השפעת התערבות בגרייה מוחית אוסילטורית בטווח תדירות תטא במשך חמישה מפגשים עוקבים על זיכרון עבודה מילולי ועל פעילות גלי מוח בתדירות תטא

זיכרון עבודה הינו מנגנון קוגניטיבי מרכזי בבני אדם המאפשר החזקה זמנית, עדכון ומניפולציה של מידע לצורך ביצוע פעולות מורכבות כגון קבלת החלטות, תכנון, שליפה, בקרה ניהולית ועיכוב תגובה. פעילות מוחית-אוסילטורית (תנודות עצביות) בטווח תדירות תטא באזורים פרונטליים נמצאה קשורה בספרות המדעית לתהליכי קידוד, אחסון פעיל ושליפה, ולכן היא מהווה מדד נוירופיזיולוגי רלוונטי להבנת מנגנוני זיכרון עבודה. במחקר הנוכחי נבדקה ההשפעה של גרייה מוחית בלתי פולשנית מסוג transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) בתדר 6 הרץ (הנמצא בטווח תדירות תטא) על ביצועי זיכרון עבודה מילולי ועל פעילות גלי תטא פרונטלית בקרב נבדקים צעירים בריאים.
במחקר השתתפו 42 נבדקים בריאים, אשר חולקו בסמיות כפולה לקבוצת גרייה אקטיבית ולקבוצת גריית דמה. המחקר כלל התערבות בגרייה מוחית בלתי פולשנית אשר כללה חמישה מפגשי גרייה עוקבים בגרייה מוחית אוסילטורית מסוג tACS ביפולארי בתדר 6Hz על גבי אלקטרודות פרה-פרונטאליות ( F3,F4 ) הנמצאות מעל ה DLPFCהימני והשמאלי.
המשתתפים ביצעו מטלת 2-Back מילולית תוך כדי הקלטת EEG לניטור פעילות מוחית אוסילטורית בטווח תדירות תטא בשלוש נקודות זמן: ביום הראשון לפני סדרת הגריות (T1), ביום החמישי מיד לאחר סדרת הגריות (T2) וביום נוסף לאחר 4-6 שבועות (T3). במסגרת המטלה נותחו מדדים התנהגותיים של זמן תגובה ודיוק כללי (הכולל מדד של לחיצות נכונות ומדד של התעלמות נכונה ממסיחים) כמו גם מדדים אלקטרופיזיולוגיים של ממוצע עוצמת תטא מעבר לכל הניסיונות באלקטרודות פרונטליות בשלושת שלבי המטלה (קידוד, אחסון פעיל ושליפה).
ממצאי המחקר הצביעו על שינוי בדפוס פעילות תטא פרונטלית לאחר סדרת הגריות. בקבוצה האקטיבית נמצאה ירידה מובהקת בעוצמת תטא פרונטלית מיד לאחר סדרת הגריות, בעוד שבקבוצת הדמה לא נצפה דפוס ירידה מקביל. כמו כן, לאורך שלבי המטלה נמצאה דומיננטיות יחסית של פעילות תטא בהמיספרה הימנית לעומת השמאלית, מה שעשוי לשקף מעורבות של מנגנוני קשב, בקרה ניהולית ועיכוב תגובה (כגון הימנעות מלחיצה) במהלך ביצוע מטלת זיכרון עבודה מילולי. ברמה ההתנהגותית, נמצא שיפור לאורך זמן במדדי הדיוק הכללי וההימנעויות מלחיצה הנכונות בכלל המדגם. יתכן וממצא זה עשוי לשקף אפקט תרגול בעקבות הביצוע החוזר של המטלה. עם זאת, היעדר יתרון מובהק לקבוצה האקטיבית עשוי להיות קשור לרמות הביצוע הגבוהות של הנבדקים כבר בקו הבסיס, אשר צמצמו את הטווח האפשרי לזיהוי שיפור נוסף והבדלים בין הקבוצות, בין היתר בשל מאפייני המדגם שכלל נבדקים צעירים ובריאים אשר הפעילות הפרה-פרונטלית שלהם נמצאת בשיאה בהתייחס לתפקודי זיכרון עבודה. כמו כן, נמצאו קשרים בין השינוי בעוצמת התטא לאורך זמן (בין T1 לT3) לבין השינוי בביצועים בקרב הקבוצה האקטיבית, כך שירידה גדולה יותר בעוצמת התטא הפרונטאלית (בשלבי הקידוד, האחסון הפעיל והשליפה) נקשרה לשיפור באחוז הדיוק הכללי ובחלק מן הניתוחים גם לזמני תגובה קצרים יותר ולשיפור במדד ההימנעויות הנכונות מלחיצה למסיחים. ממצא זה תומך באפשרות שהפחתה בעוצמת התטא לאחר גריית tACS עשויה לשקף התייעלות נוירופיזיולוגית של הרשתות הפרונטליות המעורבות בתחזוקה אקטיבית של מידע בזיכרון עבודה. בנוסף, פעילות תטא פרונטלית בקו הבסיס נמצאה קשורה לביצועים עתידיים, ובניתוחי הרגרסיה נמצאו מקדמים מובהקים נקודתיים עבור חלק ממדדי ה־EEG. עם זאת, מאחר שמודלי הרגרסיה המלאים לא הגיעו למובהקות סטטיסטית, יש לפרש ממצאים אלה בזהירות.
ממצאי המחקר תורמים להבנת הקשר בין גרייה מוחית בלתי פולשנית, פעילות תטא פרונטלית וזיכרון עבודה מילולי, ומדגישים את הפוטנציאל של מדדי EEG כמותיים (qEEG) כסמנים אפשריים להתאמה אישית של פרוטוקולי גרייה עתידיים באנשים בוגרים. עם זאת, נדרשים מחקרי המשך במדגמים גדולים יותר ובאוכלוסיות קליניות כדי לבחון את הכללת הממצאים באוכלוסיות מגוונות יותר, לאורך תקופות מעקב ממושכות, ובכך להתחיל להתוות אסטרטגיות יישומיות לשיפור זיכרון עבודה מילולי באוכלוסיות תקינות ובאוכלוסיות נוירו-התפתחותיות. מחקרים עתידיים באוכלוסיות עם קשיי זיכרון עבודה יוכלו לבחון האם ניתן לתרגם ממצאים אלה להתערבויות מותאמות אישית בהקשרים חינוכיים או שיקומיים.