Hodnocení neuropočítačových mechanismů rozhodování o průzkumu a využití u starších dospělých

Účastníci se zúčastní pěti experimentálních sezení. Ty budou zahrnovat neuropsychologické testování, rozhodovací baterii, funkční a strukturální MRI a dvě sezení transkraniální magnetické stimulace aplikované buď na cílovou nebo kontrolní oblast. Složka klinické studie se týká pouze posledních dvou sezení, kde budou subjekty náhodně rozděleny do různých skupin, aby obdržely různé intervence TMS. Pro úplnost jsou všechny relace popsány níže:

240 účastníků (110 mladších, 130 starších, 50 % žen) se rekrutuje z místní populace Tucsonu. Neuropsychologické testování v prvním sezení bude použito k vyloučení účastníků, kteří vykazují příznaky mírné kognitivní poruchy nebo rané fáze Alzheimerovy choroby.

Rozhodovací baterie: Všichni účastníci provedou Horizon Task (Wilson et al. 2014), aby změřili chování prozkoumávání-využívání, kromě baterie rozhodování, která měří riskování, nejednoznačnost, časové diskontování a variabilitu chování.

Neuroimaging: 92 mladších a 92 starších dospělých se vrátí, aby se zúčastnili experimentu MRI. Všichni účastníci budou během telefonického rozhovoru a behaviorálního sezení vyšetřeni, aby se vyloučily kontraindikace MRI a TMS, a na začátku MRI sezení budou ještě jednou vyšetřeni. Experimenty MRI budou probíhat ve skeneru 3T Skyra v neuroimagingovém zařízení v Banner University Medical Center. Všechny neurozobrazovací experimenty budou probíhat v souladu se standardními bezpečnostními pokyny (Rossi et al. 2009) a účastníci budou před zahájením procedury vyšetřeni a dají informovaný souhlas.

Každé skenování bude trvat asi 90 minut a bude zahrnovat krátký sken lokalizátorem (přibližně 1 minuta), T1-vážený strukturální sken (6 minut), zobrazení difuzního tenzoru pro posouzení strukturální konektivity (DTI, 10 minut), FLAIR pro kvantifikaci bílé hyperintenzity hmoty (2 minuty), mapu pole pro korekci nehomogenit magnetického pole, zejména ve frontálním pólu (2 minuty), fMRI v klidovém stavu pro měření funkční konektivity (8 minut) a fMRI založené na událostech pomocí úlohy popsané níže ( 50-60 minut). Všechny funkční skeny budou získány s parametry, které jsou optimalizovány, aby se zabránilo výpadkům signálu ve frontálním pólu a dalších frontálních oblastech (Deichmann et al. 2003).

Sezení 4 a 5 (TMS): Sezení TMS odpovídají definici klinického hodnocení, protože subjekty budou prospektivně zařazeny do různých skupin, které obdrží různé intervence v různém pořadí. Účastníci v každé věkové skupině budou pseudonáhodně rozděleni do skupin podle toho, zda cílová oblast pro TMS je frontálním pólem IFG. Budou zde tedy čtyři odlišné skupiny subjektů: starší frontální pól, mladší frontální pól, starší IFG, mladší IFG, se 42 účastníky (21 mužů, 21 žen) v každé skupině. Každý účastník se zúčastní dvou relací TMS, jedné cílové a jedné kontrolní. Pořadí relací bude mezi předměty vyvážené.

TMS sezení se bude konat v novém TMS zařízení v Banner University Medical Center. Všechny TMS budou poskytovány v souladu se zavedenými bezpečnostními směrnicemi (Rossi et al, 2009) pod dohledem spolujezdce I Chou, který je ředitelem zařízení TMS a má rozsáhlé zkušenosti s TMS u mladých, starých a kognitivně postižených subjektů. Jsou-li tyto pokyny správně dodržovány, zajišťují, že TMS je velmi bezpečný postup s pouze hrstkou nežádoucích příhod, které se vyskytnou za přibližně 20 let výzkumu.

Po dokončení souhlasu a screeningových procedur každé relace TMS začne měřením prahu akčního motoru (AMT). AMT je definována jako minimální intenzita stimulu, která vytváří liminální motoricky vyvolaný potenciál (asi 200 μV v 50 % z 10 pokusů) během izometrické kontrakce testovaného svalu. Po změření AMT dostanou účastníci cTBS (50 Hz stimulace při 80 % AMT po dobu 40 sekund; Huang et al 2005). Stimulace bude aplikována buď na cílovou oblast (frontální pól nebo IFG) nebo kontrolní oblast (vertex), přičemž pořadí relací bude vyváženo napříč účastníky. Správného zaměření každé oblasti bude dosaženo pomocí bezrámového neuronavigačního systému (Localite TMS Navigator) s infračervenou kamerou Polaris Spectra (Northern Digital, Waterloo, Ontario, Kanada). Tento systém umožňuje, aby byla stimulace zaměřena na konkrétní souřadnice v prostoru Montrealského neurologického institutu (MNI). Pro frontální pól budou použity souřadnice [x,y,z] = [35,50,15] (na základě předchozí práce fMRI a naší původní studie TMS, Daw et al., 2006; Zajkowski et al. 2017) a [x, y,z] = [56,16,22] pro pravé IFG na základě umístění našich aktivací ve skupině mladých pilotů. Místo kontroly vrcholu je definováno jako pozice Cz systému 10-20 EEG. Po obdržení TMS budou účastníci zírat na bílou zeď po dobu 1 minuty, než budou 45 minut provádět Horizontální úkol.