Effekter av rTMS på impulsivitet og empati

Bakgrunn Impulsivitet beskriver tendensen til å ta risikable og uplanlagte beslutninger, å velge umiddelbar belønning fremfor en større belønning etter en periode eller å ikke være i stand til å motstå trangen til å gjøre noe. Empati refererer til evnen til å være sensitiv for og stedfortredende erfare andre menneskers følelser og til å skape arbeidsmodeller for emosjonelle tilstander. Nyere nevrovitenskapelig forskning har funnet at venstre frontal del av hjernen (venstre dorsal lateral frontal cortex, RDLPFC) er viktig i kontrollen av impulsiv atferd og empati. Selvrapporteringsskjemaer har vist seg å være gyldige mål for å vurdere impulsivitet og empati. Repeterende transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) er en mye brukt ikke-invasiv hjernestimuleringsprosedyre; stimulering kan brukes i forskjellige hjerneregioner avhengig av administreringsmetoden. Det endrer tidsmessig måten denne delen av hjernen fungerer på, og gir oss en ytterligere forståelse av hvordan denne delen fungerer. Nyere forskning har funnet at rTMS på LDLPFC endrer ytelsesbaserte oppgaver ved å måle ulike typer impulsivitet og empati. Denne studien tar sikte på å undersøke dette videre for å se på LDLPFC-stimuleringen ved å bruke den nyere formen for høyfrekvent rTMS, intermittent theta burst-stimulering (iTBS) og dens effekter på empati og to forskjellige typer impulsivitet. Av interesse er også hvordan medfødt impulsiv personlighetstype og empatitrekk forholder seg til ytelse på disse oppgavene.

Mål De spesifikke formålene med denne studien er å (i) undersøke om iTBS er en effektiv teknikk for å modulere impulsivitet og empati, og å (ii) undersøke forholdet mellom de modulerende effektene av iTBS og selvrapportert impulsivitet og empati ved baseline.

Hovedmålene med denne studien er å undersøke om den spesifikke iTBS-protokollen ved RDLPFC effektivt kan modulere to undertyper av impulsivitet (forsinket diskontering og refleksjonsimpulsivitet) og empati, og å undersøke om deltakerens baseline selvrapporterte impulsivitet og empatiscore medierer den modulatoriske effekter av iTBS på henholdsvis impulsivitet og empati hos normale friske unge voksne. De sekundære målene for denne studien er å undersøke om de selvrapporterte målene for impulsivitet og empati korrelerer med deres prestasjonsbaserte motparter.

Eksperimentell protokoll og metoder Den foreslåtte studien vil være en enkeltsenter, crossover-designstudie, som finner sted ved Queens Medical Centre, Nottinghamshire NHS Trust. Deltakere (mannlige studenter eller ansatte) vil bli rekruttert fra University of Nottingham. En potensiell deltaker vil bli bedt om å fylle ut TMS-screeningspørreskjemaet for å sikre at det ikke er kontraindikasjoner for bruk av TMS. Etter at det skriftlige informerte samtykket er innhentet, vil han bli bedt om å fylle ut et online spørreskjema (Barratt Impulsiveness Scale -versjon 11, BIS-11) som måler selvrapporteringsimpulsivitet. Poengsummene hentet fra BIS-11 vil være et av screeningskriteriene. Hvis den potensielle deltakeren er kvalifisert for å delta i studien, vil han bli invitert til de to laboratorieøktene. Han vil deretter bli bedt om å utføre tre datastyrte oppgaver som vurderer impulsivitet og empati før og etter iTBS-administrasjonen. Hver økt med iTBS vil gi 600 pulser til LDLPFC, med 20 2-sekunders tog og et 8-sekunders inter-togintervall for en total stimuleringstid på 190 sekunder. Sham iTBS-tilstand vil bli administrert med samme metodikk som brukes for aktiv iTBS-tilstand med en falsk spole som etterligner støy og vibrasjoner uten levering av magnetiske pulser. Deltakerne vil bli bedt om å gjette hvilken rTMS-tilstand som er reell etter å ha fullført hele studien for å finne ut om den falske manipulasjonen er vellykket eller ikke. Deltakerne vil bli overvåket hvis de opplever noen uønskede hendelser under rTMS-økten og instruert om å rapportere enhver opplevelse av uønskede hendelser etter hver rTMS-økt. Tolerabilitet vil bli presentert som antall rapporterte uønskede hendelser og antall frafall på grunn av uønskede hendelser.

Målbare endepunkter/statistisk kraft av studien For å oppdage endringen i impulsivitet og empati som følge av iTBS-intervensjonen, ble G*Power 3.1.9.2 brukt for å estimere prøvestørrelsen som kreves i betraktning av interaksjonseffekten (impulsivitetsgruppe × iTBS-tilstander) av gjentatte måle ANOVA. Følgende parametere ble valgt: effektstørrelse f = 0,20 (tilsvarer d = 0,40, estimert fra resultatene fra tidligere metaanalyser), alfafeilsannsynlighet = ,05, effekt = (1- β feilsannsynlighet) = .80, antall grupper = 2, antall målinger = 2 og korrelasjon mellom gjentatte målinger = 0,6. Et minimum av total prøvestørrelse på 42 fag vil være nødvendig. Tatt i betraktning frafallet på 0,20 (i henhold til tidligere rTMS-studier), vil det kreves 54 forsøkspersoner for studien, inkludert 27 deltakere med høy impulsivitet og 27 deltakere med lav impulsivitet.