Effekten af ​​transkraniel magnetisk stimulering på læring med belønning hos raske mennesker

Objektiv

Theta burst transkraniel magnetisk stimulation (TBS) producerer funktionelle ændringer i den menneskelige motoriske cortex. Kontinuerlig hæmmende TBS, (cTBS) over den primære motoriske cortex (M1) frembringer en midlertidig svækkelse af indlæring hos raske individer svarende til den, der ses hos patienter med traumatisk hjerneskade (TBI) og Parkinsons sygdom (PD). Indlæringsdepressionen ved cTBS kan tjene som en model for indlærings- og hukommelsessvigt i disse lidelser og give et middel til at screene behandlinger for effektivitet og udforske deres mekanismer. Vores umiddelbare mål er at se, om manipulation af opgavens adfærdsmæssige hændelser, især tilføjelse af belønning, vil overvinde den virtuelle læsion produceret af cTBS.

Det første formål med projektet er at undersøge inhiberende effekter af cTBS på implicit (seriel reaktionstid /SRT) og eksplicit (trial-and-error) motorisk indlæring af en sekvens af mållokationer.

Det andet formål med projektet er at undersøge virkningerne af cTBS på ikke-motorisk implicit og eksplicit probabilistisk klassifikationslæring ved hjælp af vejrudsigelsesopgaven (WPT). Vi vil undersøge involveringen af ​​M1 og dorsolateral præfrontal cortex (DLPFC) i implicit og eksplicit læring ved at studere deltagere, som vil udføre disse opgaver efter cTBS over: 1) M1, 2) DLPFC og 3) sham TBS.

Vores tredje mål er at undersøge effekten af ​​at manipulere belønning under implicit og eksplicit læring efter hæmmende TBS over M1 og DLPFC, da det er muligt, at læringsunderskud forårsaget af TBS kan forbedres ved at øge mængden af ​​forstærkning under læring.

Vores fjerde mål er at undersøge de neurale netværk, der ligger til grund for implicit og eksplicit læring med og uden belønning ved at studere deltagere, der vil udføre disse opgaver under funktionel MR (fMRI). Endelig vil vi også udføre fMRI under implicit sekvensindlæring og efter cTBS over M1 for at identificere dets virkninger på de neurale netværk involveret i implicit læring.

Studiepopulation

Raske frivillige (n = 272, i alderen 18 70), uden nogen kontraindikation for TBS eller MR. Dette antal inkluderer 60 deltagere hver til forsøg 1 og 2, 24 deltagere hver til forsøg 3-5. Derudover er 35 deltagere inkluderet til pilotering af adfærds- og billeddiagnostiske procedurer. For at tage højde for potentielle frafald og tilbagetrækninger (op til 20 %) omfatter det samlede optjeningsloft yderligere 45 deltagere svarende til 272.

Design

Undersøgelsen indeholder fem, blandede eller crossover-designeksperimenter med passende kontroller for at eliminere ordreeffekter.

Resultatmål

Vi vil undersøge virkningerne af belønning og TBS og deres interaktion på mål for læring. Sekundære resultatmål vil være, hvordan TBS og belønning interagerer for at ændre mønsteret af BOLD-aktivering på MRI og virkningerne af relevant genetisk variation på indlæringsvariabler og BOLD-aktivering. Vi vil undersøge virkningerne af genetiske variationer i relevante gener på disse resultater.