Doelgerichte navigatie moduleren met behulp van niet-invasieve hersenstimulatie

Het ontwerp is in de eerste plaats een gerandomiseerd controleproefontwerp (3 sessies), waarbij de effecten van 10 Hz rTMS en single-puls TMS op ruimtelijke verwerking tijdens doelgerichte navigatietaken worden getest. Onderwerpen worden willekeurig toegewezen aan een actieve of schijngroep. Alle deelnemers wordt gevraagd om binnen twee weken twee TMS-sessies af te ronden. Voor de actieve TMS-groep worden deelnemers gescand met behulp van een 3 Tesla MRI-systeem en ontvangen ze een structurele (T1) en diffusiegewogen beeldvorming (DWI) scan (sessie A). Voor elke volgende TMS-sessie wordt de TMS-spoel 1 cm boven de hoofdhuid geplaatst over een rechter pariëtaal gebied met maximale connectiviteitspatronen met de parahippocampale cortex. Onderwerpen worden willekeurig toegewezen aan een 10-Hz rTMS-protocol of single-puls TMS-protocol. Aan het begin van de eerste TMS-sessie (Sessie B) krijgen de deelnemers een EEG-cap en gaan ze een virtuele T-doolhof-beloningstaak uitvoeren. In deze taak wordt proefpersonen gevraagd om de linker- of rechtergang van het doolhof te kiezen, en na hun reactie ontvangen ze een beloningsstimulus (appel of sinaasappel) die aangeeft of de deelnemer 5 of 0 cent krijgt voor die proef . Voor de 10 Hz-groep wordt de taak verdeeld in 2 blokken (225 pogingen per blok). Aan het begin van blok 1 positioneert de robotarm de TMS-spoel <1 cm boven het rechter pariëtale doel. Vervolgens worden 50 rTMS-pulsen afgegeven bij 110% van de rMT van de deelnemers bij 10 Hz continu boven het doel, onmiddellijk voor elke 10 proeven van het T-doolhof. Er zullen in totaal 2250 pulsen worden afgegeven en 450 T-maze-proeven worden voltooid. Voor de single-pulse-groep wordt de T-doolhoftaak verdeeld in 2 blokken (225 pogingen per blok). Voor het eerste blok wordt een enkele TMS-puls afgegeven bij 110% van de rMT van de deelnemers over het TMS-doel onmiddellijk na trial-to-trial feedback en in de piekfase van de opgewekte theta-oscillaties (closed-loop). Na 10 proeven met enkele puls zullen de proefpersonen 5 proeven voltooien zonder TMS (totaal 150 TMS-proeven, 75 geen-TMS-proeven). Voor het tweede blok wordt een enkele TMS-puls over het TMS-doel afgegeven onmiddellijk na trial-to-trial-feedback en in de dalfase van de opgeroepen theta-oscillatie (piek- en dalvolgorde zullen over de proefpersonen worden gecompenseerd). Na 10 proeven met enkele puls zullen de proefpersonen 5 proeven voltooien zonder TMS (totaal 150 TMS-proeven, 75 geen-TMS-proeven). Er zullen in totaal 300 TMS-proeven en 150 no-TMS-proeven van de T-maze-taak worden uitgevoerd. Aan het einde van Sessie B zullen de deelnemers terugkeren naar het laboratorium om Sessie C op een andere dag af te ronden. Aan het begin van de tweede TMS-sessie (Sessie C) krijgen de deelnemers een EEG-kapje op en doen ze mee aan de Linear Track Maze. Tijdens de coderingsfase van deze taak krijgen proefpersonen vijf verschillende herkenningspunten (pijlers) langs de baan te zien. Elke keer dat ze een oriëntatiepunt bereiken, stoppen ze 500 ms en verschijnt er een appel (een beloning, 5 cent) of een sinaasappel (geen beloning, 0 cent). Er is slechts één oriëntatiepunt gekoppeld aan een beloning. Na de coderingsfase begint de terugroepfase en krijgen proefpersonen zowel oude als nieuwe oriëntatiepunten te zien. Proefpersonen wordt geïnstrueerd om via een druk op de knop aan te geven welke van deze pijlers gepaard ging met een beloning en de beloning te verdienen door de beloningspijler correct te identificeren. Recall-prestaties worden beoordeeld met behulp van d-prime, wat aangeeft hoe goed proefpersonen zich de juiste beloningslocatie konden herinneren. In totaal voeren proefpersonen 200 trials uit in vier blokken (elk 50 trials), wat resulteert in een duur van ongeveer 30 minuten. Voor elk blok van de coderingsfase wordt een enkele TMS-puls afgegeven bij ofwel de piek-, dal-, stijgende of dalende fase van de opgeroepen theta-oscillatie na het begin van de beloningsstimulus. (volgorde van fasedoelen wordt gecompenseerd over blokken en onderwerpen). Vervolgens testen we het effect van fasestimulatie op de herinneringsprestaties zoals beoordeeld met behulp van d-prime. Identieke protocollen zullen worden toegepast op de Sham-groepen, behalve dat de TMS-spoel wordt gericht op elektrodepositie P4 en 180 graden wordt omgedraaid, om te voorkomen dat pulsen de hoofdhuid raken.