Metody časové interference pro neinvazivní hlubokou mozkovou stimulaci, Studie 1.2

Během trvání grantu výzkumníci předpokládají, že temporální interferenční (TI) elektrická neurostimulace bude dobře tolerována a účinná pro fokální manipulaci s hlubokou mozkovou aktivitou měřenou funkční magnetickou rezonancí (fMRI) BOLD signály. Výzkumníci budou zkoumat, zda TI stimulace může zvýšit BOLD aktivitu v cílených hlubokých mozkových oblastech včetně nucleus accumbens (NAcc) a dorzálního předního cingulárního kortexu (dACC), a zda tato stimulace může ovlivnit kognitivní funkce řízené těmito oblastmi. TI funguje aplikací střídavých proudů mírně odlišných frekvencí prostřednictvím více párů elektrod, čímž vzniká interferenční vzor, který může stimulovat hluboké mozkové oblasti bez významného ovlivnění povrchových kortikálních oblastí. Tato metoda je podobná tradiční transkraniální stimulaci stejnosměrným proudem (tDCS), avšak TI může stimulovat hlubší mozkové struktury, které tDCS nemůže efektivně dosáhnout. Studie je rozdělena do dvou hlavních cílů s několika dílčími studiemi. V Cíli 1 výzkumníci charakterizují účinky TI na fMRI BOLD signály, otestují různé rozdílové frekvence a porovnají účinky TI v nucleus accumbens versus dorzálním předním cingulárním kortexu. V Cíli 2 výzkumníci aplikují TI na dorzální přední cingulární kortex, aby otestovali kauzální teorie o jeho roli v kognitivní kontrole, monitorování konfliktu, vyhýbání se riziku a vyhledávacím chování pomocí zavedených kognitivních úloh, zatímco subjekty podstupují fMRI skenování.

Studie 1.2 (Cíl 1, Studie 12) otestuje schopnost fokálně aktivovat nucleus accumbens bez aktivace nadložního kortexu a také její účinky na funkční konektivitu. Zdraví dobrovolníci (n=30) se dostaví na jednu studijní návštěvu, během níž budou umístěni do fMRI skeneru a podrobeni temporálnímu interferenčnímu protokolu. Konkrétně budou mít subjekty na pokožce hlavy připevněny čtyři páry uhlíkových vláknových elektrod s vodivým gelem. Obdrží jeden 8minutový blok stimulace o 2 mA na pár elektrod. Stimulační sekvence bude 2 minuty zapnuto, 2 minuty vypnuto, 2 minuty zapnuto a 2 minuty vypnuto s 30sekundovým náběhem a sestupem na začátku každého 2minutového období. Pro Studii 1.2 budou vyhodnoceny dvě TI rozdílové frekvence: 5 Hz (vytvořené kanály na 2000 Hz a 2005 Hz) a 10 Hz (vytvořené kanály na 2000 Hz a 2010 Hz). Každá rozdílová frekvence bude mít Aktivní blok (30sekundový náběh na 2 mA, cykly 2 min zapnuto / 2 min vypnuto) a odpovídající Sham blok, kde stimulace okamžitě klesne, jakmile po náběhu dosáhne 2 mA. Pořadí bloků a to, zda podmínka „zapnuto“ nebo „vypnuto“ nastane jako první, bude vyváženo napříč subjekty.