Effekter af hjernestimulering på læring og ræsonnement

Den menneskelige frontale cortex undergår en række psykologiske processer, herunder dem, der er nødvendige for tilstrækkelig implicit indlæring af visuomotoriske sekvenser og analogisk ræsonnement.

1. Implicit læring er en form for proceduremæssig læring indikeret ved adfærdsforbedring uden bevidsthed om en gentagen stimulusstruktur, der fører til forbedret præstation. Denne type læring er blevet forbundet med aktivering af den primære motoriske cortex (M1) i neuroimaging undersøgelser. Mens neuroimaging undersøgelser bidrog til at identificere denne region, giver de ikke information om dens relative rolle i processen med implicit læring. Er aktivitet i denne region nødvendig for at implicit læring kan finde sted? Er det muligt, at "energisering" af denne region ved hjælp af subthreshold transkraniel magnetisk stimulering kan accelerere den implicitte fase af læring? Formålet med denne protokol er forbigående at stimulere fokalt M1 og dorsolateral præfrontal cortex under erhvervelse af implicit læring og evaluere virkningerne på reaktionstider og præstationsnøjagtighed. Vi planlægger at studere en gruppe normale frivillige og tre grupper af patienter, som viser svækkede visuomotoriske proceduremæssige læringsopgaver: dem med Parkinsons sygdom, cerebellar sygdom og fokale frontale læsioner. Det forventede resultat fra denne undersøgelse er en avanceret forståelse af den rolle, som den motoriske cortex og den dorsolaterale præfrontale cortex spiller i implicit læring i sundhed og sygdom. Derudover forventer vi at være i stand til at forkorte den implicitte fase af læring ved rTMS, især i de patientgrupper, der udviser unormal proceduremæssig læring.
2. Analogisk ræsonnement kræver, at forsøgspersoner behandler forskellige former for information tilstrækkeligt og derefter udfører en kortlægningsproces, der giver dem mulighed for at genkende ligheden mellem to eller flere former for information. Der er blevet fremlagt beviser, der indikerer, at denne proces med analogisk kortlægning er underkastet af den frontale cortex. Vi planlægger at studere en gruppe normale frivillige og tre grupper af patienter, som viser nedsat præstationsevne på test af analogisk ræsonnement og problemløsning: dem med Parkinsons sygdom, frontallappens demens og fokale frontale læsioner. Vi forudser, at subthreshold rTMS vil lette analogisk ræsonnement ved at fremme aktiveringen af ​​etablerede eller nye neurale aktiveringsmønstre, der repræsenterer de faktiske kortlægnings- og beslutningsprocesser, der kræves for analogisk ræsonnement. Derudover forventer vi at lette responstider og nøjagtighed i analogisk kortlægning hos de patienter, der udviser unormal analogisk ræsonnement.