаружено, что tACS улучшает автобиографическую память³² и когнитивные функции³³. tACS показала эффективность как при моторных, так и при когнитивных симптомах у пациентов с болезнью Паркинсона³⁴, а также была полезна при таких состояниях, как шизофрения и СДВГ³⁵. Существуют также данные, подтверждающие нейропротекторную (т.е. модифицирующую течение заболевания) роль tDCS/tACS при нейродегенеративных заболеваниях³⁶. Основываясь на взаимосвязи между tACS и фонемической беглостью, обнаруженной в этом исследовании, мы полагаем, что tACS может иметь большой потенциал в клиническом лечении таких расстройств, как афазия, и мы можем ожидать более значимой роли технологии tACS в лечении афазии и расстройств, связанных с нарушениями вербального выражения, в будущем.

Ограничения и будущие направления

Ограничением данного исследования было отсутствие сравнения онлайн-эффекта tACS с офлайн-эффектом. Хотя мы упоминали выше, что эффекты не идентичны между онлайн- и офлайн-эффектом, этот вопрос требует дальнейшего изучения, поскольку отсутствуют исследования, сочетающие онлайн-tACS с вербальной беглостью. Отсутствие индивидуальных МРТ-снимков головного мозга и электроэнцефалографии (ЭЭГ) также являлось ограничением данного исследования. Будущий анализ данных ЭЭГ и последующие исследования с более целенаправленной нейровизуализацией необходимы для изучения изменений в функциональной связности с целью облегчения использования в клинической практике. Наконец, мы не учли в нашем исследовании возможность стимуляции областей вне префронтальной коры, которые, вероятно, не участвуют в исследовании фонемической беглости. Стимуляция этих областей была сравнена с префронтальными областями, чтобы выяснить, различали ли участники реальные и ложные стимулы и было ли улучшение вербальной беглости с помощью tACS вызвано специфическими областями мозга. Как было сделано в Эксперименте 2 по Cattaneo et al.². Таким образом, в будущих исследованиях нам необходимо изучить более подходящие протоколы для tACS, выбирая онлайн или офлайн эффекты, и сравнивая различные области мозга. Учитывая тесную связь между tACS и нейронными осцилляциями, дальнейшие исследования должны сочетать устройства для нейровизуализации и tACS.

Выводы

В заключение, наши результаты впервые показали, что tACS с частотой 10 Гц, применяемая к префронтальной коре, значительно улучшает фонемическую беглость у здоровых людей, включая количество сгенерированных слов и скорость реакции. Наши данные подтверждают модулирующую роль tACS в отношении языковых способностей и ее потенциальную роль в неврологической реабилитации, а также указывают на частотную специфичность tACS. В будущих исследованиях, посвященных tACS и фонемической беглости, следует подчеркивать различия, обусловленные разными языками, клиническое применение tACS при таких состояниях, как афазия, и ее использование для улучшения фонемической беглости у здоровых людей.