In collaboration with Payame Noor University and Iran Neuropsychology Association

Document Type : Original article

Authors

1 Associate professor, of psychology, Payame Noor, University, Tehran, Iran

2 Master of psychology, Department of psychology, Payame Noor University, Tehran, Iran.

Abstract

Overcoming problems and solving them, and maintaining mental and physical health in life, is very important. By improving cognitive abilities and increasing the processing speed of the mind, it is possible to improve the quality and health of life throughout life. The main goal of this research is to investigate the effect of transcranial direct current electrical stimulation (tDCS) on cognitive flexibility, problem solving and brain processing speed in students. This research was conducted as a semi-experimental design with a pre-test and post-test and a one-month follow-up phase. In this research, 30 people were selected as a sample using the purposeful sampling method and they were randomly divided into two experimental and control groups. The tDCS test group was subjected to electrical stimulation during two weeks and in 10 sessions, with a current intensity of 2 milliamps and for 20 minutes. At first, after finishing the stimulation program, and also one month later, tests of cognitive flexibility, problem solving and brain processing speed were taken from both groups and the results were analyzed using covariance test with repeated measurements. Based on the obtained results, it was observed that the difference between the groups is significant and indicates a positive and significant effect of intracranial direct current stimulation on cognitive flexibility, problem solving and brain processing speed. Also, according to the one-month follow-up phase, the mentioned effects are stable.

Keywords

Main Subjects

آقاجانی، س.، طاهری فرد، م.، علیزاده گورادال، ج. (1397). اثربخشی تحریک الکتریکی فراجمجمه‌ای (tDCS) بر بهبود کارکردهای شناختی و حل مسئله در دانش آموزان. مجله روانشناسی مدرسه، زمستان 1397.
اورکی، م.، فرجی، ر.، زارع، ح.، نجاتی، و. (1396). اثربخشی تحریک فراجمجمه‌ای با استفاده از جریان مستقیم الکتریکی(tDCS)  بر کارکردهای اجرایی بازماندگان جنگی مبتلا به اختلال استرس پس آسیبی. (PTSD) فصلنامه علمی پژوهشی عصب روانشناسی، زمستان 1396.
تیمورپور، سپیده و محمودی، حدیثه (1394). مؤلفه‌ها و مراحل اجرای برنامه فلسفی برای کودکان، سومین کنفرانس بین‌المللی روانشناسی و علوم اجتماعی، تهران.
جهانی، م.، ناصحی، م.، تهرانی دوست، م.، حریرچیان، م.ح.، زرین‌دست، م.ر. (1401). بررسی اثربخشی آندی تحریک الکتریکی مستقیم قشری مغز (tDCS) بر عملکرد توجه پایدار و سرعت واکنش در بیماران مبتلا به مولتیپل اسکلروزیس (MS).
روح‌الامینی، ش.، سلیمانی، م.، واقف، ل. (1397). اثربخشی تحریک الکتریکی فراجمجمه‌ای مغز (tDCS) بر توجه انتخابی و انعطاف‌پذیری شناختی دانش آموزان با اختلال خاص خواندن. مجله ناتوانی‌های یادگیری، پاییز 1397.
زمانی، گ.، دوستان، م. (1396). تأثیر تحریک الکتریکی فراجمجمه‌ای مغز بر حافظه کاری و زمان واکنش دختران ورزشکار. فصلنامه علمی پژوهشی عصب روانشناسی.
سلیمانی، م.، کاظمی منیر، ن. (1399). اثربخشی تحریک الکتریکی مستقیم فراجمجمه‌ای مغز بر افزایش انعطاف‌پذیری شناختی و سرعت پردازش کدکان با نارسایی توجه/فزون کنشی. فصلنامه روانشناسی تربیتی، پاییز 1399.
مهرولی، ف.، آتش‌افروز، ع.، امیدیان، م. (1402). مقایسه اثربخشی تحریک فراجمجمه‌ای مغز با استفاده از جریان الکتریکی مستقیم و برنامه یکپارچگی حسی حرکتی بر کارکردهای اجرایی (انعطاف‌پذیری شناختی و بازداری پاسخ) دانش آموزان دارای اختلال یادگیری خاص.
نرماشیری، ع. اشرفی، ح. رستمی،ز. باقری فر، ع. همتی راد، گ. (1396). اثربخشی تحریک الکتریکی فراقشری مغز بر بهبود سرعت پردازش شناختی توجه در افراد مبتلا به بیش فعالی و نقص توجه.
نوذری، م.، نجاتی، و.، میرزاییان، ب. (1398). اثربخشی تحریک الکتریکی مغز بر کارکردهای اجرایی و کاهش علائم افراد دچار اختلال افسردگی.
واقف، ل.، بافنده قراملکی، ح.، سلطانی مارگانی، ف. (1398). اثربخشی تحریک الکتریکی فراجمجمه‌ای مغز بر زمان واکنش و تصمیم‌گیری پرخطر در افراد مبتلا به افسردگی.
Boggio, P. S., Nunes, A., Rigonatti, S. P., Nitsche, M. A., Pascual-leone, A., & Fregni, F. (2007). Repeated sessions of noninvasive brain DC stimulation is associated with motor function improvement in stroke patients. Restor Neurol Neurosci, 25(2), 123-129
Chen, L., Qu, L., & Hong, R. Y. (2022). Pathways Linking the Big Five to Psychological Distress: Exploring the Mediating Roles of Stress Mindset and Coping Flexibility. Journal of Clinical Medicine, 11(9). https://doi.org/10.3390/jcm11092272
Debarnot, U., Schlatter S., Guillot, A. (2019). Early stimulation of the left posterior parietal cortex promotes representation change in problem solving. ScientificeReports, 16523
Di Bernardi Luft, C., Zioga, I., Banissy, M. J., & Bhattacharya, J. (2017). Relaxing learned constraints through cathodal tDCS on the left dorsolateral prefrontal cortex. Scientific Reports, 7(1), 1–8. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03022-2
Dockery, C. A., Hueckel-Weng, R., Birbaumer, N., & Plewnia, C. (2009). Enhancement of planning ability by transcranial direct current stimulation. Journal of Neuroscience, 29(22), 7271–7277. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0065-09.2009
Feiz, P., Emamipour, S., Hassani-Abharian, P., & ... (2020). Comparing Cup Stacking and Transcranial Direct Current Stimulation on Working Memory and Processing Speed. … Journal of Learning & …, 3(11), 61–68. https://doi.org/10.22034/iepa.2021.247006.1206
Horvath, J. C., Caeter, O, Forte, JD. (2016). No significant effect of transcranial direct current stimulation found on simple motor reaction time comparing 15 different stimulation protocols. Neuropsychologia, volume 91
Ibbotson, P. (2023). The Development of Executive Function: Mechanisms of Change and Functional Pressures. Journal of Cognition and Development, 24(2), 172–190. https://doi.org/10.1080/15248372.2022.2160719
Metuki, N., Sela, T., Lavidor, M. (2012). Enhancing cognitive control components of insight problems solving by anodal tDCS of the left dorsolateral prefrontal cortex. Brain Stimulation. Volume 5, Issue 2, April 2012.
Mezzacappa, E. (2016). Executive function. The Curated Reference Collection in Neuroscience and Biobehavioral Psychology, 18(3), 142–150. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-809324-5.06001-6
Monsoon, A. D., Preece, D. A., & Becerra, R. (2022). Control and acceptance beliefs about emotions: associations with psychological distress and the mediating role of emotion regulation flexibility. Australian Psychologist, 57(4), 236–248. https://doi.org/10.1080/00050067.2022.2089542
Nejati. V، Salehinejad. M.A، nitche. M، (2018)، Interaction of the left Dorsolateral Prefrontal Cortex and Right Orbitofrontal cortex in Hot and Cold Executive Function: Evidence from Transcranial Direct Current Stimulation، Neruroscience t369 109-123
Newman, SD., Carpenter, PA., Varma, S. Just, MA., (2003). Frontal and parietal participation in problem solving in the tower of london : fMRI and computational modeling of planning and high-level perception. Neuropsycologia. Volume 41, Issue 12.
Reinhart, R. M., Cosman, J. D., Fukuda, K., & Woodman, G. F. (2017). Using transcranial direct-current stimulation (tDCS) to understand cognitive processing. Attention, Perception, & Psychophysics79, 3-23
Salvi, C., Beeman, M., Bikson, M., McKinley, R., & Grafman, J. (2020). TDCS to the right anterior temporal lobe facilitates insight problem-solving. Scientific reports, 10(1), 946.
Salehinejad, M. A., Vosough, Y., & Nejati, V. (2022). The Impact of Bilateral Anodal tDCS over Left and Right DLPFC on Executive Functions in Children with ADHD. Brain Sciences, 12(8). https://doi.org/10.3390/brainsci12081098
Soyata, A. Z., Aksu, S., Woods, A. J., İşçen, P., Saçar, K. T., & Karamürsel, S. (2019). Effect of transcranial direct current stimulation on decision making and cognitive flexibility in gambling disorder. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience, 269(3), 275–284. https://doi.org/10.1007/s00406-018-0948-5
Strand, R., Kovacic, Z., Funtowicz, S., Benini, L. & Jesus, A. (2022). Exiting the Anthropocene? Exploring fundamental change in our relationship with nature. European Enviroment Agency, Briefing, (24), (2022).
Valle, TM., Bajo, MT., Gomez-Ariza, CJ. (2020). Cathodal transcranial direct current stimulation over the right dorsolateral prefrontal cortex cancels out the cost of selective retrieval on subsequent analogical reasoning. Neuropsychologia, Volume 141. 107431
Wheatley, G.H. (1984). Problem solving in School Mathematics (MEPS Technical Report 84.01). West Lafayette, IN: Purdue University, School Mathematics and Science Center.
Wong, C. H. Y., Liu, J., Lee, T. M. C., Tao, J., Wong, A. W. K., Chau, B. K. H., Chen, L., & Chan, C. C. H. (2021). NeuroImage Fronto-cerebellar connectivity mediating cognitive processing speed ✩. NeuroImage, 226(July 2020), 117556. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.117556
Zmigrod, SH., Colzato, LS., Hommel, B. (2015). Stimulating Creativity: Modulation of Convergent and Divergent Thinking by Transcranial direct Current Stimulation, Creativity Research Journal, 27:4, 353-360, DOI: 10.1080/10400419.2015.1087280