Theta konektivita v pracovní paměti (STAR)

Tato studie je pilotní studií s pěti sezeními s transkraniální magnetickou stimulací (TMS), elektroencefalografií (EEG) a zobrazováním magnetickou rezonancí (MRI) k pochopení neurální oscilační základny výstupního hradlování. První sezení experimentu bude screeningové sezení, ve kterém účastníci poskytnou písemný souhlas s účastí, vyšetří se na barvoslepost, vyplní dotazníky a provedou úlohu pracovní paměti s retrospektivními podněty. Účastníci budou pozváni zpět na druhé sezení, pokud prokážou přínos pro procento správné jejich pracovní paměti pomocí informativního retro-cue ve srovnání s neinformativním neutrálním tágem. Tato relace bude také použita k výběru počtu položek, které budou použity v úloze pracovní paměti pro následující relace. Kritériem pro titraci obtížnosti je provedení úkolu mezi 60 % a 85 % správné pro pokusy retro-cue a přínos alespoň o 5 % větší než u pokusů s neutrálním podnětem. Různí účastníci tedy provedou úkol s různým počtem položek, které mají být zakódovány do pracovní paměti. Titrace obtížnosti úkolu, jak je zde popsána, je kritická pro experimenty, které využívají kauzální manipulaci (např. transkraniální magnetická stimulace) k modulaci výkonu. Pokud účastníci vystupují na stropě (téměř 100 %) nebo na podlaze (téměř k náhodné změně), pak jakákoli experimentální manipulace s chováním méně pravděpodobně ovlivní výkon, protože úkol je příliš „snadný“ nebo příliš „těžký“. Pro druhou relaci experimentu účastníci provádějí úlohu retro-cue pracovní paměti, zatímco je zaznamenáváno EEG. Kromě toho účastníci dokončí jednoduchý úkol s vnímáním barev, ve kterém účastníci uvidí barvu a vyberou si odpovídající barvu z barevného kruhu. Tento úkol testuje přesnost vnímání v celém barevném kruhu. EEG data z druhého sezení budou předzpracována a bude provedena Morletova vlnková konvoluční analýza. Výsledný spektrogram bude porovnán mezi informativním retro signálem a neinformativním neutrálním signálem pro odvození frekvence theta s vrcholovou amplitudou v prefrontálním kortexu a kontrastem mezi levým a pravým zpětným signálem pro odvození frekvence alfa s vrcholem amplitudy v parietálním kortexu. Tyto špičkové frekvence budou použity pro stimulaci ve čtvrtém a pátém sezení. Ve třetím sezení vyšetřovatelé získají strukturální a funkční MRI pro každého účastníka. Funkční data MRI budou analyzována za účelem identifikace oblastí v předním středním frontálním gyru a zadním intraparietálním sulku, které jsou funkčně propojeny v rámci frontálně-parietální sítě „výkonné kontroly“. Předchozí metaanalýza funkčních studií MRI zjistila, že oblasti s maximální aktivitou retro-cue byly na koordinačních bodech Montrealského neurologického institutu (-40, 36, 28) pro přední střední frontální gyrus a (-38, -48, 44) pro dolní intraparietální sulcus. Proto vyšetřovatelé omezí hledací světlo na anatomické orientační body a tyto souřadnice. Těžiště v těchto regionech bude použito pro cílení pomocí TMS v následujících čtvrtém a pátém zasedání. Ve čtvrtém a pátém sezení bude stimulace dodána v načasování vzhledem k retro-cue, frekvenci a prostorovému umístění na základě předchozích lokalizátorů. Během stimulace musí být umístění TMS cívky zarovnáno s cílovou oblastí mozku pomocí neuronavigačního softwaru, který zaznamenává přesnost každého pulzu TMS vzhledem k cíli. V každém pokusu bude typ stimulace náhodně vybrán, vyvážen a vzájemně smíchán. Neočekává se, že účinky rytmického TMS budou trvat déle než několik cyklů mimo samotnou stimulaci. Proto experimentální design náhodně míchá typ stimulace v každém bloku úlohy.