Účinky transkraniální elektrické stimulace na výkon úkolu u zdravých dospělých (BRAIN-STIM)

Transkraniální elektrická stimulace (TES) je neinvazivní neuromodulační technika, která poskytuje elektrické proudy s nízkou intenzitou (např. <2 mA) prostřednictvím elektrod hlavy, aby modula mozková aktivita. Četné studie ukázaly, že TE mohou zlepšit kognitivní funkce, jako je učení, paměť, pozornost a rozhodování u zdravých jedinců, a také poskytovat terapeutické přínosy v psychiatrických a neurologických populacích. Navzdory těmto zjištěním zůstávají podstatné mezery v znalostech týkající se účinků TE, zejména v souvislosti s komplexními, provozně relevantními úkoly.

Stávající výzkum se primárně zaměřil na účinky TE na jednoduché kognitivní úkoly, s omezeným zkoumáním úkolu, který vyžaduje, aby mohla fungovat současně více kognitivní domény. Výkonnost komplexních úkolů, jako jsou ty, které zahrnují koordinaci motoru, vizuální prostorový proces, rozhodování a rychlá reakce, může na TE reagovat odlišně než jednoduché izolované úkoly. Porozumění těmto účinkům by mohlo mít široké aplikace při optimalizaci kognitivního výkonu v různých nastaveních s vysokou poptávkou.

Tato studie je určena k řešení několika klíčových nejistot:

1. Inter-individuální variabilita v behaviorálních a neurofyziologických reakcích na TE.
2. Dopad parametrů stimulace (umístění, typ, intenzita) na výkon úkolu.
3. Velikost a trvání bezprostředních i post-stimulačních účinků na chování.

K prozkoumání těchto otázek provádějí zdraví dospělí počítačový úkol sledování a zachycení, který vyžaduje řízení motoru v reálném čase a rozhodování pomocí ovládacích prvků s dvojitou rukou. Účastníci podstupují aktivní i falešnou stimulaci v randomizovaném, dvojitě slepém designu crossoveru. Stimulace se zaměří buď levou dorsolaterální prefrontální kůra, nebo levou přední izola, vedený softwarem modelování proudu. Výkon je hodnocen během stimulace, bezprostředně po a po 24 a 48 hodinách po stimulaci, aby se vyhodnotilo okamžité i krátkodobé následky.

Mezi výsledky patří metriky výkonu úkolu (např. Rychlost, přesnost, celkový úspěch) a neurofyziologická data shromážděná neinvazivním monitorováním s funkční spektroskopií s blízkým infračervem (FNIRS). Studie je součástí širšího výzkumného úsilí charakterizovat funkční dopad TE na komplexní chování a informovat budoucí aplikace při zvyšování kognitivního výkonu.

Všechny stimulační postupy se řídí zavedenými bezpečnostními pokyny pro TE s nízkou intenzitou, včetně nepřetržitého monitorování dotazníků na impedanci elektrod a dotazníků po relaci, které hodnotí nepohodlí, náladu a kognitivní stav. Systém Soterix Medical MXN-33 HD-TES zahrnuje vestavěné záruky, aby se zabránilo nadměrnému dodání proudu a zajištění bezpečného kontaktu elektrod během stimulace. Účastníci slouží jako své vlastní kontroly v konstrukci crossoveru uvnitř subjektu a zvyšují statistickou sílu pro detekci rozdílů v rámci subjektu mezi aktivními a falešnými podmínkami.