Connettività Theta nella memoria di lavoro (STAR)

Questo studio è uno studio pilota di cinque sessioni con stimolazione magnetica transcranica (TMS), elettroencefalografia (EEG) e risonanza magnetica (MRI) per comprendere le basi oscillatorie neurali dell'output-gating. La prima sessione dell'esperimento sarà una sessione di screening, in cui i partecipanti forniscono il consenso scritto a partecipare, sottoposti a screening per daltonismo, questionari completi ed eseguire un'attività di memoria di lavoro con spunti retrospettivi. I partecipanti saranno invitati di nuovo alla seconda sessione se mostreranno un vantaggio per la loro percentuale di memoria di lavoro corretta mediante l'uso del segnale informativo retroattivo relativo al segnale neutro non informativo. Questa sessione verrà utilizzata anche per selezionare il numero di elementi che verranno utilizzati nell'attività di memoria di lavoro per le sessioni successive. I criteri per la titolazione della difficoltà sono le prestazioni del compito comprese tra il 60% e l'85% corrette per le prove retro-cue e un vantaggio di almeno il 5% maggiore rispetto alle prove con cue neutro. Pertanto, partecipanti diversi eseguiranno l'attività con un numero diverso di elementi da codificare nella memoria di lavoro. La titolazione della difficoltà del compito descritta qui è fondamentale per gli esperimenti che utilizzano la manipolazione causale (ad es. stimolazione magnetica transcranica) per modulare le prestazioni. Se i partecipanti si esibiscono al massimo (vicino al 100%) o al minimo (vicino al cambiamento casuale), è meno probabile che qualsiasi manipolazione sperimentale del comportamento abbia un impatto sulle prestazioni poiché il compito è troppo "facile" o troppo "difficile". Per la seconda sessione dell'esperimento, i partecipanti eseguono l'attività di retro-cue della memoria di lavoro mentre viene registrato l'EEG. Inoltre, i partecipanti completeranno un semplice compito di percezione del colore in cui i partecipanti vedono un colore e scelgono il colore corrispondente dal cerchio dei colori. Questo compito verifica la precisione della percezione in tutto il cerchio dei colori. I dati EEG della seconda sessione saranno preelaborati e sarà condotta un'analisi della convoluzione wavelet di Morlet. Lo spettrogramma risultante sarà confrontato tra il retro-cue informativo e il segnale neutro non informativo per derivare la frequenza theta con l'ampiezza di picco nella corteccia prefrontale, e il contrasto tra un retro-cue verso sinistra e uno verso destra per derivare la frequenza alfa con l'ampiezza del picco nella corteccia parietale. Queste frequenze di picco verranno utilizzate per la stimolazione nella quarta e quinta sessione. Nella terza sessione, gli investigatori acquisiranno la risonanza magnetica strutturale e funzionale per ciascun partecipante. I dati della risonanza magnetica funzionale saranno analizzati per identificare le regioni nel giro frontale medio anteriore e nel solco intraparietale posteriore che sono funzionalmente collegate all'interno della rete frontale-parietale, "controllo esecutivo". Una precedente meta-analisi di studi di risonanza magnetica funzionale ha rilevato che le regioni con attività di picco retro-cue erano alle coordinate del Montreal Neurological Institute (-40, 36, 28) per il giro frontale medio anteriore e (-38, -48, 44) per il giro inferiore solco intraparietale. Pertanto, gli investigatori limiteranno la luce di ricerca ai punti di riferimento anatomici e a queste coordinate. Il centro di massa in queste regioni verrà utilizzato per il targeting con TMS nella successiva quarta e quinta sessione. Nella quarta e quinta sessione, la stimolazione verrà erogata al momento relativo a retro-cue, frequenza e posizione spaziale basata su localizzatori precedenti. Durante la stimolazione, la posizione della bobina TMS deve essere allineata alla regione cerebrale mirata con un software di neuro-navigazione che registra l'accuratezza di ciascun impulso TMS rispetto al bersaglio. In ogni prova, il tipo di stimolazione sarà selezionato casualmente, controbilanciato e mescolato. Gli effetti della TMS ritmica non dovrebbero durare più di pochi cicli oltre la stimolazione stessa. Pertanto, il disegno sperimentale mescola in modo casuale il tipo di stimolazione all'interno di ogni blocco di attività.