Niet-invasieve cerebellaire stimulatie op motorisch leren

Na voorafgaande geïnformeerde toestemming zullen vrijwilligers worden onderworpen aan zes pseudo-gerandomiseerde sessies met behulp van een website (randomization.com) door een niet-betrokken onderzoeker. Aan het begin van de studie zullen de vrijwilligers worden geëvalueerd door middel van een gestructureerde vragenlijst en zal de baseline SRTT 24 uur voor de eerste sessie worden uitgevoerd. Elke sessie omvat de volgende experimentele reeks:

1. Vermoeidheid en aandachtsniveaus. Het wordt gemeten via een analoge schaal van 0 tot 10, waarbij 0 staat voor lagere vermoeidheids- of aandachtsniveaus en 10 voor hogere vermoeidheids- of aandachtsniveaus.
2. Korte intracorticale remming (SICI) en intracorticale facilitatie (ICF): het zal worden geëvalueerd door middel van pp-TMS-paradigma's (Neurosoft, Rusland). In eerste instantie wordt de rustmotordrempel (RMT) bepaald door de laagste stimulatoroutput te vinden die motor evoked potential (MEP) opwekt rond 50 μV (TMS Motor Threshold Assessment Tool -MTAT 2.0 - VS). Voor RMT-meting wordt een spoel in de vorm van een acht aangesloten op de magnetische stimulator die handmatig op 45 graden van de middellijn wordt gehouden, over de rechter primaire motorcortex geplaatst (C4 - 10/20-systeem). Conditioneringsstimuli onder de drempelwaarde (80% van de RMT) en teststimuli boven de drempelwaarde (120% van de RMT) worden afgegeven met een interstimulusinterval (ISI) van 2 milliseconden voor SICI en 10 milliseconden voor ICF. Bij elke conditie worden tien stimuli toegepast (ongeconditioneerde puls en paren stimuli met ISI van 2 en 10 milliseconden). Stimuli-bestelling wordt pseudo-gerandomiseerd en SICI en ICF worden uitgedrukt als geconditioneerd stimuluspercentage met betrekking tot ongeconditioneerde stimulus.
3. Handschrifttest: vrijwilligers krijgen de opdracht zes woorden met een digitale pen te schrijven met de niet-dominante hand op een tablet met analysesoftware (MovAlyzer, EUA). De taak wordt spontaan uitgevoerd, zonder enige instructiebias tijdens de schrijfactiviteit. Elke sessie heeft verschillende woordreeksen, maar de moeilijkheidsgraad blijft behouden (zes woorden, waarvan twee met 4, 6 en 8 letters).

4. Niet-invasieve cerebellaire stimulatie + Seriële reactietijd Taak: Cerebellaire stimulatie wordt toegepast tijdens SRTT (online acquisitie).

   ctDCS - Elektrische stroom wordt geleverd via een DC-stimulator (NeuroConn Plus, Duitsland) met behulp van een paar met zoutoplossing doordrenkte sponselektroden (oppervlak 25 cm² en 35 cm²). De actieve elektrode (anode of kathode) wordt over het linker cerebellaire gebied geplaatst (3 cm lateraal van de inion - linker cerebellaire hemisfeer) en de referentie, over de rechterarm met een stroomintensiteit van 2mA, fade-in en fade-out van 10 seconden , gedurende 20 minuten. Sham tDCS is in verschillende onderzoeken gebruikt om actieve tDCS-effecten te evalueren. Sham ctDCS zal worden toegepast met dezelfde plaatsing van de elektroden en parameterinstellingen van kathodische ctDCS, maar de stimulatie duurt slechts 30 seconden, maar vrijwilligers zullen gedurende 20 minuten met elektroden worden gemonteerd. Omdat het apparaat automatisch wordt uitgeschakeld zonder dat de vrijwilliger het waarneemt, zullen vroege gewaarwordingen (lichte tot matige tintelingen) op de stimulatieplaats worden ervaren zonder enige modulerende effecten teweeg te brengen. Bovendien zal na elke ctDCS-sessie een vragenlijst over bijwerkingen worden afgenomen.

   c-rTMS - Aanvankelijk wordt het hogere corticale representatiegebied (hotspot) van de eerste dorsale interossale (FDI) spier bepaald door middel van een spoel in de vorm van een acht die is verbonden met de magnetische stimulator (Rapid², Magstim, VK) die handmatig wordt vastgehouden en op de hoofdhuid wordt geplaatst (C4 - 10/20-systeem) in een hoek van 45 graden vanaf de middellijn gericht op de doelspier (FDI). Daarna wordt RMT gemeten. De vrijwilliger wordt voor een computerscherm geplaatst om SRTT uit te voeren tijdens de stimulatie. De spoel wordt over de linker cerebellaire hemisfeer (3 cm lateraal van de inie) geplaatst, tangentieel aan de hoofdhuid en naar boven gericht. rTMS-protocollen waren gebaseerd op eerdere onderzoeken en werden aangepast om volledige veiligheidsadviezen te geven en om tegelijkertijd SRTT te kunnen realiseren (online acquisitie). Laagfrequent protocol: 1 Hz, 110% RMT, 1000 stimuli (1 trein). Hoogfrequent protocol: 10 Hz, 110% RMT, 33 treinen, 50 stimuli per trein, interval tussen treinen van 25 seconden, 1650 stimuli. Sham c-rTMS wordt uitgevoerd met een laagfrequent protocol met behulp van twee spoelen. De eerste - aangesloten op de stimulator - wordt op een spoelsteun geplaatst dicht bij de vrijwilliger maar is niet zichtbaar. Daarom zullen karakteristieke stimulatiegeluiden hoorbaar zijn. De tweede - losgekoppeld van de stimulator - wordt over de linker cerebellaire hemisfeer geplaatst. Na elke c-rTMS-sessie wordt de aanwezigheid van bijwerkingen berekend.

   Serial Reaction Time Task (SRTT): deze wordt uitgevoerd door middel van software met visuele prikkels die in vier verschillende posities op een computerscherm worden gepresenteerd. Vrijwilliger moet zo snel mogelijk met de niet-dominante hand een overeenkomstige toets indrukken met vooraf bepaalde vingers wanneer een gemarkeerde ster op het scherm verschijnt. De test bestaat uit acht blokken met elk 120 trials. Impliciet motorisch leren wordt gemeten door prestatieveranderingen tussen blok 5, 6 en 7.

5. Korte intracorticale inhibitie (SICI) en intracorticale facilitatie (ICF): dezelfde RTM gebruiken als hiervoor.
6. Handschrift test.
7. Vermoeidheid en aandachtsniveaus.
8. Prestatieperceptie-evaluatie: om het stimulatietype te correleren met de bewuste verbetering van de motorische taakprestaties (SRTT en handschrifttest) wordt aan het einde van elke sessie gevraagd of de vrijwilliger van mening is dat zijn motorische prestaties beter, slechter of hetzelfde waren als voorheen .