Hersenveranderingen geassocieerd met het leren van een motorische taak

Doel: We willen aantonen dat de ontwikkeling van impliciete kennis van een motorische taak geassocieerd is met afname van intracorticale GABA-gerelateerde inhibitie (ICI) in de getrainde spieren (begeleidende toenemende MEP-amplitudes) en toename van ICI in niet-getrainde naburige spieren en dat, nadat de kennis expliciet is geworden, ICI-wijzigingen minder prominent worden.

Het zou nuttig zijn om de rol van ICI tijdens het leren te kennen. Aangezien van sommige interventies of medicijnen bekend is dat ze de GABA-activiteit wijzigen, kan deze studie zelfs een grondgedachte geven voor het gebruik van deze interventies en medicijnen om plastische veranderingen te verbeteren bij patiënten met verminderde motorische leercapaciteiten.

Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat het aanleren van een motorische taak met één hand kan worden overgedragen naar de contralaterale hand (37, 43, 45, 46, 47). Studies hebben aangetoond dat het aanleren van een vingerreekstaak (Serial Reaction Time test, SRTT) met de dominante hand (getraind) kan worden overgedragen naar de contralaterale hand (ongetraind) (43,49,50). In dit aanvullende experiment stellen we voor om het effect te onderzoeken van het verstoren van M1 (door gebruik van 1 Hz TMS, remmend effect) op motorisch leren in de getrainde hand (dominant) en in de ongetrainde hand (niet-dominant). Bewijs heeft aangetoond dat er transcallosale verbindingen zijn tussen M1 van beide hemisferen (40). Aangezien M1 actief is tijdens impliciet leren (41, 42), verwachten we dat 1 Hz TMS-stimulatie (remmend effect) boven M1 het impliciete leren zal verslechteren in zowel de getrainde (dominante) als de ongetrainde hand (niet-dominante). Dit zal worden geëvalueerd door hun effect op reactietijden en nauwkeurigheid van motorische prestaties in beide handen te beoordelen.

Onderzoekspopulatie: 72 gezonde vrijwilligers in de leeftijd van 18-40 jaar zullen deelnemen aan het onderzoek. Onderwerpen worden willekeurig toegewezen aan de testsessie of de controlesessie.

Ontwerp: proefpersonen zullen een unieke sessie voltooien. Ze zullen een seriële reactietijdtaak uitvoeren. De proefpersonen krijgen de instructie om op een knop op een 4-knoppenblok te drukken als reactie op een visueel GO-signaal (dat op 4 verschillende posities kan verschijnen) met behulp van het juiste cijfer en de juiste knop. Er zijn 9 blokken van elk 120 proeven. In de testgroep verschijnt in blok 1, 4 en 7 het Go-signaal in willekeurige volgorde; in blokken 2-3, 5-6 en 8-9 wordt dezelfde reeks van 12 pogingen 10 keer herhaald. In de stuurgroep Go verschijnen signalen in willekeurige volgorde in alle blokken. Onderwerpen worden niet geïnformeerd over de volgorde, maar wordt gevraagd om alles te melden wat ze over de taak hebben opgemerkt. Als ze een sequentie opmerken en erover rapporteren, zullen ze worden beschouwd als hebbende expliciete kennis. Tussen elk blok krijgen proefpersonen transcraniële magnetische stimulaties om ICI te beoordelen. ICI wordt beoordeeld op proefpersonen in rust.

Uitkomstmaten: Het gedragseffect van de motorische training wordt beoordeeld door het meten van de gemiddelde reactietijden (RT) voor cijfers II en V en het percentage correcte reacties voor elk blok.

Impliciet leren wordt beoordeeld aan de hand van het verschil in RT's tussen blok 3 en 4 en tussen blok 6 en 7. De tijd waarop expliciet leren plaatsvindt, wordt beoordeeld aan de hand van mondelinge rapportage en de mate van expliciet leren aan de hand van het aantal juiste items bij het herhalen van de reeks .

Impliciet leren wordt beoordeeld in de getrainde hand (dominant) (zie hierboven) en in de ongetrainde hand. De ongetrainde hand wordt getest door proefpersonen te vragen twee willekeurige blokken (vertrouwdheid) en twee reeksblokken te herhalen. Een van deze reeksblokken is een herhaling van dezelfde reeks die ze met de dominante hand hebben geleerd. Het andere reeksblok is een nieuwe reeks met hetzelfde aantal tekens als de vorige reeks. Impliciet leren aan de ongetrainde hand wordt beoordeeld aan de hand van het verschil in RT's, tussen willekeurig blok en het reeksblok. Bovendien zal impliciet leren op de ongetrainde hand worden geëvalueerd door het verschil te testen tussen de twee reeksblokken die door de ongetrainde hand worden herhaald. Het tijdstip waarop expliciet leren plaatsvindt, wordt beoordeeld door mondelinge rapportage en de mate van expliciet leren door het aantal juiste items bij het herhalen van de reeks.

Intracorticale remmende processen zullen worden beoordeeld door de hoeveelheid ICI te meten in getrainde spieren (eerste dorsale interosseus: FDI en adductor digit minimi: ADM) en een niet-getrainde spier (opponens pollicis brevis: OPB).