BDNF e apprendimento motorio (BDNF)

Soggetti e design: verrà utilizzato un design pretest/posttest. Verrà studiato un campione di convenienza di studenti universitari sani che sarà sottoposto a uno screening iniziale da parte del PI o dei co-ricercatori consistente in una revisione della storia medica e dei disturbi neurologici per valutare la sicurezza e le qualifiche per partecipare.

Criteri di inclusione/esclusione: i criteri di inclusione includono età compresa tra 18 e 45 anni e nessuna storia pregressa di malattie psichiatriche o neurologiche. I criteri di esclusione includono soggetti con qualsiasi disturbo neuromuscolare che comprometta il movimento degli arti superiori o la storia di convulsioni. I soggetti non possono essere in stato di gravidanza né avere metallo o dispositivi medici interni che non siano compatibili con il test TMS.

Con il soggetto seduto su una sedia di supporto, la pelle del soggetto verrà pulita attorno al primo ventre interoseo dorsale e al dorso della mano. I prossimi elettrodi elettromiografici (EMG) di piccola superficie saranno attaccati al ventre muscolare e al tendine. Un elettrodo di terra verrà posizionato sul dorso della mano o del polso.

Successivamente, verrà determinata la soglia per l'attivazione TMS del muscolo bersaglio. Per trovare la posizione ottimale per l'attivazione del primo muscolo interosseo dorsale, utilizzeremo una bobina TMS a forma di otto da 70 mm collegata a uno stimolatore magnetico rapido Magstim. La bobina verrà tenuta in mano sul cuoio capelluto sopra l'area approssimativa della corteccia motoria primaria (M1) nell'emisfero controlaterale all'elettrodo di registrazione e spostata sistematicamente per trovare la posizione ottimale. Gli stimoli magnetici a impulso singolo verranno erogati manualmente a circa 0,1 Hz a partire da un'intensità del 50% del massimo dello stimolatore. Questo livello sarà regolato sistematicamente fino a trovare la soglia motoria a riposo, definita come l'intensità minima richiesta per suscitare un potenziale evocato motorio (MEP) >50 µV picco-picco in almeno 5 prove su 10 con il muscolo bersaglio a riposo . Verranno raccolte varie misure di eccitabilità corticale della durata di circa 20 minuti.

Il rilevamento/addestramento delle dita sarà fornito per 30 minuti sotto la supervisione del PI o Co-I. I soggetti indosseranno un elettrogoniometro da dito sull'articolazione metacarpo-falangea (MP) del dito indice. I soggetti utilizzeranno i movimenti di flessione/estensione della rispettiva articolazione per tracciare le forme d'onda sullo schermo di un computer. La formazione consisterebbe in 30 blocchi di prove di tracciamento. Ogni blocco sarà composto da 3 prove. I parametri del protocollo per i diversi blocchi differiranno per forma d'onda, ampiezza, frequenza, durata della prova e posizione dell'articolazione. Ad esempio, un'onda quadra comporterebbe una diversa esecuzione del modello di movimento rispetto a un'onda triangolare. Le forme d'onda possono anche differire sulla posizione dell'avambraccio per creare condizioni di "risposta stimolo compatibile" o "risposta stimolo incompatibile". Ad esempio, una posizione articolare incompatibile stimolo-risposta implicherebbe l'estensione e la flessione dell'articolazione (dito MP o gomito) sul piano orizzontale per produrre movimenti del cursore sul piano verticale. Tutti questi fattori mettono alla prova le capacità dell'individuo di risolvere i problemi per ottenere un apprendimento ottimale.

Dopo l'addestramento e il test di accuratezza, le misure di eccitabilità corticale saranno nuovamente raccolte per una durata di circa 20 minuti. Infine, verrà raccolto un campione di saliva per lo screening genetico per il polimorfismo del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF). Raccoglieremo circa 2 ml (meno di mezzo cucchiaino) di saliva chiedendo al soggetto di sputare in un tubo. Potrebbero essere necessari fino a 30 minuti per fornire un campione di saliva, tuttavia, la maggior parte delle persone in genere richiede meno tempo (circa 5 minuti).