Relaciones causa-efecto entre redes cerebrales y coordinación bimanual en adultos mayores

Se utilizará un diseño intrasujeto simple ciego, pseudoaleatorizado y con control simulado. El estudio consta de tres sesiones experimentales. En cada sesión, se aplicó una de las tres condiciones de estimulación: (1) estimulación en fase; (2) estimulación en antifase; (3) estimulación simulada. El orden de las tres condiciones de estimulación durante las sesiones será seudoaleatorizado entre los participantes. Dentro de cada sesión, se aplica estimulación durante la realización de dos tareas: una tarea de 2 espaldas para evaluar la memoria de trabajo espacial pura (sWM) y una tarea de seguimiento bimanual compleja (BTT) para evaluar la adquisición de habilidades bimanuales. Para minimizar el aprendizaje y los efectos de arrastre durante las sesiones, se utiliza un período de lavado de 6 semanas entre sesiones y tres variantes diferentes de la tarea BTT (una para cada sesión). El orden de estas variantes también fue seudoaleatorizado entre los participantes.

Para evaluar la sWM, los participantes realizan una versión adaptada de la prueba visoespacial de coincidencia con la muestra de 2 espaldas utilizada en Alekseichuk et al., 2016. Los participantes están sentados en una silla, con la mano derecha apoyada en un cuadro de respuesta. Se coloca una pantalla de computadora frente al participante. En la pantalla, se dibuja una cuadrícula azul de 3x3 sobre un fondo negro. Cada prueba consta de tres eventos: un estímulo, una prueba y un período de respuesta. Durante el estímulo, dos o tres puntos blancos aparecen en algún lugar de la cuadrícula durante 2150 ms. Después de un intervalo de tiempo de 50 ms, sigue la aparición de la sonda, que consiste en un pequeño punto azul, que dura 300 ms. Durante el período de respuesta (duración de 2000 ms), se solicita al participante que presione o no presione el botón de respuesta, lo que indica si la ubicación de la sonda coincide con la ubicación del estímulo en la prueba anterior o no (es decir, condición de 2 espaldas). ).

Para fines de familiarización, primero se instruye a los participantes cuál es el objetivo de la tarea. A continuación, practicaban una serie de diez o veinte intentos sin estimulación.

Para el experimento (es decir, la realización de tareas durante la estimulación), se organiza un conjunto completo de pruebas en cinco bloques, que consta de 30 pruebas (es decir, 150 pruebas por serie). Los cinco bloques están separados por descansos de 1 minuto. La distribución de las condiciones de estímulo de 2 o 3 puntos en el conjunto de 150 ensayos fue del 50 % al 50 %, presentado en orden aleatorio. El cuarenta % de los ensayos son ensayos emparejados (es decir, 58 ensayos) y el 60% son ensayos no emparejados (es decir, 87 ensayos).

Para este estudio, utilizamos tres conjuntos fijos de ensayos, es decir, uno para cada sesión. El orden de estos conjuntos durante las sesiones será seudoaleatorizado entre los participantes.

Para evaluar el aprendizaje bimanual inicial, utilizamos una tarea de seguimiento bimanual visomotora compleja (BTT). Los participantes están sentados frente a una pantalla de computadora con los brazos en pronación sobre la mesa. Cada dedo índice se coloca en un controlador. Los controladores son dos diales giratorios con pequeñas ranuras para colocar los dedos. Girando bimanualmente los dos diales, el participante puede mover la posición de un cursor rojo en la pantalla. Las rotaciones izquierda y derecha del dial indujeron el movimiento del cursor a lo largo de la ordenada y la abscisa.

El objetivo del BTT es manipular la posición de los cursores para seguir un punto de destino en movimiento en una línea recta inclinada, presentada en la pantalla, con la mayor precisión posible. Cada prueba de BTT comienza con la aparición de la línea objetivo. En el origen de esta línea, en el centro de la pantalla, se presenta un punto de destino rojo durante 2 segundos (es decir, período de preparación). Luego, una señal GO auditiva indica el comienzo del período de movimiento: el punto objetivo comienza a moverse a una velocidad constante a lo largo de la línea hacia el extremo periférico de la línea, que el participante debe seguir girando los diales simultáneamente. La duración del movimiento del punto objetivo desde el centro hacia la periferia (es decir, período de movimiento) es de 5 segundos. Entre ensayos, se implementa un intervalo de tiempo de 3 segundos.

Hay cuatro condiciones de tareas diferentes que difieren en las frecuencias entre manos relativas (1:3 frente a 3:1) y la direccionalidad relativa de los diales giratorios (isodireccional [ISO] frente a no isodireccional [NON-ISO] ). Más específicamente, en la condición 1:3, el dedo índice derecho tiene que girar el dial tres veces más rápido que la mano izquierda, mientras que en la condición 3:1, este patrón se invierte. Para el modo ISO, ambos dedos índices deben girar los diales hacia la derecha (ISO-R) o hacia la izquierda (ISO-L). Para el modo NON-ISO, ambos dedos índices deben girar los diales hacia adentro (NON-ISO-IN) o hacia afuera (NON-ISO-OUT).

Para familiarizarse con la tarea se implementa un bloque de práctica de 16 intentos sin estimulación. Para el experimento (es decir, desempeño de la tarea durante la estimulación), hay cuatro bloques de 36 ensayos, donde cada condición de la tarea se repite nueve veces en cada bloque. Brindamos descansos de 1 minuto entre bloques. Quince minutos después del final del cuarto bloque, se agregará un bloque de retención de 36 intentos sin estimulación. El orden de las cuatro condiciones de la tarea dentro de cada bloque será aleatorio.

Para minimizar los efectos de aprendizaje durante las tres sesiones, rotamos el marco de referencia de la orientación de la línea cada vez 90 grados.

La estimulación se administrará mediante dos dispositivos estimuladores PLUS de corriente continua (CC) alimentados por batería (neuroConn y Eldith GmbH, Ilmenau, Alemania). Cada dispositivo está conectado a un montaje de anillo de goma central y envolvente, adecuado para la estimulación focal. Cada montaje consta de un pequeño electrodo central circular (diámetro de 20 mm) y un electrodo de anillo circundante (diámetro interior de 40 mm y diámetro exterior de 60 mm). Los electrodos centrales se colocan según el sistema EEG 10-20: en el medio entre AF4 y F4, que corresponde a la unión entre BA9 y BA46 (es decir, corteza prefrontal dorsolateral derecha (DLPFC)); y P4, que corresponde a la corteza parietal posterior derecha (PPC). La impedancia se mantiene por debajo de 10 kOhm utilizando una pasta conductora (Ten20, Weaver and Company, CO, EE. UU.).

La estimulación en fase consistirá en estimulación de 6 Hz sobre el DLPFC derecho y el PPC derecho que está sincronizado (retraso de fase de 0 grados entre ambos sitios), mientras que la estimulación antifase utilizará estimulación desincronizada de 6 Hz (retraso de fase de 180 grados entre ambos sitios). Para garantizar un desfase constante, la estimulación se aplicará durante 1 min, luego se detendrá y se reiniciará después de 5 s. La estimulación simulada utilizará vibraciones a 6 Hz en lugar de corriente eléctrica para imitar la sensación palpitante física.