階層的認知制御におけるデルタ振動とシータ振動の因果的役割

神経振動は、皮質の分散領域にわたる情報処理を調整するメカニズムであると提案されています。 異なる神経振動は、異なる基礎となる神経計算に対応する可能性があります。 非侵襲的な脳刺激により、実験者は特定の周波数帯域をターゲットにして特定の神経振動を調節できます。 リズミカルな経頭蓋磁気刺激 (TMS) は、刺激の周波数で神経振動を引き起こすことが以前に実証されています。

これまでの証拠は、認知制御タスクパラダイムがデルタ帯域（2～3 Hz）とシータ帯域（4～7 Hz）の両方で明確な活動を引き起こすことを示唆しています。 このタスクは、階層的認知制御を調べるように設計されており、2 つのサブタスクが含まれています。 応答タスクでは、参加者には色付きの固視十字が表示され、特定の指でボタンを押す必要があります。 刺激と反応のマッピングは事前に記憶されます。 応答ルールに対する刺激の数は、4 (低セットサイズ) または 8 (高セットサイズ) として操作されます。 ディメンション タスクでは、参加者は 2 つのオブジェクトを見て、2 つの特徴のうちの 1 つに基づいて、それらが同じであるか異なるかを判断する必要があります。 特徴の 1 つは、オブジェクトの形状が縦長または横長であることです。 もう 1 つの特徴は、単純で滑らかなオブジェクト、または複雑で多面的なオブジェクトの複雑さです。 このタスクでは、デルタ振動 (2 ～ 3 Hz) はルールの抽象化に関連付けられ、中背外側前頭前野 (mid-dlPFC) に作用します。一方、シータ振動 (4 ～ 7 Hz) は刺激と行動の関連付けおよび作業記憶に関連付けられます。高セットサイズ条件下では背側運動前野 (PMd) で観察されるシータ活動の増加を伴います。

現在の研究では、研究者らは、認知制御課題中の神経処理を調節するために、デルタ周波数、シータ周波数、または不整脈制御のいずれかで TMS のリズミカルな列を送達することを提案しています。 TMS と同時に EEG を収集することで、研究者はリズミカルな TMS からの同調振動を測定できるようになります。 各場所でのタスクの実行中にデルタ周波数、シータ周波数、および不整脈性TMSを適用することにより、研究者は、ルール抽象化におけるdlPFC中期のデルタ振動と刺激アクションにおけるPMdでのシータ振動の因果関係を調べることができるようになります。協会。 この刺激は、これらの条件下で観察される神経活動パターンを増幅することにより、タスクのパフォーマンスを向上させるように設計されています。