目標指向行動における前線条体回路の因果的役割 (NANCY)

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) を用いたパイロット、4 セッション、クロスオーバー研究であり、背外側の目標指向行動におけるデルタ-ベータ結合の因果的役割を理解します。前頭前皮質 (dlPFC) から背側線条体回路へ。 実験に参加することを要求する参加者は、参加者が最初の除外/包含基準を満たしていることを評価するために、電話によるスクリーニングを受けることに口頭で文書化された同意を提供します。 参加者は、適格性を確認するために電話で MRI および TMS スクリーニング フォームに記入します。

最初のセッションは、報酬ベースの意思決定タスクを伴う脳波セッションになります。 セッションの開始時に、研究者は書面によるインフォームド コンセントを取得します。 その後、該当する場合、調査官は妊娠検査を行います。 参加者は、Snaith Hamilton Pleasure Scale、Behavioral Activation System and Behavioral Inhibition System、Temporal Experience of Pleasure Scale、State-Trait Anxiety Inventory、および Ruminative Responses Scale の 5 つの評価を完了します。 参加者は便利なサンプルからのものであり、大うつ病性障害と診断される必要はないことに注意してください。 したがって、これらの評価は、タスクのパフォーマンスに関連する可能性のあるさまざまな性格特性を調査するときに選択されました。

各参加者の頭皮の寸法が計算され、EEG ネットが適用されます。 次に、参加者は、EEG の開眼と閉眼の安静状態の記録を完了します。 その後、報酬タスクのための労力の支出 (S-EEfRT) の合理化されたバージョンが完成します。 これらのデータは、刺激のない脳活動のベースライン測定値として機能します。 このセッションの所要時間は約 1.5 時間です。 タスクの各ブロックの後、パフォーマンスに基づいてタスクの難易度が増減します。 セッションの最後に、参加者が時間の 85% 以上または時間の 15% 未満のハード タスクを実行することを選択した場合、参加者は実験の次のセッションに招待されません。 インセンティブに基づいて応答を動的に変更しない参加者は、この研究で調査中の関連する認知構造に関与していません。

2 番目のセッションは MRI 施設で行われます。 このセッションの 24 時間前に、参加者は MRI スクリーニング フォームに記入して、MRI の一般的な禁忌に基づいて適格性を確認します。 60 分間のスキャン中に、5 分間の構造 MR が取得され、残りの時間を使用して、S-EEfRT のできるだけ多くのブロックを完了します。 データを使用するために必要なセッションの最小数は 5 ブロックで、収集には約 25 分かかります。 参加者が必要な数のセッションを完了できなかった場合、研究から除外されます。 機能的 MRI データは、3 回目と 4 回目のセッションの前に分析され、刺激のために背外側前頭前皮質 (dlPFC) と内側前頭前皮質 (mPFC) の領域をローカライズします。 ローカリゼーション分析では、左尾状核の頭と左側坐核の関心領域マスクが描画され、dlPFC と mPFC の領域が、これらの領域へのタスクベースの機能的結合性で機能的結合性がピークになります。 調査官によって収集されたパイロット データセットでは、困難なタスクを実行するという決定があったトレイルと、簡単なタスクが選択された試行の対比が、前中前頭回の位置を特定するのに十分であることがわかりました。 高インセンティブと低インセンティブが提供された試験の対比は、内側前頭前皮質の位置を特定するのに十分でした。 したがって、研究者は、線条体のそれぞれの核への最大の接続性を持つこれらの解剖学的領域の領域を選択します。

3 番目と 4 番目のセッションで TMS がターゲットとする領域の順序 (dlPFC の次に mPFC、または mPFC の次に dlPFC) はランダム化され、カウンターバランスがとられます。 3 回目と 4 回目のセッションでは、参加者は TMS 禁忌スクリーニング フォームに記入します。 同じ TMS スクリーニング フォームが電話で、および各 TMS セッションの開始時に管理されます。 TMSフォームの禁忌に曖昧な点がある場合は、てんかん専門医であるメディカルモニターに相談し、最終承認を取得します。 参加者には、目立たない EEG ネットが装着されます。 3 番目のセッションでは、各参加者の運動閾値は、最初の背側骨間筋の電極を使用して運動誘発電位をリアルタイムで監視しながら、左一次運動皮質のハンドノブにシングルパルス TMS を使用して計算されます。 研究者は、目に見えるけいれんを使用して、運動閾値を計算することもできます。 運動閾値は、運動誘発電位または目に見えるけいれんが時間の約 50% で観察されるときのパーセント刺激装置出力として定義されます。 4 回目のセッションでは、3 回目のセッションと同じ刺激強度が使用されます。 構造 MRI と対象領域 (dlPFC および mPFC) は、ニューロソフトウェアにインポートされます。 参加者は三次元定位追跡ヘッドバンドを着用し、頭は頭皮の正規座標を使用して構造 MRI に登録されます。 次に、TMS コイルは mPFC または dlPFC のいずれかを対象とし、ヘッドに対するコイルの位置がセッション全体で記録されます。 TMS のパターン化された列車がすべての試験で配信されるように、参加者は S-EEfRT を実行します。 スタディの各ブロックはランダム化されて、デルタ ベータ パターン (3 ヘルツごとに 20 ヘルツの TMS パルスのトリプレット)、シータ ガンマ パターン (5 ヘルツごとに 50 ヘルツのパルスのトリプレット)、または不整脈パターン (同じ数) のいずれかを受け取ります。ランダムなパルス間間隔でのパルスと持続時間の）。 刺激後、TMS の一般的な副作用に関するアンケートが提供されます。 刺激副作用アンケートの結果に基づいて、構造化された有害事象インタビューが実施され、参加者が「非常に高い」と選択した副作用に関するより多くの情報を取得します。 3 回目と 4 回目のセッションは、それぞれ約 2 時間かかります。