TDCS를 최적화하여 이중 작업 보행 및 균형 개선 (OptiStim)

서기와 걷기는 거의 항상 말하기, 읽기 또는 의사 결정과 같은 다른 인지 작업과 함께 완료됩니다. 이 중요한 유형의 "이중 작업"을 수행하는 능력은 일상 활동에 매우 중요하며 왼쪽 배외측 전두엽 피질(dlPFC)을 포함하는 적절한 뇌 네트워크를 효과적으로 활성화하는 능력에 따라 달라집니다. 경두개 직류 자극(tDCS)은 두피에 배치된 전극 사이에 낮은 수준의 전류를 전달하여 뇌 흥분성(즉, 활성화 가능성)을 선택적으로 조절할 수 있는 안전하고 비침습적인 기술입니다. 연구자들은 일련의 연구를 통해 두 개의 큰 스폰지 전극을 통해 관리되는 왼쪽 dlPFC를 대상으로 하는 tDCS의 단일 20분 노출이 이중 작업 비용을 자극 직후에 테스트할 때 서 있는 자세 제어 및 보행의 메트릭으로 감소시킨다는 것을 입증했습니다. 그럼에도 불구하고 조사자들과 다른 사람들은 또한 이 '전통적인' 양극성 형태의 tDCS의 효과에서 상대적으로 높은 피험자 간 변동성을 관찰했습니다. 연구자들은 이러한 효과의 가변성은 큰 스폰지 전극을 사용할 때 상대적으로 확산되고 비특이적인 전류 흐름에서 부분적으로 발생하며, 전류 흐름과 대상 뇌 영역에서 생성된 전기장을 크게 변경하는 머리 및 뇌 해부학의 개별 가변성과 함께 발생한다고 주장합니다. 이 프로젝트에서 조사관은 tDCS 모델링 및 관리의 최근 발전을 적용하여 1) 개별 구조적 뇌 MRI를 사용하여 노인의 기존 tDCS에 의해 생성된 전기장을 모델링하고 2) 8개의 작은 배열을 통해 전달되는 개인화된 tDCS를 개발합니다. 젤 전극 - 최적화 알고리즘을 사용하여 관심 있는 뇌 영역으로 원하는 전기장을 생성하는 데 필요한 전극 배치 및 전류 매개변수를 결정합니다.

특정 목표는 개인화된 tDCS, 전통적인 tDCS 및 고령자의 이중 작업 서기 및 걷기에 대한 가짜 자극의 즉각적인 후유증을 조사하는 것입니다. 연구 모집단은 명백한 질병이나 질병이 없지만 동시에 연속 빼기 작업을 수행하여 유도된 보행 속도가 최소 20%인 이중 작업 비용(즉, 감소)으로 정의되는 열악한 기본 이중 작업 성능을 가진 노인 남성과 여성이 될 것입니다. 걷는.

조사관은 참가자 전체에서 이중 작업 서기 및 걷기 성능에 대한 전통적인 tDCS의 효과가 왼쪽 dlPFC 대상에 대해 생성된 전기장의 특정 구성 요소와 관련이 있을 것이라고 가정합니다. 연구자들은 또한 개인화된 tDCS가 A) 전통적인 tDCS 및 모의 자극과 비교하여 이중 작업 서기와 걷기 성능에 더 큰 효과를 유도하고 B) 이러한 효과가 전통적인 tDCS와 비교하여 개인 간에 더 일관성이 있을 것이라고 가정합니다. 이 프로젝트는 tDCS "투여량"에 대한 중요한 통찰력을 제공하여 연구자와 많은 다른 연구자들이 개별 머리 및 뇌 해부학에 대한 이러한 형태의 비침습적 뇌 자극을 더 잘 이해, 제어 및 최적화할 수 있도록 합니다. 또한 개인화된 tDCS가 전통적인 접근 방식과 비교하여 취약한 노인의 서 있고 걷는 이중 작업에 대해 관찰된 이점의 크기와 일관성을 크게 개선한다는 것을 입증할 것으로 예상됩니다.