健康な人の報酬を伴う学習に対する経頭蓋磁気刺激の効果

目的

シータバースト経頭蓋磁気刺激 (TBS) は、人間の運動皮質に機能的変化を引き起こします。 一次運動野（M1）上の持続的抑制性TBS（cTBS）は、外傷性脳損傷（TBI）やパーキンソン病（PD）の患者に見られるのと同様の、健康な人に一時的な学習障害を引き起こします。 cTBSによる学習抑制は、これらの障害における学習および記憶障害のモデルとして機能し、治療の有効性をスクリーニングし、そのメカニズムを探索する手段を提供する可能性がある。 私たちの当面の目標は、タスクの行動的偶発性の操作、特に報酬の追加によって、cTBS によって生成される仮想損傷を克服できるかどうかを確認することです。

このプロジェクトの最初の目的は、一連の標的位置の暗黙的 (連続反応時間 /SRT) および明示的 (試行錯誤) の運動学習に対する cTBS の抑制効果を調べることです。

プロジェクトの 2 番目の目的は、天気予測タスク (WPT) を使用した、非運動性の暗黙的および陽的確率的分類学習に対する cTBS の効果を調べることです。 我々は、1) M1、2) DLPFC、3) 偽 TBS を介して cTBS に続いてこれらのタスクを実行する参加者を研究することにより、暗黙的および明示的学習における M1 および背外側前頭前野 (DLPFC) の関与を調査します。

3番目の目的は、M1およびDLPFCに対する抑制性TBS後の暗黙的学習および明示的学習中の報酬操作の効果を調べることです。TBSによって引き起こされる学習欠陥は、学習中の強化量を増やすことで改善できる可能性があるためです。

私たちの 4 番目の目的は、機能的 MRI (fMRI) 中にこれらのタスクを実行する参加者を研究することによって、報酬の有無にかかわらず暗黙的学習と明示的学習の基礎となるニューラル ネットワークを調べることです。 最後に、暗黙的シーケンス学習中および M1 上の cTBS 後に fMRI を実行して、暗黙的学習に関与するニューラル ネットワークへの影響を特定します。

調査対象母集団

TBS または MRI に対する禁忌のない健康なボランティア (n = 272、18 ～ 70 歳)。 この数には、実験 1 と 2 にはそれぞれ 60 人の参加者、実験 3 ～ 5 にはそれぞれ 24 人の参加者が含まれます。 さらに、35 人の参加者が行動および画像処理の試験に参加しました。 潜在的な中退や退会（最大 20%）を考慮するため、総加算上限にはさらに 45 名の参加者が含まれ、272 名となります。

デザイン

この研究には、順序効果を排除するための適切な制御を使用した 5 つの混合またはクロスオーバー設計実験が含まれています。

結果の尺度

私たちは、報酬と TBS の効果、およびそれらの相互作用が学習の尺度に及ぼす影響を調べます。 副次的結果の測定は、TBS と報酬がどのように相互作用して MRI 上の BOLD 活性化のパターンを変化させるか、および学習変数と BOLD 活性化に対する関連する遺伝的変異の影響を測定します。 私たちは、関連遺伝子の遺伝的変異がこれらの結果に及ぼす影響を調べる予定です。