Neinvazivní cerebelární stimulace při motorickém učení

Po předchozím informovaném souhlasu budou dobrovolníci podrobeni šesti pseudorandomizovaným sezením pomocí webové stránky (randomization.com) nezúčastněným výzkumníkem. Na začátku studie budou dobrovolníci hodnoceni prostřednictvím strukturovaného dotazníku a základní SRTT bude provedena 24 hodin před prvním sezením. Každá relace bude obsahovat následující experimentální sekvenci:

1. Únava a úroveň pozornosti. Bude měřena pomocí analogové stupnice odstupňované od 0 do 10, kde 0 znamená nižší úroveň únavy nebo pozornosti a 10 vyšší úroveň únavy nebo pozornosti.
2. Krátká intrakortikální inhibice (SICI) a intrakortikální facilitace (ICF): bude hodnocena pomocí paradigmat pp-TMS (Neurosoft, Rusko). Zpočátku bude prahová hodnota klidového motoru (RMT) určena nalezením nejnižšího výstupu stimulátoru, který vyvolává motor evokovaný potenciál (MEP) kolem 50 μV (TMS Motor Threshold Assessment Tool -MTAT 2.0 - USA). Pro měření RMT bude nad pravou primární motorickou kůru (systém C4 - 10/20) umístěna cívka s číslicí osm připojená k magnetickému stimulátoru držená ručně v úhlu 45 stupňů od střední čáry. Podprahové kondicionační stimuly (80 % RMT) a nadprahové testovací stimuly (120 % RMT) budou dodány v interstimulačním intervalu (ISI) 2 milisekundy pro SICI a 10 milisekund pro ICF. Při každé podmínce bude aplikováno deset stimulů (nepodmíněný pulz a páry stimulů s ISI 2 a 10 milisekund). Doručování objednávky stimulů bude pseudonáhodné a SICI a ICF budou vyjádřeny jako procento podmíněného stimulu vzhledem k nepodmíněnému stimulu.
3. Test rukopisu: dobrovolníci budou instruováni, aby napsali šest slov digitálním perem pomocí nedominantní ruky na tabletu vybaveném analytickým softwarovým systémem (MovAlyzer, EUA). Úkol bude proveden spontánně, bez zaujatosti při psaní. Každá lekce má různé sekvence slov, ale úroveň obtížnosti bude zachována (šest slov, dvě z nich se 4, 6 a 8 písmeny).

4. Neinvazivní cerebelární stimulace + sériový reakční čas Úkol: Během SRTT (online získávání) bude aplikována cerebelární stimulace.

   ctDCS - Elektrický proud bude dodáván prostřednictvím stejnosměrného stimulátoru (NeuroConn Plus, Německo) pomocí dvojice houbových elektrod napuštěných fyziologickým roztokem (povrch 25 cm² a 35 cm²). Aktivní elektroda (anoda nebo katoda) bude umístěna nad levou cerebelární oblastí (3 cm laterálně od inionu - levá cerebelární hemisféra) a referenční, přes pravou paži s proudovou intenzitou 2 mA, bude zesilovat a zeslabovat po 10 sekundách , po dobu 20 minut. Sham tDCS byl použit v několika studiích k hodnocení aktivních účinků tDCS. Sham ctDCS bude aplikován pomocí stejného umístění elektrod a nastavení parametrů katodového ctDCS, avšak stimulace bude trvat pouze 30 sekund, ale dobrovolníci budou s montáží elektrod po dobu 20 minut. Vzhledem k tomu, že zařízení bude automaticky vypnuto, aniž by to dobrovolník vnímal, pocítíte časné pocity (mírné až střední brnění) v místě stimulace bez vyvolání jakýchkoli modulačních efektů. Navíc po každé relaci ctDCS bude aplikován dotazník nežádoucích účinků.

   c-rTMS - Zpočátku bude oblast vyšší kortikální reprezentace (hotspot) prvního dorzálního mezikostního (FDI) svalu určena pomocí cívky číslo osm připojené k magnetickému stimulátoru (Rapid², Magstim, UK) drženého ručně a umístěného na temeni hlavy. (C4 - 10/20 System) pod úhlem 45 stupňů od středové linie směřující k cílovému svalu (FDI). Poté se bude měřit RMT. Dobrovolník bude umístěn před obrazovkou počítače, aby během stimulace prováděl SRTT. Cívka bude umístěna přes levou cerebelární hemisféru (3 cm laterálně od inionu) tangenciálně k pokožce hlavy a bude směřovat nahoru. Protokoly rTMS vycházely z předchozích studií a byly upraveny tak, aby plně vyhovovaly bezpečnostním doporučením a také aby bylo možné realizovat SRTT současně (online akvizice). Nízkofrekvenční protokol: 1Hz, 110% RMT, 1000 podnětů (1 vlak). Vysokofrekvenční protokol: 10Hz, 110% RMT, 33 vlaků, 50 podnětů na vlak, mezivlakový interval 25 sekund, 1650 podnětů. Sham c-rTMS bude prováděn nízkofrekvenčním protokolem pomocí dvou cívek. První - připojený ke stimulátoru - bude umístěn na podpěře cívky blízko dobrovolníka, ale nebude viditelný. Proto budou slyšitelné charakteristické stimulační zvuky. Druhý - odpojený od stimulátoru - bude umístěn nad levou cerebelární hemisférou. Po každé relaci c-rTMS bude vypočítána přítomnost nežádoucích účinků.

   Serial Reaction Time Task (SRTT): bude prováděna prostřednictvím softwaru s vizuálními podněty prezentovanými na obrazovce počítače ve čtyřech různých pozicích. Dobrovolník musí stisknout nedominantní rukou odpovídající klávesu předem určenými prsty co nejdříve, když se na obrazovce objeví zvýrazněná hvězda. Test se skládá z osmi bloků po 120 pokusech. Implicitní motorické učení se měří změnami výkonu mezi bloky 5, 6 a 7.

5. Krátká intrakortikální inhibice (SICI) a intrakortikální facilitace (ICF): za použití stejné RTM jako dříve.
6. Test rukopisu.
7. Únava a úroveň pozornosti.
8. Hodnocení percepce výkonu: za účelem korelace typu stimulace s vědomým zlepšením výkonu motorických úkolů (SRTT a test rukopisu) bude na konci každého sezení dotázáno, zda se dobrovolník domnívá, že jeho motorický výkon byl lepší, horší nebo stejný jako předtím .