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Gamma tACS over the temporal lobe increases the occurrence of Eureka! moments

E., Santarnecchi; G, Sprugnoli; E, Bricolo; G, Costantini; SL, Liew; CS, Musaeus; C, Salvi; A, Pascual-Leone; A, Rossi; S, Rossi
Abstract:
The solution to a problem might manifest itself as a burst of unexpected, unpredictable clarity. Such Eureka! events, or Insight moments, are among the most fascinating mysteries of human cognition, whose neurophysiological substrate seems to include a role for oscillatory activity within the α and γ bands in the right parietal and temporal brain regions. We tested this hypothesis on thirty-one healthy participants using transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) to externally amplify α (10 Hz) and γ (40 Hz) activity in the right parietal and temporal lobes, respectively. During γ-tACS over the right temporal lobe, we observed an increase in accuracy on a verbal insight task. Furthermore, electroencephalography (EEG) data revealed an increase in γ spectral power over bilateral temporal lobes after stimulation. Additionally, resting-state functional MRI data acquired before the stimulation session suggested a correlation between behavioral response to right temporal lobe tACS and functional connectivity of bilateral temporal lobes, in line with the bilateral increase in γ band revealed by EEG. Overall, results suggest the possibility of enhancing the probability of generating Eureka! moments in humans by means of frequency-specific noninvasive brain stimulation.
Patologie/Applicazioni:
Anno:
2019
Tipo di pubblicazione:
Articolo
Parola chiave:
stimolazione elettrica transcranica; riabilitazione cognitiva; EEG; tACS; StarStim
Testata scientifica:
Scientific Reports
Nota:
Pubblicazione su come la Gamma tACS sul lobo temporale aumenti il verificarsi dei momenti Eureka. Studio che utilizza il dispositivo Starstim per stimolare il lobo temporale con la γ (gamma) tACS (stimolazione a 40 Hz AC). Come viene spiegato, vi è stata una "esplosione" di attività EEG γ nel lobo temporale destro proprio prima che i partecipanti risolvessero problemi con processi di insight (Eureka!), ovvero ciò che si verifica nei giocatori di scacchi durante uno sforzo cognitivo intenso. Quindi l'obiettivo era vedere se stimolare con gamma tACS potesse far migliorare le capacità di comprensione dei partecipanti. Così è stato. Si è anche notato un aumento dell'attività gamma EEG risultante dalla stimolazione, che è ciò che fa completare il quadro: L'attività gamma nel cervello è pensata per sostenere i processi di insight, con la tACS si sono ottenuti ottimi risultati come il miglioramento ed un aumento nella cognizione.
DOI:
doi.org/10.1038/s41598-019-42192-z

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