Évaluation des mécanismes neurocomputationnels de la prise de décision d'exploration-exploitation chez les personnes âgées

Les participants prendront part à cinq sessions expérimentales. Celles-ci comprendront des tests neuropsychologiques, une batterie de prise de décision, une IRM fonctionnelle et structurelle et deux séances de stimulation magnétique transcrânienne appliquées à une région cible ou de contrôle. Le volet essai clinique ne concerne que les deux dernières sessions où les sujets seront assignés au hasard à différents groupes pour recevoir différentes interventions TMS. Pour être complet, toutes les sessions sont décrites ci-dessous :

240 participants (110 plus jeunes, 130 plus âgés, 50 % de femmes) seront recrutés parmi la population locale de Tucson. Des tests neuropsychologiques lors de la première session seront utilisés pour exclure les participants qui présentent des symptômes de troubles cognitifs légers ou de stade précoce de la maladie d'Alzheimer.

Batterie de prise de décision : tous les participants effectueront la tâche Horizon (Wilson et al. 2014) pour mesurer le comportement d'exploration-exploitation en plus d'une batterie de prise de décision pour mesurer la prise de risque, l'attitude ambiguë, l'actualisation temporelle et la variabilité comportementale.

Neuroimagerie : 92 adultes plus jeunes et 92 adultes plus âgés reviendront pour participer à l'expérience d'IRM. Tous les participants seront examinés au cours de l'entretien téléphonique et de la session comportementale pour exclure les contre-indications à l'IRM et à la TMS et seront à nouveau examinés au début de la session d'IRM. Les expériences d'IRM auront lieu dans le scanner 3T Skyra de l'installation de neuroimagerie du Banner University Medical Center. Toutes les expériences de neuroimagerie seront menées conformément aux directives de sécurité standard (Rossi et al. 2009) et les participants seront sélectionnés et donneront leur consentement éclairé avant le début de la procédure.

Chaque session d'analyse durera environ 90 minutes et comprendra une courte analyse de localisation (environ 1 minute), une analyse structurelle pondérée en T1 (6 minutes), une imagerie du tenseur de diffusion pour évaluer la connectivité structurelle (DTI, 10 minutes), FLAIR pour quantifier le blanc hyperintensités de la matière (2 minutes), une carte de champ pour corriger les inhomogénéités du champ magnétique, en particulier dans le pôle frontal (2 minutes), l'IRMf au repos pour mesurer la connectivité fonctionnelle (8 minutes) et l'IRMf basée sur les événements en utilisant la tâche décrite ci-dessous ( 50-60 minutes). Tous les scans fonctionnels seront acquis avec des paramètres optimisés pour empêcher la perte de signal dans le pôle frontal et d'autres régions frontales (Deichmann et al. 2003).

Sessions 4 et 5 (TMS) : Les sessions TMS correspondent à la définition d'un essai clinique car les sujets seront assignés de manière prospective à différents groupes qui recevront différentes interventions dans différents ordres. Les participants de chaque groupe d'âge seront répartis de manière pseudo-aléatoire dans des groupes selon que la région cible du TMS est le pôle frontal de l'IFG. Ainsi, il y aura quatre groupes distincts de sujets : pôle frontal plus âgé, pôle frontal plus jeune, IFG plus âgé, IFG plus jeune, avec 42 participants (21 hommes, 21 femmes) dans chaque groupe. Chaque participant participera à deux sessions TMS, une cible et une session de contrôle. L'ordre des séances sera équilibré selon les matières.

Les sessions TMS auront lieu dans la nouvelle installation TMS du Banner University Medical Center. Tous les TMS seront livrés conformément aux directives de sécurité établies (Rossi et al, 2009) sous la supervision de co-I Chou qui est le directeur de l'installation TMS et possède une vaste expérience avec TMS chez les sujets jeunes, âgés et souffrant de troubles cognitifs. Lorsqu'elles sont suivies correctement, ces directives garantissent que la TMS est une procédure très sûre avec seulement une poignée d'événements indésirables survenus en environ 20 ans de recherche.

Après avoir terminé les procédures de consentement et de dépistage, chaque session TMS commencera par la mesure du seuil moteur d'action (AMT). L'AMT est définie comme l'intensité minimale du stimulus qui produit un potentiel évoqué moteur liminal (environ 200 μV dans 50 % des 10 essais) pendant la contraction isométrique du muscle testé. Une fois l'AMT mesurée, les participants recevront le cTBS (stimulation 50 Hz à 80 % d'AMT pendant 40 secondes ; Huang et al 2005). La stimulation sera appliquée à la zone cible (pôle frontal ou IFG) ou à la zone de contrôle (vertex) avec l'ordre des séances contrebalancé entre les participants. Le ciblage approprié de chaque région sera réalisé à l'aide d'un système de neuronavigation sans cadre (Localite TMS Navigator) avec une caméra infrarouge Polaris Spectra (Northern Digital, Waterloo, Ontario, Canada). Ce système permet de centrer la stimulation sur des coordonnées précises dans l'espace de l'Institut neurologique de Montréal (INM). Les coordonnées [x,y,z] = [35,50,15] seront utilisées pour le pôle frontal (basé sur les travaux antérieurs d'IRMf et notre étude TMS originale, Daw et al., 2006 ; Zajkowski et al. 2017) et [x, y,z] = [56,16,22] pour l'IFG droit en fonction de la localisation de nos activations dans le groupe jeune pilote. Le site de contrôle du vertex est défini comme la position Cz d'un système EEG 10-20. Après avoir reçu le TMS, les participants fixeront un mur blanc pendant 1 minute avant d'effectuer la tâche Horizon pendant 45 minutes.