Effekter av likestrøms hjernestimulering på kognisjon

Denne studien vil undersøke effekten av likestrøm (DC) elektrisk polarisering av hjernen på tenkehastighet, reaksjonstid, humør og hjernebølger hos friske individer. Resultatene vil gi informasjon for utforming av ytterligere studier for å undersøke sikkerheten og effektiviteten til denne teknikken ved behandling av visse hjernesykdommer som involverer nedsatt kognisjon (tankebehandling). Studien består av tre eksperimenter; deltakerne vil delta i enten ett eller to av eksperimentene.

Friske høyrehendte frivillige mellom 18 og 80 år med 12 eller flere års utdanning kan være kvalifisert for dette studiet. Kandidater vil bli screenet med en medisinsk og pedagogisk historie og en kort nevrologisk undersøkelse. Deltakere i forsøk 2 og 3 vil også bli screenet med en verbal flytetest der de vil bli bedt om å si så mange ord som begynner med bestemte bokstaver som de kan i løpet av 1 minutt.

Deltakerne vil gjennomgå følgende prosedyrer for eksperimentet(e) de deltar i:

Eksperiment 1

Mens de hviler stille, mottar forsøkspersonene 20 minutter med svak elektrisk strømstimulering eller falsk stimulering uten strøm. For stimuleringen plasseres to gasbind dyner med en ledende saltløsning på hodet-en på venstre side og en over høyre øye. Strømmen går mellom elektrodene og kan forårsake kløe eller prikking under elektrodene. Før og etter stimuleringen blir deltakerens reaksjonstid testet ved å bevege en finger så raskt som mulig ved lyden av en tone og stemning. Noen deltakere har også et elektroencefalogram, eller EEG (hjernebølgeopptak) under forsøket. Etter stimuleringen tar deltakerne to korte tester av tenkehastighet, og stemnings- og reaksjonstidstestene gjentas.

Eksperiment 2

Deltakeren sitter i en stol med elektroder festet til musklene som styrer bevegelse i en finger på høyre hånd. Reaksjonstiden testes som beskrevet i eksperiment 1. Deretter brukes transkraniell magnetisk stimulering (TMS) for å teste aktiviteten til hjernens motoriske cortex (den delen av hjernen som kontrollerer bevegelse). For TMS plasseres en isolert trådspole på motivets hodebunn. En kort elektrisk strøm føres gjennom spolen, og skaper en magnetisk puls som går gjennom hodebunnen og skallen og forårsaker små elektriske strømmer i hjernebarken. Stimuleringen kan forårsake rykninger i høyre hånd eller arm eller gi en mild knipsende følelse i hodebunnen. Under stimuleringen registreres den elektriske aktiviteten til musklene i høyre hånd på en datamaskin. Etter TMS påføres DC-stimulering, som beskrevet i eksperiment 1. Stimuleringen begynner på et lavt nivå og etterfølges av gjentatt TMS og DC-stimulering på stadig høyere nivåer. Dette fortsetter til det er en tydelig effekt på muskelresponsen på magnetpulsene, eller til stimuleringen blir ubehagelig. På slutten av den elektriske stimuleringen testes reaksjonstiden på nytt.

Eksperiment 3

Dette eksperimentet bruker det gjennomsnittlige DC-nivået som ga en endring i størrelsen på responsene på magnetisk stimulering i eksperiment 2. Tenkehastighet og reaksjonstid testes under DC-stimuleringen, og stemningstesten gis før og under stimuleringen. Denne testen bruker ikke TMS- eller EEG-registrering.