高齢者における探索・搾取意思決定の神経計算メカニズムの評価

参加者は 5 つの実験セッションに参加します。 これらには、神経心理学的テスト、意思決定バッテリー、機能的および構造的 MRI、およびターゲット領域またはコントロール領域のいずれかに適用される経頭蓋磁気刺激の 2 つのセッションが含まれます。 臨床試験コンポーネントは、異なる TMS 介入を受けるために被験者が異なるグループにランダムに割り当てられる最後の 2 つのセッションのみに関係します。 完全を期すために、すべてのセッションについて以下に説明します。

240 人の参加者 (若い 110 人、年配の 130 人、女性 50%) が地元のツーソン人口から募集されます。 最初のセッションでの神経心理学的テストは、軽度の認知障害または初期段階のアルツハイマー病の症状を示す参加者を除外するために使用されます。

意思決定バッテリー: すべての参加者は、Horizo​​n タスク (Wilson et al. 2014) を実行して、リスクテイク、あいまいな態度、一時的な割引、および行動の変動性を測定する意思決定バッテリーに加えて、探索と悪用の行動を測定します。

神経画像: 92 人の若い成人と 92 人の高齢者が MRI 実験に参加するために戻ってきます。 すべての参加者は、電話インタビューと行動セッション中にスクリーニングされ、MRI と TMS の禁忌を除外し、MRI セッションの開始時にもう一度スクリーニングされます。 MRI 実験は、Banner University Medical Center のニューロイメージング施設にある 3T Skyra スキャナーで行われます。 すべてのニューロ イメージング実験は、標準的な安全ガイドライン (Rossi et al. 2009) に従って実行され、参加者はスクリーニングされ、手順が開始される前にインフォームド コンセントが与えられます。

各スキャン セッションは約 90 分続き、短いローカライザー スキャン (約 1 分)、T1 加重構造スキャン (6 分)、構造結合を評価するための拡散テンソル イメージング (DTI、10 分)、白を定量化するための FLAIR が含まれます。物質の超信号 (2 分)、特に前頭極における磁場の不均一性を補正するためのフィールド マップ (2 分)、機能的結合を測定するための静止状態の fMRI (8 分)、および以下に説明するタスクを使用したイベントベースの fMRI ( 50〜60分）。 すべての機能スキャンは、最適化されたパラメーターを使用して取得され、前頭極および他の前頭領域での信号のドロップアウトが防止されます (Deichmann et al. 2003)。

セッション 4 および 5 (TMS): TMS セッションは臨床試験の定義に適合します。これは、被験者が、異なる介入を異なる順序で受ける異なるグループに前向きに割り当てられるためです。 各年齢グループの参加者は、TMS のターゲット領域が IFG の前頭極であるかどうかに応じて、疑似ランダムにグループに割り当てられます。 したがって、被験者には 4 つの異なるグループがあります。古い前頭極、若い前頭極、古い IFG、若い IFG で、各グループに 42 人の参加者 (男性 21 人、女性 21 人) がいます。 各参加者は、2 つの TMS セッション (1 つのターゲット セッションと 1 つのコントロール セッション) に参加します。 セッションの順序は、被験者間で相殺されます。

TMS セッションは、バナー大学医療センターの新しい TMS 施設で行われます。 すべての TMS は、確立された安全ガイドライン (Rossi et al, 2009) に沿って、TMS 施設の所長であり、若年、高齢者、および認知障害のある被験者の TMS に関する豊富な経験を持つ co-I Chou の監督の下で提供されます。 これらのガイドラインに正しく従えば、TMS は非常に安全な手順であり、約 20 年間の研究でほんの一握りの有害事象しか発生していないことが保証されます。

同意とスクリーニング手順が完了すると、各 TMS セッションは行動運動閾値 (AMT) の測定から始まります。 AMT は、テストされた筋肉の等尺性収縮中に限界運動誘​​発電位 (10 回の試行の 50% で約 200 μV) を生成する最小刺激強度として定義されます。 AMT が測定された後、参加者は cTBS (40 秒間 80% AMT で 50 Hz の刺激; Huang et al 2005) を受け取ります。 刺激は、ターゲット エリア (前頭極または IFG) またはコントロール エリア (頂点) のいずれかに適用され、セッションの順序は参加者間で相殺されます。 Polaris Spectra 赤外線カメラ (Northern Digital、ウォータールー、オンタリオ、カナダ) を備えたフレームレス ニューロナビゲーション システム (Localite TMS Navigator) を使用して、各領域の適切なターゲティングを実現します。 このシステムにより、刺激をモントリオール神経学研究所 (MNI) 空間の特定の座標に集中させることができます。 座標 [x,y,z] = [35,50,15] が前頭極に使用されます (以前の fMRI 研究とオリジナルの TMS 研究に基づく、Daw et al., 2006; Zajkowski et al. 2017) および [x, y,z] = [56,16,22] は、若いパイロット グループでのアクティベーションの場所に基づく右の IFG です。 頂点制御部位は、10-20 EEG システムの Cz 位置として定義されます。 TMS を受けた後、参加者は白い壁を 1 分間見つめた後、ホライズン タスクを 45 分間実行します。