Frontostriataalisen piirin syy-rooli tavoitteelliseen käyttäytymiseen (NANCY)

Tämä tutkimus on neljän istunnon pilottitutkimus, jossa käytetään transkraniaalista magneettistimulaatiota (TMS), elektroenkefalografiaa (EEG) ja magneettikuvausta (MRI), jotta voidaan ymmärtää delta-beeta-kytkennän syy-seuraus tavoitteelliseen käyttäytymiseen dorsolateraalissa. prefrontaalinen aivokuori (dlPFC) dorsaaliseen striatumin piiriin. Osallistujat, jotka pyytävät osallistumista kokeiluun, antavat suullisen, dokumentoidun suostumuksensa puhelintarkastukseen sen arvioimiseksi, että osallistuja täyttää alkuperäiset poissulkemis-/sisällytyskriteerit. Osallistujat täyttävät MRI- ja TMS-seulontalomakkeen puhelimitse varmistaakseen kelpoisuuden.

Ensimmäinen istunto on EEG-istunto, jossa on palkkiopohjainen päätöksentekotehtävä. Istunnon alussa tutkijat hankkivat kirjallisen suostumuksen. Tämän jälkeen tutkijat tekevät raskaustestin tarvittaessa. Osallistujat suorittavat viisi arviointia: Snaith Hamilton Pleasure Scale, Behavioral Activation System ja Behavioral Inhibition System, Temporal Experience of Pleasure Scale, State-Trait Axiety Inventory ja Ruminative Responses Scale. Huomaa, että osallistujat ovat sopivasta näytteestä, eikä heidän tarvitse diagnosoida vakavaa masennusta. Näin ollen nämä arvioinnit valittiin, koska ne kartoittavat erilaisia ​​persoonallisuuden piirteitä, joilla saattaa olla merkitystä tehtävän suorittamisen kannalta.

Jokaisen osallistujan päänahan mitat lasketaan ja EEG-verkkoa käytetään. Seuraavaksi osallistujat suorittavat EEG:n lepotilan tallennuksen silmät auki ja silmät kiinni. Tämän jälkeen S-EEfRT:n (S-EEfRT) virtaviivaistettu versio valmistuu. Nämä tiedot toimivat aivojen toiminnan perusmittauksena ilman minkäänlaista stimulaatiota. Tämä istunto kestää noin 1,5 tuntia. Jokaisen tehtävälohkon jälkeen tehtävän vaikeus kasvaa tai vähenee suorituskyvyn mukaan. Jos osallistuja on istunnon lopussa päättänyt suorittaa vaikean tehtävän yli 85 % ajasta tai alle 15 % ajasta, osallistujaa ei kutsuta kokeen seuraavaan istuntoon. Osallistujat, jotka eivät muuta vastaustaan ​​dynaamisesti kannustimen perusteella, eivät ole sitoutuneet tässä tutkimuksessa tutkittavien olennaisten kognitiivisten konstruktien kanssa.

Toinen istunto tapahtuu MRI-tilassa. Osallistujat täyttävät 24 tuntia ennen tätä istuntoa MRI-seulontalomakkeen varmistaakseen kelpoisuuden MRI:n yleisten vasta-aiheiden perusteella. 60 minuutin skannauksen aikana hankitaan 5 minuutin rakenteellinen MR ja jäljellä oleva aika käytetään mahdollisimman monen S-EEfRT-lohkon suorittamiseen. Tietojen käyttämiseen vaadittava istuntojen vähimmäismäärä on 5 lohkoa, jonka keräämiseen kuluu noin 25 minuuttia. Jos osallistuja ei pystynyt suorittamaan vaadittua määrää istuntoja, hänet suljetaan pois tutkimuksesta. Funktionaaliset MRI-tiedot analysoidaan ennen 3. ja 4. istuntoa dorsolateraalisen prefrontaalisen aivokuoren (dlPFC) ja mediaalisen prefrontaalikuoren (mPFC) alueiden paikallistamiseksi stimulaatiota varten. Lokalisaatioanalyysissä piirretään kiinnostuksen kohteena oleva maski vasemman hännän päähän ja vasempaan tuman accumbensiin ja alue dlPFC:ssä ja mPFC:ssä, jolla on huippufunktionaalinen yhteys tehtäväperusteisessa toiminnallisessa yhteydessä näihin alueisiin. Tutkijoiden keräämässä pilottitietojoukossa havaittiin, että niiden jälkien kontrasti, joissa oli päätös suorittaa vaikea tehtävä, verrattuna kokeisiin, joissa valittiin helppo tehtävä, oli riittävä paikantamaan etummainen keskimmäinen otsakehä. Niiden kokeiden kontrasti, joissa tarjottiin korkeaa ja matalaa kannustinta, oli riittävä lokalisoimaan mediaalisen prefrontaalisen aivokuoren. Siten tutkijat valitsevat alueet näiltä anatomisilla alueilla, joilla on maksimaalinen yhteys omaan ytimeensä striatumissa.

Alueiden järjestys (dlPFC sitten mPFC tai mPFC sitten dlPFC), joihin TMS on kohdistettu kolmannessa ja neljännessä istunnossa, satunnaistetaan ja tasapainotetaan. Kolmannella ja neljännellä istunnossa osallistujat täyttävät TMS-vasta-aiheiden seulontalomakkeen. Sama TMS-seulontalomake hoidetaan puhelimitse ja jokaisen TMS-istunnon alussa. Jos TMS-muodon vasta-aiheissa on epäselvyyttä, epileptologin lääkärin kanssa kuullaan ja lopullinen hyväksyntä hankitaan. Osallistujat varustetaan matalaprofiilisella EEG-verkolla. Kolmannessa istunnossa kunkin osallistujan motorinen kynnys lasketaan käyttämällä yksipulssista TMS:ää vasemman ensisijaisen motorisen aivokuoren käsinuppiin ja reaaliaikaisesti tarkkaillen moottorin aiheuttamaa potentiaalia käyttämällä elektrodeja ensimmäisessä selkäluun välisessä lihaksessa. Tutkijat voivat myös käyttää näkyvää nykimistä laskeakseen moottorin kynnyksen. Motorinen kynnys määritellään stimulaattorin tehon prosentteina, kun moottorin aiheuttama potentiaali tai näkyvä nykiminen havaitaan noin 50 % ajasta. Neljännellä istunnolla käytetään samaa stimulaattorin voimakkuutta kuin kolmannessa istunnossa. Rakenteellinen MRI ja kiinnostavat alueet (dlPFC ja mPFC) tuodaan neuronavigointiohjelmistoon. Osallistujalla on kolmiulotteinen stereotaksinen seurantapääpanta ja hänen päänsä rekisteröidään rakenteelliseen magneettikuvaukseen käyttämällä päänahan kanonisia koordinaatteja. Sitten TMS-kela kohdistetaan joko mPFC:hen tai dlPFC:hen ja kelan sijainti päähän nähden tallennetaan koko istunnon ajan. Osallistuja suorittaa S-EEfRT:n, kun TMS:n kuviolliset junat toimitetaan jokaisessa kokeilussa. Jokainen tutkimuksen lohko satunnaistetaan vastaanottamaan joko delta-beeta-kuvioitu (TMS-pulssien kolmoiskappaleita taajuudella 20 hertsiä joka 3. hertsissä), theta-gamma-kuvioitu (pulssien kolmoiskappaleita 50 hertsillä joka 5 hertsissä) tai rytmihäiriökuvio (sama numero). pulssien ja keston satunnaisella pulssien välisellä aikavälillä). Stimuloinnin jälkeen toimitetaan kyselylomake TMS:n yleisistä sivuvaikutuksista. Stimulaation sivuvaikutuksia koskevan kyselylomakkeen tulosten perusteella suoritetaan jäsennelty haittatapahtumien haastattelu saadakseen lisätietoja kaikista sivuvaikutuksista, jotka osallistuja on valinnut "erittäin korkeiksi". Kolmas ja neljäs istunto kestävät kumpikin noin kaksi tuntia.