Cognitieve verbetering door op modellen gebaseerde en geïndividualiseerde neurostimulatie

Het doel van dit onderzoek is om de effecten van verschillende transcraniële elektrische stimulatie (tES) protocollen te vergelijken op zowel EEG als gedragsmarkers die verband houden met aandacht en cognitieve controle. Beide conventionele tES-protocollen (tDCS, tACS) zullen worden vergeleken met op maat gemaakte stimulatiegolfvormen afgeleid van een geïndividualiseerd neuraal model voor het hele brein (MINDy), en met perioden van schijn- of geen-stimulatie.

Niet-invasieve hersenstimulatiebenaderingen zijn veelbelovend als interventie om de cognitieve en hersenfunctie bij mensen te verbeteren, zowel bij klinisch gestoorde als zelfs bij gezonde jongvolwassenenpopulaties. Transcraniële elektrische stimulatie, bekend als tES, verwijst naar een familie van methoden die gebruik maken van goedkope technologieën en stromen van lage intensiteit met zich meebrengen die veilig zijn voor mensen en een minimaal risico op bijwerkingen of bijwerkingen met zich meebrengen. Conventionele benaderingen, die gebruik maken van vaste gelijkstromen (tDCS) of wisselstromen met een vaste oscillerende frequentie (tACS), worden op grote schaal gebruikt als zowel een fundamenteel onderzoeksinstrument als als een klinische interventie. De huidige literatuur suggereert echter dat tES effectiever kan zijn wanneer het wordt ingezet met stimulatieprotocollen die: 1) gepersonaliseerd zijn (d.w.z. individuele verschillen in anatomie en functie van de hersenen respecteren); en 2) geïnformeerd door inzicht in de mechanismen die de activeringsdynamiek en interacties van hersennetwerken bepalen.

De onderzoekers zullen een ontwerp met één groep gebruiken waarin 60 gezonde jonge volwassenen verschillende stimulatieprotocollen ontvangen (plus nog eens 10-12 extra gerekruteerd tijdens de eerste pilottestfase), gerandomiseerd binnen de proefpersoon tijdens beide rusttoestanden (Doelstellingen 1, 2 ) of cognitieve taakomstandigheden (Doel 3), terwijl de hersenactiviteit wordt gevolgd met elektro-encefalografie (EEG). Tijdens de EEG-opnameperioden worden stimulatietijdvakken willekeurig afgewisseld met tijdperken van schijn- of geen-stimulatie, waarbij de deelnemers gemaskeerd worden voor de aandoening. Bovendien zullen conventionele stimulatieprotocollen (tDCS, tACS) worden vergeleken met aangepaste stimulatiegolfvormen afgeleid van een geïndividualiseerd neuraal model van de hele hersenen.

Het onderzoek zal bestaan ​​uit twee EEG+tES-sessies die elk ongeveer een uur duren en op verschillende dagen plaatsvinden.

De resultaten zullen worden beoordeeld in termen van verschillende EEG-markers, waaronder spectraal vermogen zowel op de stimulatieplaats als op doelbreinnetwerken geassocieerd met aandacht en cognitieve controle (frontoparietale [FPN] en standaardmodus [DMN]-netwerken). Gedragsprestaties zullen ook worden beoordeeld op een gevestigde experimentele taak (AX-CPT) die de aandacht en cognitieve controle-eisen manipuleert, in termen van sleutelnauwkeurigheid en reactietijdprestatie-indices.