인간 피험자의 인지 제어 및 관련 EEG에 대한 뇌 자극의 효과 연구.

인지 제어는 여러 정신 질환에서 손상된 인간 인지의 핵심 요소입니다. 이는 dACC(dorsal anterior cingulate cortex), dlPFC(dorso-lateral prefrontal cortex), OFC(orbitofrontal cortex) 및 편도체와 같은 질병에서 눈에 띄게 조절되지 않는 뇌 영역과 밀접하게 관련되어 있습니다. 인지 제어를 특정 신경 기판 및 회로 수준 상호 작용에 연결하는 것은 제어 중단이 신경 및 정신 질환으로 이어지는 방식을 이해하는 데 중요합니다. 이것은 인간에서 가장 잘 수행되는 작업이므로 인간 간질 환자의 두개내 로컬 필드 전위 기록을 사용하여 인지 제어를 연구할 것입니다. 우리는 간질 발작의 수술 전 국소화를 위해 전극을 이식한 환자의 인지 조절을 연구할 것입니다. 이 환자들은 인지 조절과 관련된 많은 뇌 영역에 전극을 가지고 있는데, 이는 네트워크 수준에서 인간의 뇌로부터 기록할 수 있는 독특한 기회입니다. 참가자는 뇌의 전기 활동을 기록하는 동안 인지 제어를 측정하는 실험실 작업을 수행합니다. 이 연구 제안의 목표는 건강하고 불안한/우울한 정신 상태에서 인지 제어의 갈등 해결 측면에 기초한 피질 진동을 특성화하고 모델링하여 건강한 정신 상태로 회복하기 위한 신경 조절 개입의 설계를 알리는 것입니다. 우리는 이 목표를 달성하기 위해 세 가지 보완적인 접근 방식을 취할 것입니다. 1) 외과적 평가를 위해 침습적 모니터링을 받는 간질 환자에서 기록된 두개내 EEG를 사용하여 우리는 충돌 작업의 틀에서 인지 제어의 기본이 되는 피질 신경 진동을 결정할 것입니다. 또한 이를 사용하여 정상적인 대상과 우울하거나 불안한 대상을 구별할 것입니다. 2) 신경 모집단 피질 모델을 사용하여 충돌 처리 중에 관찰되는 dlPFC 및 시간적 피질 진동의 기본이 되는 실행 가능한 신경 메커니즘을 시뮬레이션하고 특성화합니다. 관련 모델 매개변수를 추정하기 위해 데이터 기반 접근 방식을 사용할 것입니다. 3) 원하는 건강한 상태로 시뮬레이션된 진동을 변조하기 위해 피질 전기 자극 패러다임을 설계하기 위해 개별 피험자에 대해 보정된 모델을 사용할 것입니다. 그런 다음 4명의 인간 대상에서 모델 예측을 테스트하여 모델을 검증하고 신경 신호와 관련 행동을 모두 성공적으로 변경할 수 있는지 확인합니다.

이것은 무작위 통제 시험이 아닙니다. 모든 참가자는 뇌 기록을 받고 자극 방법이 설정되면 모두 자극을 받습니다. 무작위화는 주제 내에서 수행됩니다. 작업의 일부 블록은 제어 계산의 다양한 측면을 강조하는 다양한 조건에서 수행됩니다. 일부 블록에는 뇌 자극이 있고 일부는 그렇지 않습니다.