Theta-yhteydet työmuistissa (STAR)

Tämä tutkimus on viiden istunnon pilottitutkimus, jossa käytetään transkraniaalista magneettistimulaatiota (TMS), elektroenkefalografiaa (EEG) ja magneettikuvausta (MRI) lähtöportin hermovärähtelyn perusteiden ymmärtämiseksi. Kokeen ensimmäinen istunto on seulontaistunto, jossa osallistujat antavat kirjallisen suostumuksen osallistumiseen, tutkitaan värisokeuden varalta, täyttävät kyselylomakkeet ja suorittavat työmuistitehtävän retrospektiivisillä vihjeillä. Osallistujat kutsutaan takaisin toiseen istuntoon, jos he osoittavat, että heidän työmuistinsa prosenttiosuus hyödyttää oikein käyttämällä informatiivista retrovihjettä suhteessa epäinformatiiviseen neutraaliin vihjeeseen. Tätä istuntoa käytetään myös valitsemaan niiden kohteiden lukumäärä, joita käytetään työmuistitehtävässä seuraavissa istunnoissa. Vaikeustitrauskriteerit ovat 60–85 %:n tehtävien suorittaminen oikein retro-cue-kokeissa ja vähintään 5 % suurempi hyöty kuin neutraaleissa vihjekokeissa. Siten eri osallistujat suorittavat tehtävän eri määrällä työmuistiin koodattavia kohteita. Tehtävän vaikeuden titraus tässä kuvatulla tavalla on kriittinen kokeissa, joissa käytetään kausaalista manipulointia (esim. transkraniaalinen magneettistimulaatio) suorituskyvyn moduloimiseksi. Jos osallistujat suoriutuvat katossa (lähes 100 %) tai lattialla (lähellä satunnaista muutosta), kaikki kokeellinen käyttäytymisen manipulointi ei todennäköisesti vaikuta suorituskykyyn, koska tehtävä on liian "helppo" tai liian "kova". Kokeen toisessa istunnossa osallistujat suorittavat työmuistin retrovihjetehtävän samalla, kun EEG:tä tallennetaan. Lisäksi osallistujat suorittavat yksinkertaisen värihavaintotehtävän, jossa osallistujat näkevät värin ja valitsevat väriympyrästä sopivan värin. Tämä tehtävä testaa havainnoinnin tarkkuutta koko väriympyrässä. Toisen istunnon EEG-tiedot esikäsitellään ja Morlet-aallon konvoluutioanalyysi suoritetaan. Tuloksena oleva spektrogrammi verrataan informatiivisen retro-vihjeen ja epäinformatiivisen neutraalin vihjeen välillä, jotta saadaan aikaan theta-taajuus huippuamplitudilla prefrontaalisessa aivokuoressa, ja kontrasti vasempaan ja oikealle suuntautuvan retrovihjeen välillä alfataajuuden johtamiseksi huippuamplitudilla parietaalikorteksissa. Näitä huipputaajuuksia käytetään stimulaatioon neljännessä ja viidennessä istunnossa. Kolmannessa istunnossa tutkijat hankkivat jokaiselle osallistujalle rakenteellisen ja toiminnallisen magneettikuvauksen. Funktionaaliset MRI-tiedot analysoidaan sellaisten alueiden tunnistamiseksi etummaisessa keskimyrskyssä ja takaparietaalisessa uurteessa, jotka ovat toiminnallisesti yhteydessä etu-parietaaliseen "executive control" -verkkoon. Aikaisempi meta-analyysi toiminnallisista MRI-tutkimuksista osoitti, että alueet, joilla oli korkein retro-cue-aktiivisuus, olivat Montrealin neurologisen instituutin koordinaateissa (-40, 36, 28) etummaisen keskiotsan gyrusen osalta ja (-38, -48, 44) alempana. intraparietaalinen sulcus. Siksi tutkijat rajoittavat hakuvalon anatomisiin maamerkkeihin ja näihin koordinaatteihin. Näiden alueiden massakeskusta käytetään TMS:n kohdistamiseen seuraavassa neljännessä ja viidennessä istunnossa. Neljännessä ja viidennessä istunnossa stimulaatio toimitetaan ajoitukseen suhteessa retro-vihjeeseen, taajuuteen ja spatiaaliseen sijaintiin aikaisempien lokalisoijien perusteella. Stimuloinnin aikana TMS-kelan sijainti on kohdistettava kohdennetun aivoalueen kanssa neuronavigointiohjelmistolla, joka tallentaa jokaisen TMS-pulssin tarkkuuden suhteessa kohteeseen. Jokaisessa kokeessa stimulaatiotyyppi valitaan satunnaisesti, tasapainotetaan ja sekoitetaan keskenään. Rytmisen TMS:n vaikutusten ei odoteta kestävän pidempään kuin muutaman syklin itse stimulaation jälkeen. Siksi kokeellinen suunnittelu sekoittaa satunnaisesti stimulaatiotyypin jokaisessa tehtävälohkossa.