Modulación de Señales de Control Cognitivo en la Corteza Prefrontal por Estimulación Magnética Transcraneal Rítmica
Modulación de oscilaciones alfa y theta en una tarea de señal retrospectiva de control cognitivo con estimulación magnética transcraneal rítmica específica de frecuencia
Propósito: En este estudio, los investigadores proporcionarán evidencia causal del papel de las oscilaciones alfa y theta en el control cognitivo.
Participantes: Los participantes deben estar sanos, tener entre 18 y 35 años, ser diestros, poder dar su consentimiento informado, estar dispuestos a cumplir con todos los procedimientos del estudio y estar disponibles durante la duración del estudio, hablar y comprender inglés.
Procedimientos: Las oscilaciones cerebrales alfa y theta se medirán y luego se entrenarán utilizando TMS rítmico específico de frecuencia durante una tarea de control cognitivo con claves retrospectivas.
Descripción general del estudio
Estado
Condiciones
Intervención / Tratamiento
Descripción detallada
Se propone que las oscilaciones neuronales sean un mecanismo de coordinación del procesamiento de la información en regiones distribuidas de la corteza. Diferentes oscilaciones neuronales pueden corresponder a diferentes cálculos neuronales subyacentes. La estimulación cerebral no invasiva permite a los experimentadores modular oscilaciones neuronales específicas dirigiéndose a bandas de frecuencia particulares. Mediante la recopilación de electroencefalografía (EEG) simultánea, se ha demostrado previamente que la estimulación magnética transcraneal (TMS) rítmica arrastra oscilaciones neurales a la frecuencia de la estimulación. Además, cuando la frecuencia de las oscilaciones neuronales sincronizadas coincide con la frecuencia de la actividad endógena en una tarea cognitiva, la estimulación cerebral mejora el rendimiento conductual. Por lo tanto, la estimulación cerebral no invasiva es una herramienta prometedora para mejorar la cognición al inducir una actividad neuronal óptima a través de campos electromagnéticos aplicados externamente; p.ej. mejoras en el control cognitivo.
La evidencia previa ha implicado la actividad neuronal en la banda alfa (8-12 Hz) en la supresión de información y la actividad en la banda theta (4-7 Hz) en la priorización de información. Se ha demostrado que los paradigmas de tareas de control cognitivo provocan una actividad distinta en ambas bandas. En esta tarea, los estímulos se lateralizan al campo visual derecho e izquierdo durante la codificación. Después de un breve retraso, una señal informa a los participantes qué estímulos (derecho o izquierdo) se probarán. La evidencia anterior encontró que la actividad alfa en la corteza parietal se genera contralateral a los estímulos irrelevantes, lo que respalda el papel de alfa en la supresión de información, mientras que la actividad theta en la corteza frontal aumenta con la cantidad de estímulos que se recordarán, lo que respalda el papel de theta en la priorización de información.
Para el estudio actual, los investigadores proponen administrar trenes rítmicos de TMS en frecuencia alfa, frecuencia theta o un control arrítmico para modular el procesamiento neuronal durante una tarea de control cognitivo. Al recopilar EEG simultáneo con TMS, los investigadores podrán medir las oscilaciones arrastradas del TMS rítmico. El objetivo de este experimento es mejorar la actividad theta y alfa observada que se ve con la priorización y supresión exitosas de la información. Para proporcionar evidencia causal de que la corteza parietal genera actividad alfa y la corteza frontal genera actividad theta, los investigadores aplicarán estimulación TMS rítmica en dos ubicaciones del cuero cabelludo: la circunvolución frontal media anterior y el surco intraparietal inferior. Al aplicar frecuencia alfa, frecuencia theta y TMS arrítmico en cada ubicación, los investigadores podrán examinar la relación causal de las oscilaciones theta frontales en la priorización de información y las oscilaciones alfa parietales en la supresión de información.
Tipo de estudio
Inscripción (Actual)
Fase
- No aplica
Contactos y Ubicaciones
Ubicaciones de estudio
-
-
North Carolina
-
Chapel Hill, North Carolina, Estados Unidos, 27516
- University of North Carolina at Chapel Hill
-
-
Criterios de participación
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
Acepta Voluntarios Saludables
Géneros elegibles para el estudio
Descripción
Criterios de inclusión:
- Saludable
- Entre los 18 y 35 años
- Diestro
- Capaz de proporcionar consentimiento informado
- Dispuesto a cumplir con todos los procedimientos del estudio.
- Disponible durante la duración del estudio.
- Hablar y entender inglés.
Criterio de exclusión:
- Trastorno por déficit de atención con hiperactividad (actualmente en tratamiento)
- Trastornos y afecciones neurológicos, incluidos, entre otros: Antecedentes de epilepsia Convulsiones (excepto convulsiones febriles infantiles) - Demencia
- Historia del accidente cerebrovascular
- enfermedad de Parkinson
- Esclerosis múltiple
- Aneurisma cerebral
- Tumores cerebrales
- Enfermedad médica o neurológica o tratamiento de un trastorno médico que podría interferir con la participación en el estudio (p. ej., enfermedad cardíaca inestable, VIH/SIDA, malignidad, insuficiencia hepática o renal)
- Cirugía cerebral previa -Cualquier dispositivo/implante cerebral, incluidos implantes cocleares y clips para aneurismas -Marcapasos cardíaco -Cualquier otro dispositivo electrónico implantado -Historial de lesión cerebral traumática actual -(Para mujeres) Embarazo o lactancia -Cualquier cosa que, en opinión del investigador, pondría al participante en un mayor riesgo o impediría el pleno cumplimiento o finalización del estudio por parte del participante
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: Ciencia básica
- Asignación: Aleatorizado
- Modelo Intervencionista: Asignación cruzada
- Enmascaramiento: Ninguno (etiqueta abierta)
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
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Experimental: TMS a la corteza frontal seguido de TMS a la corteza parietal
Los participantes recibirán TMS mientras realizan una tarea de control cognitivo.
En su primera sesión de estimulación, la bobina TMS se colocará sobre la corteza frontal del cuero cabelludo.
En su segunda sesión, la bobina TMS se colocará sobre la corteza parietal en el cuero cabelludo.
Durante cada sesión, los sujetos reciben Theta TMS, Alpha TMS y Arrhythmic TMS.
|
La TMS se administrará a la frecuencia de la oscilación theta endógena de cada sujeto (4-7 Hz)
Otros nombres:
La TMS se administrará a la frecuencia de la oscilación alfa endógena de cada sujeto (8-12 Hz)
Otros nombres:
TMS se administrará de forma arrítmica; es decir, una secuencia de pulsos con sincronización aleatoria
Otros nombres:
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Experimental: TMS a la corteza parietal seguido de TMS a la corteza frontal
Los participantes recibirán TMS mientras realizan una tarea de control cognitivo.
En su primera sesión de estimulación, la bobina TMS se colocará sobre la corteza parietal en el cuero cabelludo.
En su segunda sesión, la bobina TMS se colocará sobre la corteza frontal en el cuero cabelludo.
Durante cada sesión, los sujetos reciben Theta TMS, Alpha TMS y Arrhythmic TMS.
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La TMS se administrará a la frecuencia de la oscilación theta endógena de cada sujeto (4-7 Hz)
Otros nombres:
La TMS se administrará a la frecuencia de la oscilación alfa endógena de cada sujeto (8-12 Hz)
Otros nombres:
TMS se administrará de forma arrítmica; es decir, una secuencia de pulsos con sincronización aleatoria
Otros nombres:
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Número de elementos recordados
Periodo de tiempo: 1 semana
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Los participantes presionan un botón en un teclado para indicar si los elementos probados coinciden o no con los elementos guardados en la memoria después de que se presenta una pista retrospectiva.
Los investigadores calculan el porcentaje correcto para las condiciones de no coincidencia, definido como la tasa de aciertos, y el porcentaje incorrecto para las condiciones de coincidencia, definido como la tasa de falsas alarmas.
La cantidad de elementos recordados, a menudo denominada capacidad de la memoria de trabajo, se calcula como la cantidad de elementos que se recordarán (2, 3 o 4) multiplicada por la tasa de aciertos menos la tasa de falsas alarmas, dividida por uno menos la tasa de falsas alarmas. .
El rango de valores es de 0 a 4, donde los valores más altos significan un mejor rendimiento.
Para TMS a la corteza frontal, la capacidad de la memoria de trabajo se informa cuando se indica al participante a la derecha.
Para TMS a la corteza parietal, la capacidad de la memoria de trabajo se informa cuando se indica al participante a la izquierda.
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1 semana
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Amplitud de las Oscilaciones Neurales
Periodo de tiempo: 1 semana
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La actividad eléctrica del cerebro se registra durante la realización de la tarea y la estimulación cerebral.
Los investigadores realizarán la convolución wavelet de Morlet en la señal eléctrica registrada para calcular la amplitud de las oscilaciones neuronales en las bandas de frecuencia: theta (4-7 hertz) y alfa (8-12 hertz).
La amplitud de las oscilaciones neurales se informa durante la segunda mitad de la estimulación en la región que se estimula.
La amplitud se normaliza para cada participante como el cambio porcentual de la amplitud durante el período de referencia (antes de que comience la tarea).
Para TMS a la corteza frontal se informa la amplitud de las oscilaciones theta y para TMS a la corteza parietal se informa la amplitud de las oscilaciones alfa.
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1 semana
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Tiempo de respuesta
Periodo de tiempo: 1 semana
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Los participantes presionan un botón en un teclado para indicar si los elementos de la prueba coinciden o no con los elementos guardados en la memoria después de que se presenta una pista retrospectiva.
Los investigadores calcularán el tiempo de respuesta de esta elección como la diferencia entre el momento en que se presiona el botón y la presentación de la sonda.
Para TMS a la corteza frontal, el tiempo de respuesta se informa cuando se indica al participante a la derecha.
Para TMS a la corteza parietal, el tiempo de respuesta se informa cuando se indica al participante a la izquierda.
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1 semana
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Publicaciones y enlaces útiles
Publicaciones Generales
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- 18-1789
- R01MH111889 (Subvención/contrato del NIH de EE. UU.)
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
producto fabricado y exportado desde los EE. UU.
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