Stimolazione cerebellare non invasiva sull'apprendimento motorio

Dopo aver dato il previo consenso informato, i volontari saranno sottoposti a sei sessioni pseudo-randomizzate utilizzando un sito web (randomization.com) da un ricercatore non coinvolto. All'inizio dello studio, i volontari saranno valutati attraverso un questionario strutturato e l'SRTT di base sarà eseguito 24 ore prima della prima sessione. Ogni sessione comprenderà la seguente sequenza sperimentale:

1. Fatica e livelli di attenzione. Sarà misurato attraverso una scala analogica graduata da 0 a 10, dove 0 indica livelli di affaticamento o attenzione più bassi e 10, i livelli di affaticamento o attenzione più alti.
2. Breve inibizione intracorticale (SICI) e facilitazione intracorticale (ICF): sarà valutata attraverso paradigmi pp-TMS (Neurosoft, Russia). Inizialmente, la soglia motoria a riposo (RMT) sarà determinata trovando l'output più basso dello stimolatore che suscita potenziali evocati motori (MEP) intorno a 50 μV (TMS Motor Threshold Assessment Tool -MTAT 2.0 - USA). Per la misurazione RMT, una bobina a forma di otto collegata allo stimolatore magnetico tenuto manualmente a 45 gradi dalla linea mediana, verrà posizionata sopra la corteccia motoria primaria destra (C4 - 10/20 System). Gli stimoli di condizionamento sottosoglia (80% di RMT) e gli stimoli di test soprasoglia (120% di RMT) saranno erogati a un intervallo interstimolo (ISI) di 2 millisecondi per SICI e 10 millisecondi per ICF. Verranno applicati dieci stimoli per ciascuna condizione (impulso non condizionato e coppie di stimoli con ISI di 2 e 10 millisecondi). La consegna degli ordini di stimolo sarà pseudo-randomizzata e SICI e ICF saranno espressi come percentuale di stimolo condizionato rispetto allo stimolo incondizionato.
3. Test di scrittura a mano: i volontari saranno istruiti a scrivere sei parole con la penna digitale utilizzando la mano non dominante su un tablet dotato di sistema software di analisi (MovAlyzer, EUA). Il compito verrà eseguito spontaneamente, senza alcun pregiudizio di istruzione durante l'attività di scrittura. Ogni sessione ha sequenze di parole diverse ma verrà mantenuto il livello di difficoltà (sei parole, due delle quali con 4, 6 e 8 lettere).

4. Stimolazione cerebellare non invasiva + Tempo di reazione seriale Compito: La stimolazione cerebellare verrà applicata durante SRTT (acquisizione online).

   ctDCS - La corrente elettrica verrà erogata attraverso uno stimolatore DC (NeuroConn Plus, Germania) utilizzando un paio di elettrodi di spugna imbevuti di soluzione salina (superficie 25 cm² e 35 cm²). L'elettrodo attivo (anodo o catodo) verrà posizionato sopra l'area cerebellare sinistra (3 cm lateralmente all'inione - emisfero cerebellare sinistro) e il riferimento, sopra il braccio destro con intensità di corrente di 2mA, dissolvenza in entrata e in uscita di 10 secondi , durante 20 minuti. La finta tDCS è stata utilizzata in diversi studi per valutare gli effetti della tDCS attiva. La finta ctDCS verrà applicata utilizzando lo stesso posizionamento degli elettrodi e le stesse impostazioni dei parametri della ctDCS catodica, tuttavia la stimolazione durerà solo 30 secondi ma i volontari saranno con il montaggio degli elettrodi per 20 minuti. Poiché il dispositivo si spegnerà automaticamente all'insaputa del volontario, si avvertiranno le prime sensazioni (formicolio da lieve a moderato) nel sito di stimolazione senza indurre alcun effetto modulatorio. Inoltre, dopo ogni sessione di ctDCS, verrà applicato un questionario sugli effetti avversi.

   c-rTMS - Inizialmente, l'area di rappresentazione corticale superiore (hotspot) del primo muscolo interosseo dorsale (FDI) sarà determinata attraverso una bobina a forma di otto collegata allo stimolatore magnetico (Rapid², Magstim, UK) tenuto manualmente e posizionato sul cuoio capelluto (Sistema C4 - 10/20) con un angolo di 45 gradi dalla linea mediana puntata verso il muscolo bersaglio (FDI). Successivamente, verrà misurato l'RMT. Il volontario sarà posizionato davanti allo schermo di un computer per eseguire SRTT durante la stimolazione. La bobina verrà posizionata sull'emisfero cerebellare sinistro (3 cm lateralmente all'inion) tangenzialmente al cuoio capelluto e rivolta verso l'alto. I protocolli rTMS si basavano su studi precedenti e sono stati adattati alle raccomandazioni di sicurezza complete e anche per essere in grado di realizzare simultaneamente SRTT (acquisizione online). Protocollo a bassa frequenza: 1Hz, 110% RMT, 1000 stimoli (1 treno). Protocollo ad alta frequenza: 10Hz, 110% RMT, 33 treni, 50 stimoli per treno, intervallo tra treni di 25 secondi, 1650 stimoli. Sham c-rTMS sarà eseguito con protocollo a bassa frequenza utilizzando due bobine. Il primo - collegato allo stimolatore - sarà posizionato su un supporto a spirale vicino al volontario ma non visibile. Pertanto, saranno udibili rumori di stimolazione caratteristici. Il secondo - scollegato dallo stimolatore - sarà posizionato sopra l'emisfero cerebellare sinistro. Dopo ogni sessione c-rTMS, verrà calcolata la presenza di effetti avversi.

   Serial Reaction Time Task (SRTT): verrà eseguito tramite software con stimoli visivi presentati sullo schermo di un computer in quattro diverse posizioni. Il volontario deve premere, con la mano non dominante, un tasto corrispondente con dita prestabilite il prima possibile quando sullo schermo appare una stella evidenziata. Il test comprende otto blocchi con 120 prove ciascuno. L'apprendimento motorio implicito è misurato dai cambiamenti delle prestazioni tra i blocchi 5, 6 e 7.

5. Breve inibizione intracorticale (SICI) e facilitazione intracorticale (ICF): utilizzando lo stesso RTM di prima.
6. Prova di scrittura a mano.
7. Fatica e livelli di attenzione.
8. Valutazione della percezione delle prestazioni: al fine di correlare il tipo di stimolazione al miglioramento consapevole delle prestazioni del compito motorio (SRTT e test della scrittura a mano) verrà chiesto alla fine di ogni sessione se il volontario ritiene che le sue prestazioni motorie siano state migliori, peggiori o uguali a prima .