デュアルタスクの歩行とバ​​ランスを改善するための tDCS の最適化 (OptiStim)

立ったり歩いたりすることは、ほとんどの場合、会話、読書、意思決定などの他の認知タスクと一致して完了します。 この重要なタイプの「デュアルタスク」を実行する能力は、日常活動にとって重要であり、左背外側前頭前皮質 (dlPFC) を含む適切な脳ネットワークを効果的に活性化する能力に依存しています。 経頭蓋直流刺激 (tDCS) は、頭皮に配置された電極間に低レベルの電流を流すことにより、脳の興奮性 (活性化の可能性) を選択的に調節できる安全な非侵襲的技術です。 研究者らは、一連の研究を通じて、2 つの大きなスポンジ電極を介して投与された左側の dlPFC をターゲットとする tDCS の 20 分間の 1 回の暴露が、刺激直後にテストした場合に、立位姿勢制御と歩行の測定基準までデュアル タスク コストを削減することを実証しました。 それでもなお、研究者らは、この「伝統的な」バイポーラ形式の tDCS の効果について、被験者間で比較的高いばらつきがあることも観察しています。 研究者らは、この有効性のばらつきは、大きなスポンジ電極を使用した場合の比較的拡散した非特異的な電流の流れに部分的に起因するものであり、頭部と脳の解剖学的構造の個人差と相まって、電流の流れと標的脳領域で生成される電場を大幅に変化させると主張している. このプロジェクトでは、研究者は tDCS モデリングと管理の最近の進歩を適用して、1) 高齢者の個々の構造的脳 MRI を使用して従来の tDCS によって生成された電場をモデル化し、2) 8 つの小さなアレイを介して配信されるパーソナライズされた tDCS を開発します。ゲル電極-最適化アルゴリズムを使用して、関心のある脳領域で目的の電場を生成するために必要な電極配置と現在のパラメーターを決定します。

具体的な目的は、個別化された tDCS、従来の tDCS、偽刺激が高齢者のデュアル タスクの立位と歩行に及ぼす影響を調べることです。 研究集団は、明白な病気や病気のない高齢の男性と女性であるが、ベースラインのデュアルタスクパフォ​​ーマンスが低い場合、シリアルサブトラクションタスクを同時に実行することによって誘導される少なくとも 20% の歩行速度のデュアルタスクコスト (つまり、減少) として定義されます。歩く。

研究者は、参加者全体で、従来の tDCS がデュアル タスクの立位と歩行のパフォーマンスに及ぼす影響は、左側の dlPFC ターゲット上で生成される電場の特定のコンポーネントと相関すると仮定しています。 研究者はまた、パーソナライズされた tDCS は、A) 従来の tDCS や偽の刺激と比較して、デュアル タスクの立ち上げと歩行のパフォーマンスに大きな影響を与え、B) これらの効果は、従来の tDCS と比較して個人間でより一貫していると仮定しています。 このプロジェクトは、研究者や他の多くの研究者が、個々の頭と脳の解剖学に対するこの形態の非侵襲的な脳刺激をよりよく理解し、制御し、最適化できるようにする tDCS の「投与量」に関する重要な洞察を提供します。 また、パーソナライズされた tDCS は、従来のアプローチと比較して、脆弱な高齢者の立位と歩行のデュアルタスクに対して観察された利点のサイズと一貫性を大幅に改善することを実証することも期待されています。