ワーキングメモリのシータ結合 (STAR)

この研究は、経頭蓋磁気刺激 (TMS)、脳波 (EEG)、および磁気共鳴画像法 (MRI) を使用したパイロットの 5 セッション研究であり、出力ゲーティングの神経振動基盤を理解します。 実験の最初のセッションは、参加者が書面による参加同意書を提出し、色覚異常をスクリーニングし、アンケートを完了し、遡及的な手がかりを使用して作業記憶タスクを実行するスクリーニング セッションになります。 参加者は、有益でないニュートラル キューと比較して有益なレトロ キューを使用することで、ワーキング メモリの割合が正しいことを示す場合、2 番目のセッションに招待されます。 このセッションは、後続のセッションのワーキング メモリ タスクで使用されるアイテムの数を選択するためにも使用されます。 難易度滴定の基準は、レトロ キュー トライアルの 60% から 85% の正確なタスク パフォーマンスと、ニュートラル キュー トライアルよりも少なくとも 5% 大きい利益です。 したがって、異なる参加者は、作業メモリにエンコードされるアイテムの数が異なるタスクを実行します。 ここで説明するタスクの難易度の滴定は、因果的操作を使用する実験にとって重要です (例: 経頭蓋磁気刺激) パフォーマンスを調整します。 参加者が天井 (100% に近い) または床 (ランダムな変化に近い) で実行している場合、タスクが「簡単」または「難しい」ため、行動の実験的操作がパフォーマンスに影響を与える可能性は低くなります。 実験の 2 番目のセッションでは、脳波が記録されている間、参加者はワーキング メモリ レトロ キュー タスクを実行します。 さらに、参加者は、参加者が色を見て、カラー サークルから一致する色を選択する簡単な知覚色タスクを完了します。 このタスクは、カラー サークル全体の知覚の精度をテストします。 2 番目のセッションの EEG データは前処理され、Morlet ウェーブレット畳み込み解析が実行されます。 得られたスペクトログラムは、有益なレトロキューと有益でないニュートラルキューとの間で対比され、前頭前皮質のピーク振幅を持つシータ周波数を導き出し、左右のレトロキューとの間で対比され、頭頂皮質のピーク振幅を持つアルファ周波数を導き出します。 これらのピーク周波数は、4 回目と 5 回目のセッションでの刺激に使用されます。 3 番目のセッションでは、研究者は各参加者の構造的および機能的 MRI を取得します。 機能的 MRI データを分析して、前頭頭頂の「実行制御」ネットワーク内で機能的に接続されている前中前頭回および後頭頂間溝の領域を特定します。 機能的 MRI 研究の以前のメタアナリシスでは、レトロキュー活動がピークに達した領域は、モントリオール神経学研究所の座標 (-40, 36, 28) で前中前頭回、(-38, -48, 44) であることがわかりました。頭頂間溝。 したがって、研究者はサーチライトを解剖学的ランドマークとこれらの座標に制限します。 これらの領域の重心は、後続の 4 番目と 5 番目のセッションで TMS をターゲットにするために使用されます。 4 回目と 5 回目のセッションでは、以前のローカライザーに基づいて、レトロ キュー、周波数、および空間位置に関連するタイミングで刺激が配信されます。 刺激中、ターゲットに対する各 TMS パルスの精度を記録するニューロ ナビゲーション ソフトウェアを使用して、TMS コイルの位置をターゲットの脳領域に合わせる必要があります。 各試行では、刺激の種類がランダムに選択され、カウンターバランスが取られ、混合されます。 リズミカルな TMS の効果は、刺激自体を超えて数サイクル以上続くとは予想されません。 したがって、実験計画では、すべてのタスク ブロック内で刺激の種類がランダムに混在します。