Andreas Hein; Christoph S Herrmann; Daniel Strüber
Oldenburg: BIS der Universität Oldenburg
1 Online-Ressource.
Dissertation Universität Oldenburg 2024
Hochschulschrift
Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a non-invasive method of modulating brain oscillations that can lead to changes in behavior and performance. Because tACS is relatively easy to apply, tACS has great potential in application-oriented contexts. Three studies are presented here: The first study shows that tACS improves reaction times in a vigilance experiment. The second study repeats the first study with older subjects. The third study examines the effect of the stimulation protocol during a monotonous car ride in a driving simulator. Although a decrease in vigilance was observed in the second and third study, no influence of the stimulation protocol could be demonstrated. Due to the high variability in the characteristics of the older subjects and in the driving behavior, it remains unclear whether the stimulation had no effect or whether the effect was too small. The results are discussed and recommendations for further research are given.
Transkranielle Wechselstromstimulation (tACS) ist eine nicht-invasive Methode zur Modulation der Hirn-Oszillationen, die zu Verhaltens- und Leistungsänderungen führen kann. Da tACS relativ einfach anzuwenden ist, hat tACS ein großes Potenzial in anwendungsorientierten Kontexten. Hier werden drei Studien vorgestellt: Die erste Studie zeigt, dass tACS die Reaktionszeiten in einem Vigilanz-Experiment verbessert. Die zweite wiederholt die erste mit älteren Probanden. Die dritte untersucht die Wirkung des Stimulationsprotokolls während einer monotonen Autofahrt in einem Fahrsimulator. Obwohl in der zweiten und dritten Studie eine Abnahme der Vigilanz beobachtet wurde, konnte kein Einfluss des Stimulationsprotokolls nachgewiesen werden. Aufgrund der hohen Variabilität der Merkmale der älteren Probanden und des Fahrverhaltens bleibt unklar, ob die Stimulation keinen Effekt hatte oder ob der Effekt zu gering war. Die Ergebnisse werden diskutiert und Empfehlungen für weitere Forschung gegeben.
Dissertation Carl von Ossietzky Universität Oldenburg 2018
HochschulschriftSchwingungNervennetzStimulation
Die beiden, in der vorliegenden Dissertation dargelegten Studien verwenden simultane Sägezahnwellen tACS und Elektroenzephalografie (EEG) zur Untersuchung der Stimulationseffekte auf neuronale Oszillationen mithilfe einer neuartigen Artefaktbeseitigungsstrategie. Die erste Studie vergleicht die Effekte verschiedener Sägezahnwellen auf Alpha-Oszillationen und führt zur Feststellung, dass positiv steigende Sägezahnwellen, zu einem signifikanten Anstieg von Alpha-Power im Vergleich zu Placebostimulation führt. Die zweite Studie untersucht den Effekt von tACS auf neuronale Oszillationen, die durch visuelles Flimmern ausgelöst werden, wessen Frequenz und Phase präzise kontrolliert und manipuliert werden können. Ein signifikanter Anstieg ist ausschließlich zu finden, wenn die Frequenzen von tACS und Flimmern weitgehend deckungsgleich sind. Nachfolgende Kontrollexperimente zeigen keinen Effekt, wenn der zur Stimulation verwendete Strom niedrig oder in benachbarten Frequenzbereichen ist. <dt.>
The two studies presented in this thesis use simultaneous sawtooth wave tACS and electroencephalography (EEG) to observe the effect of stimulation on neural oscillations using a novel artefact removal strategy. The first study compares the effect of various sawtooth waveforms on alpha oscillations and finds that positive ramp sawtooth, but not negative ramp sawtooth, significantly enhances alpha power during stimulation relative to sham. The second study investigates the effect of tACS on neural oscillations driven by visual flicker, the frequency and phase of which can be precisely controlled and targeted. A significant enhancement is found only when tACS and flicker are closely matched in frequency. Subsequent control experiments show no effect when the stimulating current is low or at nearby frequencies. <engl.>
