Studium účinků mozkové stimulace na kognitivní kontrolu a související EEG u lidských subjektů.

Kognitivní kontrola je ústředním prvkem lidské kognice, která je narušena u několika psychiatrických onemocnění. Je úzce spojena s oblastmi mozku, které jsou výrazně dysregulovány u onemocnění, jako je dorzální přední cingulární kůra (dACC), dorzolaterální prefrontální kůra (dlPFC), orbitofrontální kůra (OFC) a amygdala. Propojení kognitivní kontroly se specifickými nervovými substráty a interakcemi na úrovni okruhu je zásadní pro pochopení toho, jak narušení kontroly vedou k neurologickým a psychiatrickým onemocněním. Toto je práce, která se nejlépe provádí u lidí, a proto budeme studovat kognitivní kontrolu pomocí záznamů intrakraniálního lokálního pole potenciálu u lidských pacientů s epilepsií. Budeme studovat kognitivní kontrolu u pacientů, kteří mají implantované elektrody pro předoperační lokalizaci epileptických záchvatů. Tito pacienti mají elektrody v mnoha oblastech mozku zapojených do kognitivní kontroly, což je jedinečná příležitost k záznamu z lidského mozku na úrovni sítě. Účastníci budou provádět laboratorní úlohy, které měří kognitivní kontrolu, zatímco zaznamenáváme elektrickou aktivitu mozku. Cílem tohoto výzkumného návrhu je charakterizovat a modelovat kortikální oscilace, které jsou základem aspektu řešení konfliktů kognitivní kontroly ve zdravých a úzkostných/depresivních mentálních stavech, a poskytnout informace o návrhu neuromodulačních intervencí pro obnovu směrem ke zdravým mentálním stavům. K dosažení tohoto cíle použijeme tři doplňkové přístupy. 1) Pomocí intrakraniálního EEG zaznamenaného u pacientů s epilepsií podstupujících invazivní monitorování pro chirurgické vyhodnocení určíme kortikální neurální oscilace, které jsou základem kognitivní kontroly v rámci konfliktního úkolu. Použijeme to také k rozlišení mezi normálními a depresivními nebo úzkostnými subjekty. 2) Použijeme kortikální model neuronové populace k simulaci a charakterizaci proveditelných nervových mechanismů, které jsou základem dlPFC a časových kortikálních oscilací pozorovaných během zpracování konfliktu. K odhadu relevantních parametrů modelu použijeme přístup založený na datech. 3) Model kalibrovaný pro jednotlivé subjekty použijeme k návrhu paradigmatu kortikální elektrické stimulace pro modulaci simulovaných oscilací směrem k požadovanému zdravému stavu. Poté ověříme náš model testováním modelových předpovědí u 4 lidských subjektů a určíme, zda dokážeme úspěšně změnit jak nervové signály, tak související chování.

Toto není randomizovaná kontrolovaná studie. Všichni účastníci obdrží záznam mozku a všichni dostanou stimulaci, jakmile budou nastaveny stimulační metody. Randomizace bude v rámci předmětu: některé bloky úlohy budou provedeny za různých podmínek, které zdůrazňují různé aspekty kontrolního výpočtu. Některé bloky budou mít stimulaci mozku a některé ne.