Effetti della stimolazione elettrica transcranica sulle prestazioni dell'attività negli adulti sani (BRAIN-STIM)

La stimolazione elettrica transcranica (TES) è una tecnica di neuromodulazione non invasiva che fornisce correnti elettriche a bassa intensità (ad esempio <2 mA) attraverso elettrodi del cuoio capelluto per modulare l'attività cerebrale. Numerosi studi hanno dimostrato che i TES possono migliorare le funzioni cognitive come l'apprendimento, la memoria, l'attenzione e il processo decisionale in individui sani, nonché fornire benefici terapeutici nelle popolazioni psichiatriche e neurologiche. Nonostante questi risultati, rimangono sostanziali lacune di conoscenza per quanto riguarda gli effetti dei TES, in particolare nel contesto di compiti complessi e operativamente rilevanti.

La ricerca esistente si è concentrata principalmente sugli effetti dei TES su semplici compiti cognitivi, con indagini limitate sul compito che richiedono un dominio cognitivo multiplo per operare contemporaneamente. Le prestazioni su compiti complessi, come quelli che coinvolgono il coordinamento motorio, il processo visivo-spaziale, il processo decisionale e la risposta rapida, possono rispondere in modo diverso ai TES rispetto ai compiti semplici e isolati. Comprendere questi effetti potrebbe avere ampie applicazioni nell'ottimizzazione delle prestazioni cognitive in vari contesti ad alta domanda.

Questo studio è progettato per affrontare diverse incertezze chiave:

1. Variabilità interindividuale nelle risposte comportamentali e neurofisiologiche ai TES.
2. L'impatto dei parametri di stimolazione (posizione, tipo, intensità) sulle prestazioni dell'attività.
3. La grandezza e la durata degli effetti sia immediati e post-stimolazione sul comportamento.

Per studiare queste domande, gli adulti sani eseguono un'attività computerizzata di tracciamento e cattura che richiede il controllo del motore in tempo reale e il processo decisionale utilizzando i controller a doppia mano. I partecipanti subiscono una stimolazione attiva e sham in un design randomizzato, in doppio cieco e crossover. La stimolazione colpirà la corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra o l'insula anteriore sinistra, guidata dal software di modellazione del flusso di corrente. Le prestazioni vengono valutate durante la stimolazione, immediatamente dopo, e a 24 e 48 ore dopo la post-stimolazione per valutare gli effetti successivi sia immediati che a breve termine.

Le misure di esito includono le metriche delle prestazioni delle attività (ad es. Velocità, accuratezza, successo complessivo) e dati neurophysiologici raccolti tramite monitoraggio non invasivo con spettroscopia funzionale per l'infrarosso vicino (FNIRS). Lo studio fa parte di uno sforzo di ricerca più ampio per caratterizzare l'impatto funzionale dei TES su comportamenti complessi e per informare le applicazioni future nel miglioramento delle prestazioni cognitive.

Tutte le procedure di stimolazione seguono le linee guida di sicurezza stabilite per TES a bassa intensità, incluso il monitoraggio continuo dell'impedenza degli elettrodi e dei questionari eventi avversi post-sessione che valutano il disagio, l'umore e lo stato cognitivo. Il sistema HD-TES MXN-33 SOTERIX Medical include salvaguardie integrate per prevenire la consegna di corrente eccessiva e per garantire un contatto di elettrodi sicuro durante la stimolazione. I partecipanti fungono da loro controlli in un design crossover all'interno del soggetto, aumentando il potere statistico per rilevare differenze all'interno del soggetto tra condizioni attive e sham.