BDNF en motorisch leren (BDNF)

Onderwerpen en ontwerp: er wordt een pretest-/posttestontwerp gebruikt. Een gemakssteekproef van gezonde universiteitsstudenten zal worden bestudeerd en zal een eerste screening ondergaan door de PI of mede-onderzoekers, bestaande uit een beoordeling van de medische geschiedenis en neurologische aandoeningen om de veiligheid en kwalificaties om deel te nemen te beoordelen.

Inclusie-/uitsluitingscriteria: Inclusiecriteria omvatten leeftijden tussen 18-45 jaar en geen voorgeschiedenis van psychiatrische of neurologische aandoeningen. Uitsluitingscriteria omvatten proefpersonen met een neuromusculaire aandoening die de beweging van de bovenste ledematen of een voorgeschiedenis van epileptische aanvallen belemmert. Proefpersonen mogen niet zwanger zijn en mogen geen metalen of medische hulpmiddelen in huis hebben die onverenigbaar zijn met TMS-testen.

Terwijl de proefpersoon in een ondersteunende stoel zit, wordt de huid van de proefpersoon rond de eerste dorale interoseus buik en dorsum van de hand gereinigd. Vervolgens worden kleine elektromyografische (EMG) elektroden op de spierbuik en pees bevestigd. Er wordt een aardelektrode op de rug van de hand of pols geplaatst.

Vervolgens wordt de drempel voor TMS-activering van de doelspier bepaald. Om de optimale positie te vinden voor het activeren van de eerste dorsale tussenbeenspier, gebruiken we een 70-mm TMS-spoel in de vorm van een acht die is aangesloten op een Magstim snelle magnetische stimulator. De spoel wordt met de hand op de hoofdhuid gehouden over het geschatte gebied van de primaire motorcortex (M1) in de contralaterale hemisfeer naar de opname-elektrode, en wordt systematisch verplaatst om de optimale positie te vinden. Magnetische stimuli met één puls worden handmatig afgegeven met een frequentie van ongeveer 0,1 Hz, beginnend met een intensiteit van 50% van het maximum van de stimulator. Dit niveau zal systematisch worden aangepast totdat de motorische rustdrempel is gevonden, gedefinieerd als de minimale intensiteit die nodig is om een ​​motor evoked potential (MEP) >50 µV piek-tot-piek op te wekken in ten minste 5 van de 10 proeven met de doelspier in rust . Er zullen verschillende metingen van corticale prikkelbaarheid worden verzameld die ongeveer 20 minuten duren.

Fingertracking/-training wordt gegeven gedurende 30 minuten onder toezicht van de PI of Co-I. Onderwerpen zullen een vingerelektrogoniometer dragen bij het metacarpofalangeale (MP) gewricht van de wijsvinger. Proefpersonen zullen flexie-/extensiebewegingen van het respectievelijke gewricht gebruiken om golfvormen op een computerscherm te volgen. De training zou bestaan ​​uit 30 blokken volgproeven. Elk blok bestaat uit 3 trials. De protocolparameters voor verschillende blokken zullen verschillen in golfvorm, amplitude, frequentie, proefduur en gewrichtspositie. Een blokgolf zou bijvoorbeeld een andere uitvoering van het bewegingspatroon met zich meebrengen dan een driehoekige golf. De golfvormen kunnen ook verschillen in de positie van de onderarm om "stimulusrespons-compatibele" of "stimulusrespons-incompatibele" omstandigheden te creëren. Een gewrichtspositie die niet compatibel is met een stimulusrespons, houdt bijvoorbeeld in dat het gewricht (vinger MP of elleboog) in het horizontale vlak wordt gestrekt en gebogen om cursorbewegingen in het verticale vlak te produceren. Al deze factoren vormen een uitdaging voor het vermogen van het individu om problemen op te lossen om optimaal leren te bereiken.

Na training en nauwkeurigheidstesten worden opnieuw corticale prikkelbaarheidsmetingen verzameld die ongeveer 20 minuten duren. Ten slotte zal er een speekselmonster worden verzameld voor genetische screening op polymorfisme van de hersenafgeleide neurotrofe factor (BDNF). We verzamelen ongeveer 2 ml (minder dan een halve theelepel) speeksel door de proefpersoon te vragen in een buisje te spugen. Het kan tot 30 minuten duren om een ​​speekselmonster af te nemen, maar de meeste mensen hebben doorgaans minder tijd nodig (ongeveer 5 minuten).