Nachwirkungen und Zuverlässigkeit zweier Protokolle zur Induktion homöostatischer Plastizität

Ziel dieser Studie ist es, die Veränderungen der kortikomotorischen Erregbarkeit zu untersuchen, die durch zwei homöostatische Plastizitätsinduktionsprotokolle hervorgerufen werden, insbesondere die Dauer und die Test-Retest-Zuverlässigkeit solcher Veränderungen der kortikomotorischen Erregbarkeit.

Ein subjektinternes Design mit wiederholten Messungen wird verwendet, um die Nachwirkungen und die Zuverlässigkeit von zwei homöostatischen Plastizitätsinduktionsprotokollen unter Verwendung kathodischer transkranieller Gleichstromstimulation (tDCS) (Experiment 1) und anodaler tDCS (Experiment 2) zu bewerten. Jeder Teilnehmer nimmt an zwei experimentellen Sitzungen teil, in denen homöostatische Plastizität und kortikomotorische Erregbarkeit im linken primären motorischen Kortex induziert und gemessen werden.

Eine Berechnung der Stichprobengröße wurde unter Verwendung eines α von 0,05, eines β von 0,80 und einer Effektgröße von 0,48 basierend auf der Analyse des motorisch evozierten Potenzials (MEP) früherer Studien (Thapa, Schabrun, 2018, Thapa et al., 2018) durchgeführt, was zu einem Ziel von führte 13 Teilnehmer. Um Unterschiede im Studiendesign und die Möglichkeit eines Teilnehmerrückzugs/-abbruchs zu berücksichtigen, legten die Forscher für jedes Experiment eine Zielrekrutierung von 15 Teilnehmern fest.

Jeder Teilnehmer nimmt an zwei aufeinanderfolgenden Tagen zur gleichen Zeit an zwei identischen experimentellen Sitzungen teil. Während des Experiments sitzen die Teilnehmer bequem und ruhen ihre Hände und Arme. Zunächst werden die Elektromyographie-Elektroden am rechten Handmuskel platziert, um die kortikomotorische Erregbarkeit durch Aufzeichnungen motorisch evozierter Potentiale durch transkranielle Magnetstimulation (TMS) am linken primären motorischen Kortex zu beurteilen. Anschließend wird die Neoprenkappe für tDCS auf dem linken primären motorischen Kortex montiert. Die optimale Kopfhautposition (Hotspot) für die TMS-Stimulation wird ermittelt und zur Standardisierung mit einem Stift auf der Kappe markiert. Die kortikomotorische Erregbarkeit als Reaktion auf das homöostatische Plastizitätsprotokoll (kathodisches tDCS in Experiment 1 oder anodisches tDCS in Experiment 2) wird vor und unmittelbar nach dem Paradigma (Zeitpunkt 0 Minuten) und dann 70 Minuten lang alle 10 Minuten gemessen.

Homöostatische Plastizität wird im linken primären motorischen Kortex induziert, indem tDCS 7 Minuten lang angewendet wird, gefolgt von einem Intervall von 3 Minuten und einem weiteren Block von 5 Minuten Stimulation (Thapa, Schabrun, 2018, Thapa et al., 2018). Ein konstanter Strom von 1 mA wird durch das tDCS-System (Starstim, Neuroelectrics, Barcelona, ​​Spanien) übertragen, wobei zwei 3,14 cm2 große Ag/AgCl-Gelelektroden in Löchern einer Neoprenkappe platziert werden, die dem internationalen 10/10 EEG-System entspricht Der Kopf des Teilnehmers ist so ausgerichtet, dass die zentrale Cz-Position auf den Scheitelpunkt des Kopfes ausgerichtet ist. In Experiment 1 wird die Kathode bei C3 und die Rückelektrode bei Fp2 platziert. In Experiment 2 wird die Anode bei C3 und die Rückelektrode bei Fp2 platziert.

Die Datenverteilung wird mithilfe des Shapiro-Wilk-Tests bewertet. Eine Varianzanalyse mit wiederholten Messungen (ANOVA) wird an durchschnittlichen MEPs mit den Faktoren Sitzung (Tag 1 und Tag 2) und Zeit (Basislinie, 0 Min., 10 Min., 20 Min., 30 Min., 40 Min., 50 Min., 60 Min., 70 Min.) durchgeführt Mindest). Eine Greenhouse-Geisser-Korrektur wird verwendet, wenn der Mauchly-Test zeigt, dass Sphärizität nicht angenommen werden kann. Für mehrere Post-hoc-Vergleiche werden Anpassungen mithilfe der Bonferroni-Korrektur vorgenommen. Die Ergebnisse werden entsprechend dem Grad der statistischen Signifikanz p≤0,05 und der Effektgröße interpretiert, die als partielles Eta-Quadrat angegeben wird.