Hjerneændringer forbundet med at lære en motorisk opgave

Formål: Vi sigter mod at vise, at udviklingen af ​​implicit viden om en motorisk opgave er forbundet med fald i intrakortikal GABA-relateret hæmning (ICI) i de trænede muskler (akkompagneret af stigende MEP-amplituder) og stigning i ICI i ikke-trænede nabomuskler og at efter viden bliver eksplicit, bliver ICI-modifikationer mindre fremtrædende.

Det ville være nyttigt at kende ICI's rolle under læring. Da nogle interventioner eller lægemidler vides at modificere GABA-aktivitet, kan denne undersøgelse endda give en begrundelse for at bruge disse interventioner og lægemidler til at forbedre plastiske ændringer hos patienter med nedsat motorisk indlæringsevne.

Flere undersøgelser har vist, at indlæring af en motorisk opgave med én hånd kan overføres til den kontralaterale hånd (37, 43, 45, 46, 47). Undersøgelser har vist, at indlæring af en fingersekvensopgave (Serial Reaction Time test, SRTT) med den dominerende hånd (trænet) kan overføres til den kontralaterale hånd (u-trænet) (43,49,50). I dette ekstra eksperiment foreslår vi at undersøge effekten af ​​at forstyrre M1 (ved at bruge 1 Hz TMS, hæmmende effekt) på motorisk læring i den trænede hånd (dominant) og i den utrænede hånd (ikke-dominant). Beviser har vist, at der er transcallosale forbindelser mellem M1 i begge hemisfærer (40). Da M1 er aktiv under implicit læring (41, 42) forventer vi, at 1 Hz TMS-stimulering (hæmmende effekt) over M1 vil forringe implicit læring i den trænede hånd (dominant) såvel som i den utrænede hånd (ikke-dominant). Dette vil blive evalueret ved at vurdere deres effekt på reaktionstider og nøjagtigheden af ​​motorisk ydeevne i begge hænder.

Undersøgelsespopulation: 72 raske frivillige i alderen 18-40 vil deltage i undersøgelsen. Emner vil blive tilfældigt tildelt enten testsessionen eller kontrolsessionen.

Design: Emner vil gennemføre en unik session. De vil udføre en seriel-reaktionstid-opgave. Forsøgspersonerne vil blive instrueret i at trykke på en knap på en 4-knaps pude som svar på et visuelt GO-signal (som kan vises på 4 forskellige positioner) ved at bruge det relevante ciffer og den relevante knap. Der vil være 9 blokke med hver 120 forsøg. I testgruppen, i blok 1, 4 og 7, vises Go-signalet i en tilfældig rækkefølge; i blok 2-3, 5-6 og 8-9 gentages den samme 12-forsøgssekvens 10 gange. I kontrolgruppen vil Go-signaler vises i en tilfældig rækkefølge i alle blokke. Emner vil ikke blive informeret om rækkefølgen, men vil blive bedt om at give besked om noget, de har bemærket om opgaven. Hvis de bemærker og rapporterer om en sekvens, vil de blive betragtet som havende eksplicit viden. Mellem hver blok vil forsøgspersoner modtage transkranielle magnetiske stimulationer for at vurdere ICI. ICI vil blive vurderet på emner i hvile.

Resultatmål: Den adfærdsmæssige effekt af den motoriske træning vil blive vurderet ved at måle de gennemsnitlige reaktionstider (RT) for ciffer II og V og procentdelen af ​​korrekte svar for hver blok.

Implicit læring vil blive vurderet ved forskellen i RT'er mellem blok 3 og 4 og mellem blok 6 og 7. Tidspunktet, hvor eksplicit læring finder sted, vil blive vurderet ved verbal rapport og graden af ​​eksplicit læring ved antallet af korrekte elementer, når sekvensen gentages .

Implicit læring vil blive vurderet i den trænede hånd (dominerende) (se ovenfor) og i den utrænede hånd. Den utrænede hånd vil blive testet ved at bede forsøgspersonerne om at gentage to tilfældige blokke (familiarisering) og to sekvensblokke. En af disse sekvensblokke er en gentagelse af den samme sekvens, som de lærte med den dominerende hånd. Den anden sekvensblok er en ny sekvens, der indeholder det samme antal tegn som den forrige sekvens. Implicit læring på den utrænede hånd vil blive vurderet ved forskellen i RT'er mellem tilfældig blok og sekvensblokken. Derudover vil implicit læring på den utrænede hånd blive evalueret ved at teste forskellen mellem de to sekvensblokke, der gentages af den utrænede hånd. Det tidspunkt, hvor eksplicit læring finder sted, vil blive vurderet ved mundtlig rapport og graden af ​​eksplicit læring ved antallet af korrekte elementer ved gentagelse af sekvensen.

Intrakortikale hæmmende processer vil blive vurderet ved at måle mængden af ​​ICI i trænede muskler (første dorsale interosseus: FDI og adductor digit minimi: ADM) og en ikke-trænet muskel (opponens pollicis brevis: OPB).