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Modulation of cognitive function by transcranial direct current stimulation in healthy adult
Juanxiu Cui 忠南大學校 大學院 2020 국내박사
목적 본 연구는 정상인을 대상으로 좌측 배외측전전두엽 (dorsolateral prefrontal cortex)에 경두개직류전기자극 (transcranial direct current stimulation)을 시행하고, 1회 자극과 5회 자극이 집중력 및 인지능력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 경두개직류전기자극이 인지기능에 미치는 영향을 평가하기 위해 총 30명의 오른손잡이 정상인을 대상으로 자극 군과 대조 군으로 무작위 배정을 시행하였다. 자극 군은 자극의 양극(anodal)을 좌측 배외측전전두엽에 2mA의 강도로 매일 20분씩 5일 자극하였고, 대조 군은 5일 동안 가 자극을 시행하였다. 집중력은 Auditory continuous performance test (CPT), Stroop test, 및 사건유발전위 검사(Event-related potentials)를 시행하여 평가하였다. 자극의 효과는 Repeated measures ANOVA (RMANOVA)를 사용하여 자극 전, 1회 자극 후, 5회 자극 후 시점에서 두 군의 변화를 비교 분석하였다. 결과 총 30명 중 한 명이 자극 중에 불편감을 호소하여 연구에서 배제 되였고 29명이 연구의 모든 과정을 완료하였다. CPT 검사에서 reaction time, omission error ratio와 commission error ratio는 모두 군간의 유의한 차이는 없었지만 자극 군에서 자극 전과 5회 자극 후 유의미한 차이가 있었다 (p < 0.05). Stroop test 중 word_only, color_only, incongruent_color의 반응 시간은 두 군 모두 시간에 따른 변화가 있었고 두 군간 교호 작용이 있었다 (p (word_only) = 0.035; p (color_only) = 0.025; p (incongruent_color) = 0.037). 사건유발전위검사에서 P3 잠시는 두군 간 시간에 따른 변화는 없었지만 F3 (p = 0.017), C3(p = 0.023), Cz(p = 0.023)영역에서 교호작용이 있었고, FZ 에서 5회 자극 후 두 그룹간 유의한 차이가 있었다. C3에서 P3 진폭은 시간에 다른 변화는 있었지만 (P = 0.033) 두 그룹간 교호작용이 없었다. 결론: Anodal tDCS는 건강한 성인에서 주의력을 조절하는데 사용될 수 있고 향후 본 연구의 설계로 주의력을 비롯한 인지 기능 장애를 동반한 환자에서 그 효과를 더 한층 입증하는 연구가 필요하다. Objective The goal of this study is to investigate the change in attention after single-session and multiple-sessions of the anodal transcranial direct current stimulation (tDCS) on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) in healthy adults. Materials and methods To evaluate the effects of tDCS on the cognitive function, a total of 30 right-handed healthy adults were randomly assigned to the stimulation and control groups. In the stimulation group, the anode of tDCS was applied to the left DLPFC (F3) and stimulated for 20 minutes with 2 mA for 5 days. Auditory continuous performance test (CPT), Stroop test, and event-related potentials (ERPs) were measured to evaluate the effects. The effect of anodal tDCS was analyzed by comparing the changes of the two groups at the time points before, after single and multiple session stimulation using Repeated measures ANOVA. Result There were no significant differences between the groups in the reaction time, omission error ratio, and commission error ratio of CPT, but the reaction time was significantly changed before and after multiple sessions stimulation only in the stimulation group(p<0.05). In the Stroop test, there was a significant difference between the two groups in response time of word only (p=0.035), color only (p=0.025), and incongruent_color (p=0.037). The P3 latency of Fz (p = 0.017), C3 (p=0.023), and Cz (p=0.023) showed significant effect in time X group interaction, but not in time effect. P3 latency in FZ was significant difference between two groups after multiple stimulations. The P3 amplitude in C3 showed significant time effect (p=0.033) but not in time X group interaction. P3 amplitude in C3 was significant difference before and after single and multiple session stimulations only in the stimulation group. Conclusion Anodal tDCS may be used to modulate the attentional function in healthy adult and it is necessary that use this design to further verify and prove the effect of tDCS in patients with attentional or cognitive impairments.
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