Kauzální role frontostriatálního okruhu v chování zaměřeném na cíl (NANCY)

Tato studie je pilotní, čtyřsekční, zkřížená studie s transkraniální magnetickou stimulací (TMS), elektroencefalografií (EEG) a zobrazováním magnetickou rezonancí (MRI), aby porozuměla kauzální roli delta-beta spojení v cíleném chování v dorzolaterální oblasti. prefrontální kůra (dlPFC) do okruhu dorzálního striata. Účastníci, kteří požádají o účast v experimentu, poskytnou ústní, zdokumentovaný souhlas s podstoupením telefonického screeningu s cílem posoudit, zda účastník splňuje počáteční kritéria vyloučení/zařazení. Účastníci vyplní po telefonu formulář pro screening MRI a TMS, aby si zajistili způsobilost.

První sezení bude EEG s úkolem rozhodování na základě odměny. Na začátku sezení získají vyšetřovatelé písemný informovaný souhlas. Poté vyšetřovatelé provedou těhotenský test, pokud je to vhodné. Účastníci dokončí pět hodnocení: Snaith Hamilton Pleasure Scale, Behavioral Activation System a Behavioral Inhibition System, Temporal Experience of Pleasure Scale, State-Trait Anxiety Inventory a Ruminative Responses Scale. Všimněte si, že účastníci jsou z vhodného vzorku a nemusí být u nich diagnostikována závažná depresivní porucha. Proto byla tato hodnocení vybrána, protože zkoumají různé osobnostní rysy, které by mohly být relevantní pro výkon v daném úkolu.

Vypočítají se rozměry pokožky hlavy každého účastníka a aplikuje se síť EEG. Poté účastníci dokončí záznam EEG v klidovém stavu s otevřenými a zavřenými očima. Poté je dokončena zjednodušená verze úkolu Výdaje úsilí za odměnu (S-EEfRT). Tato data slouží jako základní měření mozkové aktivity bez jakékoli formy stimulace. Dokončení této relace trvá přibližně 1,5 hodiny. Po každém bloku úkolu se obtížnost úkolu zvýší nebo sníží v závislosti na výkonu. Pokud se na konci relace účastník rozhodl provést náročný úkol více než 85 % času nebo méně než 15 % času, nebude účastník pozván na další relaci experimentu. Účastníci, kteří dynamicky nemění svou reakci na základě podnětu, nejsou zapojeni do relevantních kognitivních konstruktů zkoumaných v této studii.

Druhé sezení se koná v zařízení MRI. Během 24 hodin před tímto sezením účastníci vyplní formulář pro screening MRI, aby si zajistili způsobilost na základě běžných kontraindikací pro MRI. Během 60 minut skenování se získá 5minutové strukturální MR a zbývající čas se použije k dokončení co největšího počtu bloků S-EEfRT. Minimální počet relací potřebných k použití dat je 5 bloků, což vyžaduje přibližně 25 minut shromažďování. Pokud účastník nebyl schopen dokončit požadovaný počet sezení, bude ze studie vyloučen. Funkční data MRI se analyzují před 3. a 4. sezením, aby se lokalizovaly oblasti dorzolaterálního prefrontálního kortexu (dlPFC) a mediálního prefrontálního kortexu (mPFC) pro stimulaci. V lokalizační analýze je nakreslena zájmová oblast v hlavě levého kaudátu a v levém nucleus accumbens a oblast v dlPFC a mPFC s vrcholem funkční konektivity v úkolově založené funkční konektivitě k těmto oblastem. V pilotním souboru dat shromážděných vyšetřovateli bylo zjištěno, že kontrast cest, ve kterých došlo k rozhodnutí provést těžký úkol, oproti pokusům, ve kterých byl vybrán snadný úkol, byl dostatečný pro lokalizaci předního středního frontálního gyru. Kontrast studií, ve kterých byla nabídnuta vysoká versus nízká pobídka, byl dostatečný k lokalizaci mediálního prefrontálního kortexu. Výzkumníci tedy vyberou oblasti v těchto anatomických oblastech s maximální konektivitou k jejich příslušnému jádru ve striatu.

Pořadí oblastí (dlPFC pak mPFC nebo mPFC a pak dlPFC), na které se zaměřuje TMS ve třetí a čtvrté relaci, bude randomizováno a vyváženo. Ve třetím a čtvrtém sezení účastníci vyplní formulář pro screening kontraindikací TMS. Stejný screeningový formulář TMS bude administrován po telefonu a na začátku každé relace TMS. Pokud existují nejasnosti v kontraindikacích pro formulář TMS, je konzultován lékař, který je epileptologem, a je získáno konečné schválení. Účastníci budou vybaveni nízkoprofilovou EEG sítí. Ve třetím sezení bude motorický práh každého účastníka vypočítán pomocí jednopulzní TMS do ručního knoflíku levé primární motorické kůry s monitorováním motoricky evokovaného potenciálu v reálném čase pomocí elektrod na prvním dorzálním mezikostním svalu. Výzkumníci mohou také použít viditelné záškuby k výpočtu prahu motoru. Prahová hodnota motoru je definována jako procento výstupu stimulátoru, když je přibližně v 50 % případů pozorován potenciál vyvolaný motorem nebo viditelné záškuby. Při čtvrtém sezení bude použita stejná intenzita stimulátoru jako při třetím sezení. Strukturální MRI a oblasti zájmu (dlPFC a mPFC) jsou importovány do neuronavigačního softwaru. Účastník nosí trojrozměrnou stereotaxickou sledovací čelenku a jejich hlava je registrována na jejich strukturální MRI pomocí kanonických souřadnic na pokožce hlavy. Poté je cívka TMS zaměřena buď na mPFC nebo dlPFC a poloha cívky vzhledem k hlavě se zaznamenává během relace. Účastník provádí S-EEfRT, protože vzorované vlaky TMS jsou dodávány v každém testu. Každý blok studie je randomizován tak, aby obdržel buď delta-beta vzor (triplety pulzů TMS při 20 Hz každé 3 Hz), theta-gama vzor (triplety pulzů při 50 Hz každých 5 Hz) nebo arytmický vzor (stejný počet pulzů a trvání s náhodným intervalem mezi pulzy). Po stimulaci je poskytnut dotazník s běžnými vedlejšími účinky TMS. Na základě výsledků dotazníku o vedlejších účincích stimulace se provede strukturovaný rozhovor o nežádoucích účincích, aby se získalo více informací o jakýchkoli vedlejších účincích, které byly účastníkem vybrány jako „velmi vysoké“. Každé třetí a čtvrté sezení bude trvat přibližně dvě hodiny.