Effekter af transkranial elektrisk stimulering på opgavens ydeevne hos raske voksne (BRAIN-STIM)

Transcranial elektrisk stimulering (TES) er en ikke-invasiv neuromoduleringsteknik, der leverer elektriske strømme med lav intensitet (f.eks. <2 Ma) gennem hovedbundselektroder for at modulere hjerneaktivitet. Talrige undersøgelser har vist, at TE'er kan forbedre kognitive funktioner såsom læring, hukommelse, opmærksomhed og beslutningstagning hos raske individer samt give terapeutiske fordele i psykiatriske og neurologiske populationer. På trods af disse fund er der stadig betydelige videnhuller med hensyn til virkningerne af TE'er, især i forbindelse med komplekse, operationelt relevante opgaver.

Eksisterende forskning har primært fokuseret på virkningerne af TE'er på enkle kognitive opgaver med begrænset undersøgelse af opgave, der kræver flere kognitive domæne for at fungere samtidig. Ydeevne på komplekse opgaver, såsom dem, der involverer motorisk koordination, visuel-rumlig proces, beslutningstagning og hurtig respons, kan reagere forskelligt på TES end enkle, isolerede opgaver. At forstå disse effekter kunne have brede anvendelser til at optimere kognitiv ydelse på tværs af forskellige indstillinger med høj efterspørgsel.

Denne undersøgelse er designet til at tackle flere centrale usikkerheder:

1. Inter-individuel variation i adfærdsmæssige og neurofysiologiske reaktioner på TES.
2. Virkningen af ​​stimuleringsparametre (placering, type, intensitet) på opgavens ydeevne.
3. Størrelsen og varigheden af ​​både øjeblikkelige og post-stimuleringseffekter på adfærd.

For at undersøge disse spørgsmål udfører sunde voksne en edb-og-capture-opgave, der kræver realtidsmotorstyring og beslutningstagning ved hjælp af dobbelthåndskontrollere. Deltagerne gennemgår både aktiv og skamstimulering i en randomiseret, dobbeltblind, crossover-design. Stimulering vil målrette enten den venstre dorsolaterale præfrontale cortex eller den venstre anterior insula, styret af den nuværende strømningsmodelleringssoftware. Ydeevnen vurderes under stimulering, umiddelbart efter og 24 og 48 timer efter stimulering for at evaluere både øjeblikkelige og kortsigtede eftervirkninger.

Resultatmålinger inkluderer opgavepræstationsmetrics (f.eks. Hastighed, nøjagtighed, samlet succes) og neurofysiologiske data indsamlet via ikke-invasiv overvågning med funktionel nær-infrarød spektroskopi (FNIR'er). Undersøgelsen er en del af en bredere forskningsindsats for at karakterisere den funktionelle virkning af TE'er på kompleks opførsel og at informere fremtidige anvendelser i kognitiv præstationsforbedring.

Alle stimuleringsprocedurer følger etablerede sikkerhedsretningslinjer for TE'er med lav intensitet, herunder kontinuerlig overvågning af elektrodeimpedans og bivirkninger på bivirkninger efter sessionen, der vurderer ubehag, humør og kognitiv status. SoTerix Medical MXN-33 HD-TES-systemet inkluderer indbyggede beskyttelsesforanstaltninger for at forhindre overdreven strømlevering og for at sikre sikker elektrodekontakt under hele stimuleringen. Deltagerne fungerer som deres egne kontroller i et crossover-design inden for emnet, hvilket øger statistisk magt til at detektere forskelle inden for emnet mellem aktive og skambetingelser.