Modulerende målstyret navigation ved hjælp af ikke-invasiv hjernestimulation

Designet er primært et randomiseret kontrol-forsøgsdesign (3 sessioner), der tester virkningerne af 10-Hz rTMS og enkelt-puls TMS på rumlig behandling under målrettede navigationsopgaver. Emner vil blive tilfældigt tildelt til en aktiv gruppe eller en fupgruppe. Alle deltagere vil blive bedt om at gennemføre to TMS-sessioner inden for to uger. For den aktive TMS-gruppe vil deltagerne blive scannet ved hjælp af et 3 Tesla MRI-system og vil modtage en strukturel (T1) og diffusionsvægtet billeddannelse (DWI) scanning (Session A). For hver efterfølgende TMS-session vil TMS-spolen blive placeret 1 cm over hovedbunden over en højre parietalregion, der viser maksimale forbindelsesmønstre med den parahippocampale cortex. Forsøgspersoner vil blive tilfældigt tildelt en 10-Hz rTMS-protokol eller enkelt-puls TMS-protokol. Ved starten af ​​den første TMS-session (Session B) vil deltagerne blive udstyret med en EEG-hætte og deltage i en virtuel T-labyrint-belønningsopgave. I denne opgave vil forsøgspersoner blive bedt om at vælge venstre eller højre gyde i labyrinten, og efter deres svar vil de modtage en belønningsstimulus (æble eller appelsin), som vil indikere, om deltageren vil modtage 5 eller 0 cents på den prøve. . For 10-Hz-gruppen vil opgaven blive opdelt i 2 blokke (225 forsøg pr. blok). Ved starten af ​​blok 1 vil robotarmen placere TMS-spolen <1 cm over det højre parietale mål. Dernæst vil 50 rTMS-impulser blive leveret ved 110 % af deltagernes rMT ved 10-Hz kontinuerligt over målet umiddelbart før hver 10. forsøg med T-labyrinten. I alt 2250 pulser vil blive leveret og 450 T-labyrint forsøg gennemført. For enkeltpulsgruppen vil T-labyrintopgaven blive opdelt i 2 blokke (225 forsøg pr. blok). For den første blok vil en enkelt TMS-impuls blive leveret ved 110 % af deltagernes rMT over TMS-målet umiddelbart efter forsøg-til-forsøg-feedback og ved topfasen af ​​de fremkaldte theta-oscillationer (lukket sløjfe). Efter 10 forsøg med enkeltpuls vil forsøgspersonerne gennemføre 5 forsøg uden TMS (i alt 150 TMS-forsøg, 75 forsøg uden TMS). For den anden blok vil en enkelt TMS-impuls blive leveret over TMS-målet umiddelbart efter forsøg-til-forsøg-feedback og ved dalfasen af ​​den fremkaldte theta-oscillation (top- og dal-rækkefølge vil blive udlignet på tværs af forsøgspersoner). Efter 10 forsøg med enkeltpuls vil forsøgspersonerne gennemføre 5 forsøg uden TMS (i alt 150 TMS-forsøg, 75 forsøg uden TMS). I alt 300 TMS-forsøg og 150 ikke-TMS-forsøg af T-labyrinten-opgaven vil blive udført. Ved afslutningen af ​​session B vil deltagerne blive planlagt til at vende tilbage til laboratoriet for at gennemføre session C på en separat dag. Ved starten af ​​den anden TMS-session (Session C) vil deltagerne blive udstyret med en EEG-hætte og engagere sig i Linear Track Maze. Under indkodningsfasen af ​​denne opgave vil emnerne blive præsenteret for fem særskilte vartegn (søjler) langs banen. Hver gang de når et vartegn, stopper de i 500 ms, og et æble (en belønning, 5 cents) eller en appelsin (ingen belønning, 0 cents) vises. Kun ét vartegn er forbundet med en belønning. Efter indkodningsfasen starter genkaldelsesfasen, og emner vises både gamle og nye vartegn. Forsøgspersoner instrueres i at indikere via knaptryk, hvilken af ​​disse søjler der blev ledsaget af en belønning og tjene belønningen ved korrekt at identificere belønningssøjlen. Genkaldelsespræstation vil blive vurderet ved hjælp af d-prime, som repræsenterer, hvor godt forsøgspersoner var i stand til at huske den korrekte belønningsplacering. I alt udfører forsøgspersoner 200 forsøg fordelt på fire blokke (50 forsøg hver), hvilket resulterer i en varighed på omkring 30 minutter. For hver blok af kodningsfasen vil en enkelt TMS-impuls blive leveret ved enten ved top-, lav-, stigende, faldende fase af den fremkaldte theta-oscillation efter begyndelsen af ​​belønningsstimulus. (fasemålrækkefølgen vil blive udlignet på tværs af blokke og fag). Vi vil derefter teste effekten af ​​fasestimulering på tilbagekaldelsespræstation som vurderet ved brug af d-prime. Identiske protokoller vil blive anvendt på Sham-grupperne med den undtagelse, at TMS-spolen vil blive målrettet mod elektrodeposition P4 og vendt 180 grader, hvilket forhindrer impulser i at ramme hovedbunden.