Academic Performance, Brain Activity and Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation

  • José Alejandro Ríos Valles Universidad Juárez del estado de Durango
  • Hiatilic Dal Mitzi Aldama Santos Universidad Juárez del estado de Durango
  • Osmel La Llave León Universidad Juárez del estado de Durango
  • Laura Ernestina Barragán Ledesma Universidad Juárez del estado de Durango
  • Sagrario Lizeth Salas Name Universidad Juárez del estado de Durango
  • Jesús Abraham Soto Rivera Universidad Juárez del estado de Durango

Abstract

University academic performance depends on the functioning of neurons, and rTMS is a newly emerging tool that modifies neural function. The study aimed to identify the relationship between rTMS and academic average. With informed consent obtained for convenience, rTMS was applied to a group of 6 participants. qEEG was recorded at the end of 10 sessions of 40 minutes, with three-second pulsed trains of stimulation followed by one second of rest, a frequency of 100 Hz, and an intensity of six Gauss, in a resting state with eyes closed, using a 10-centimeter coil on the midline anterior to the midpoint of nasion and vertex. The results showed a Cronbach's alpha of 0.863; the initial academic average in the studied group (8.03) and final (8.55) showed a Student's t of -3.253 and p=0.023; EEG and academic average showed Pearson correlation in: T5HzDB in All Range r= -0.824 with p=0.044, T5HzDB in the Delta range r=-0.825 and p=0.045, and F3HzDB in the Theta frequency r=0.859 and p=0.028. Concluding that the application of rTMS modifies neural function, improving academic average.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Abdallah, R. T. y Coleman, G. M. (2023). Advanced Anesthesia Review, Electroencephalograms, In A. Abd-Elsayed (Ed.) (pp. 54-C20.S4). Oxford University PressNew York. https://doi.org/10.1093/med/9780197584521.003.0020

Arreola M. G. y Hernandez C. E. (2021). El rendimiento académico y su relación con algunos factores asociados al aprendizaje en alumnos de educación superior. (1a ed., Vol. 1). Universidad Pedagógica de Durango. http://www.upd.edu.mx/PDF/Libros/RendimientoAcademico.pdf

Bakulin, I. S., Zabirova, A. Kh., Poydasheva, A. G., Lagoda, D. Yu., Suponeva, N. A. y Piradov, M. A. (2023). Safety and tolerability of repetitive transcranial magnetic stimulation: an analysis of over 1200 sessions. Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics, 15(3), 35-40. https://doi.org/10.14412/2074-2711-2023-3-35-40

Cano Astorga, N. (2019). Microanatomía de la Corteza cerebral Humana: Sinaptología del neuropilo de la capa III del área 21 de Brodmann. Universidad Autónoma de Madrid. http://hdl.handle.net/10261/212963

Castaño J. (2003). Bases neurobiológicas del lenguaje y sus alteraciones. Revista de Neurologia, 36(8), https://neurologia.com/articulo/2002206

Clayton, M. S., Yeung, N. y Cohen Kadosh, R. (2018). The many characters of visual alpha oscillations. European Journal of Neuroscience, 48(7), 2498-2508. https://doi.org/10.1111/ejn.13747

Cohen, S. L., Bikson, M., Badran, B. W. y George, M. S. (2022). A visual and narrative timeline of US FDA milestones for Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) devices. Brain Stimulation, 15(1), 73-75. https://doi.org/10.1016/j.brs.2021.11.010

Dorian A. y Mandar J. S. (2006). Neuronal spatial learning. Neural Processing Letters, 25(1), 31-47. https://doi.org/10.1007/s11063-006-9029-2

Eimeren L. V., Grabner R.H., Koschutnig K., Reishofer G., Ebner F. y Ansari D. (2010). Structure-function relationships underlying calculation: A combined diffusion tensor imaging and fMRI study, NeuroImage,. ELSEVIER, 52(1), 358-363. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2010.04.001.

El-Baba, R.M. y Schury, M. P. (2023, May 29). Neuroanatomy, Frontal Cortex. StatPearls [Internet]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554483/

Fitzgerald, P. B. y Daskalakis, Z. J. (2013). rTMS-Associated Adverse Events, Safety and Monitoring. In Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation Treatment for Depressive Disorders (pp. 81-90). Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-36467-9_7

Ford, B. J. (2009). On Intelligence in Cells: The Case for Whole Cell Biology. Interdisciplinary Science Reviews, 34(4), 350-365. https://doi.org/10.1179/030801809X12529269201282

Franco J. (2004). Estimulación magnética transcraneal: su uso actual en neuropsiquiatría. MedUNAB, 7(20). https://revistas.unab.edu.co/index.php/medunab/article/view/226

Frech, A. (2015). Estimulación magnética transcraneal y neuromodulación. Presente y futuro en neurociencias. Neurología, 30(4), 256. https://doi.org/10.1016/j.nrl.2015.02.001

Guse, B., Falkai, P. y Wobrock, T. (2010). Cognitive effects of high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation: a systematic review. Journal of Neural Transmission, 117(1), 105-122. https://doi.org/10.1007/s00702-009-0333-7

Guyton, A. C. y Hall. John E. (2016). Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. (13a ed.).

Hamlin, D. y Garman, J. (2023). A Brief History of Transcranial Magnetic Stimulation. American Journal of Psychiatry Residents’ Journal, 18(3), 8-10. https://doi.org/10.1176/appi.ajp-rj.2023.180303

Herweg, N. A., Solomon, E. A. y Kahana, M. J. (2020). Theta Oscillations in Human Memory. Trends in Cognitive Sciences, 24(3), 208-227. https://doi.org/10.1016/j.tics.2019.12.006

Jan, M. M. (2017). Transcranial Magnetic Stimulation and Epilepsy. International Journal Of Medical Science And Clinical Invention, 4(10). https://doi.org/10.18535/ijmsci/v4i10.07

Javed K., Reddy V., Das J. M. y Wroten M. (2023, July 24). Neuroanatomy, Wernicke Area. StatPearls [Internet]. Treasure Island. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK533001/

Lamas, H. A. (2015). School Performance. Propósitos y Representaciones, 3(1), 351-386. https://doi.org/10.20511/pyr2015.v3n1.74

León, M., Rodríguez, M. L., Rodríguez, S. L., León, B. J., García E. y Arce, S. (2018). Evidencias actuales sobre la estimulación magnética transcraneal y su utilidad potencial en la neurorrehabilitación postictus: Ampliando horizontes en el tratamiento de la enfermedad cerebrovascular. Neurología, 33(7), 459-472. https://doi.org/10.1016/j.nrl.2016.03.008

Lopez, C. L. y Kabar, M. (2023). Historia y principios básicos de la estimulación magnética transcraneal. Horizonte Médico (Lima), 23(3), e2237. https://doi.org/10.24265/horizmed.2023.v23n3.09

Malavera, M., Silva, F., García, R., Rueda, L. y Carrillo, S. (2014). Fundamentos y aplicaciones clínicas de la estimulación magnética transcraneal en neuropsiquiatría. Revista Colombiana de Psiquiatría, 43(1), 32-39. https://doi.org/10.1016/S0034-7450(14)70040-X

Mayor L. C., Burneo J. y Ochoa J. (2013). Manual de electroencefalografía: Handbook of Electroencephalography. Ediciones Uniandes-Universidad de los Andes. https://books.google.com.mx/books?id=c8JdDwAAQBAJ&pg=PA79&hl=es&source=gbs_toc_r&cad=2#v=onepage&q&f=false

Michel, C. M., Henggeler, B., Brandeis, D. y Lehmann, D. (1993). Localization of sources of brain alpha/theta/delta activity and the influence of the mode of spontaneous mentation. Physiological Measurement, 14(4A), A21-A26. https://doi.org/10.1088/0967-3334/14/4A/004

Mikellides, G., Michael, P., Schuhmann, T. y Sack, A. T. (2021). TMS-Induced Seizure during FDA-Approved Bilateral DMPFC Protocol for Treating OCD: A Case Report. Case Reports in Neurology, 13(3), 584-590. https://doi.org/10.1159/000518999

Reis, H., Guatimosim, C., Paquet, M., Santos, M., Ribeiro, F., Kummer, A., Schenatto, G., Salgado, J., Vieira, L., Teixeira, A. y Palotas, A. (2009). Neuro-Transmitters in the Central Nervous System and their Implication in Learning and Memory Processes. Current Medicinal Chemistry, 16(7), 796-840. https://doi.org/10.2174/092986709787549271

Ríos J., Tinoco H. y Fernández J. (2015). Electroencefalografía y desempeño académico en estudiantes de Medicina UJED Durango. Revista Iberoamericana de Producción Académica y Gestión Educativa., 2(4), 16-17. https://www.pag.org.mx/index.php/PAG/article/view/367/0

Starnes, K., Britton, J. W., Burkholder, D. B., Suchita, I. A., Gregg, N. M., Klassen, B. T. y Lundstrom, B. N. (2022). Case Report: Prolonged Effects of Short-Term Transcranial Magnetic Stimulation on EEG Biomarkers, Spectral Power, and Seizure Frequency. Frontiers in Neuroscience, 16. https://doi.org/10.3389/fnins.2022.866212

Stultz, D. J., Osburn, S., Burns, T., Pawlowska-Wajswol, S. y Walton, R. (2020). Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) Safety with Respect to Seizures: A Literature Review. Neuropsychiatric Disease and Treatment, Vol. 16, 2989–3000. https://doi.org/10.2147/NDT.S276635

Tikka, S., Siddiqui, Ma., Garg, S., Pattojoshi, A. y Gautam, M. (2023). Clinical practice guidelines for the therapeutic use of repetitive transcranial magnetic stimulation in neuropsychiatric disorders. Indian Journal of Psychiatry, 65(2), 270. https://doi.org/10.4103/indianjpsychiatry.indianjpsychiatry_492_22

Tulviste, J., Goldberg, E., Podell, K. y Bachmann, T. (2016). Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on non-veridical decision making. Acta Neurobiologiae Experimentalis, 76(3), 182-191. https://doi.org/10.21307/ane-2017-018}

Universidad Juárez del Estado de Durango UJED. (2018). Anuario estadístico UJED 2018. https://www.ujed.mx/doc/publicaciones/anuarios-estadisticos/Anuario_estadistico_2018.pdf

Universidad Juárez del Estado de Durango UJED. (12 de julio de 2019). Se fortalece la tutoría para evitar la reprobación, deserción y abandono escolar en UJED. Dirección de Comunicación Social. https://www.ujed.mx/noticias/2019/07/se-fortalece-la-tutoria-para-evitar-la-reprobacion-desercion-y-abandono-escolar-en-ujed

Universidad Juárez del Estado de Durango UJED (2021). Anuario estadístico UJED 2021. https://www.ujed.mx/doc/publicaciones/anuarios-estadisticos/Anuario_estadistico_2021.pdf

Universidad Juárez del Estado de Durango UJED. (2022). Bianuario estadístico UJED 2019-2020. https://www.ujed.mx/doc/publicaciones/anuarios-estadisticos/Bianuario_estadistico_2022.pdf

Universidad Nacional Autónoma de México UNAM y Departamento de fisiología, (2022). Fisiología de la actividad eléctrica del cerebro. En fisiologia.famed.unam.mx [Digital]. https://fisiologia.facmed.unam.mx/wp-content/uploads/2019/09/UTI-pr%C3%A1ctica-7-a.-Electroencefalograma.pdf

Vera J. A., Ramos D. Y., Sotelo M. A., Echeverría S., Serrano D.M. y Vales J. J. (2012). Factores asociados al rezago en estudiantes de una institución de educación superior en México. Revista Iberoamericana de Educación Superior, 3(7), 41-56. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-28722012000200003

Wallroth R. y Ohla K. (2018). Delta activity encodes taste information in the human brain. BioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) Neuroimage. https://doi.org/https://doi.org/10.1101/300194

Wentao H., Rui F., Mingqiang Z., Haijun Z. y Chong D. (2023). Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on neuronal excitability and ion channels in hindlimb unloading mice. Journal of Biomedical Engineering, 40(1), 8-19. https://doi.org/10.7507/1001-5515.202205008
Published
2024-11-26
How to Cite
Ríos Valles, J. A., Aldama Santos, H. D. M., La Llave León, O., Barragán Ledesma, L. E., Salas Name, S. L., & Soto Rivera, J. A. (2024). Academic Performance, Brain Activity and Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation. RIDE Revista Iberoamericana Para La Investigación Y El Desarrollo Educativo, 15(29). https://doi.org/10.23913/ride.v15i29.2172
Section
Scientific articles