Modulering av Hippocampal og Striatal Memory Networks med rTMS

Objektiv

Behavioral Neurology Unit studerer de menneskelige hjernesystemene som ligger til grunn for læring og tilpasning med det endelige målet å finne intervensjoner for å gjøre disse prosessene mer effektive. Vi er interessert i om repeterende transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) kan endre funksjonell tilkobling (FC) og atferdseffektivitet i to minnenettverk i hjernen: det hippocampale nettverket, som støtter lagring og gjenfinning av gjenkallelige fakta, konsepter og hendelser, og det striatale nettverket, som støtter lagring og gjenfinning av ferdigheter og vaner. I tillegg, fordi disse nettverkene samhandler atferdsmessig og kan forstyrre hverandre, er et viktig spørsmål om nevromodulering av ett nettverk endrer tilkobling og effektivitet i det andre nettverket. Pilotdata fra vår gruppe antyder at eksogen stimulering av ett nettverk får det til å utvide sitt utvalg av FC og samordne ressurser fra det andre, som er en potensiell mekanisme for den observerte atferdsinteraksjonen. Denne studien er utformet for å teste a) om rTMS- modulerer innen-nettverk FC og minne som støttes av det nettverket, og b) om dette også forårsaker FC og atferdsendringer i det andre nettverket.

Studiepopulasjon: Friske frivillige

Design

Denne studien inneholder fire mellomfagseksperimenter og er et blandet inter/intra-fagdesign. Eksperiment 1 vil bruke nominelt eksitatorisk stimulering rettet mot hippocampus-nettverket for å øke FC i hippocampus-nettverket. Vi forventer også å øke FC mellom hippocampus og striatale nettverk, økt deklarativ hukommelse og en mulig reduksjon i prosedyremessig læring. Eksperiment 2 vil bruke eksitatorisk stimulering rettet mot det striatale nettverket. Vi forventer at dette vil forårsake sterkere innen-nettverk FC i det striatale nettverket, økt FC mellom hippocampus og det striatale nettverket og samtidige atferdseffekter. Eksperiment 3 og 4 vil være like, bortsett fra at vi vil målrette nominelt hemmende stimulering til disse nettverkene og se etter de omvendte resultatene. FC vil bli målt under hvilende og oppgaveaktiverte forhold og aktiv rTMS vil bli sammenlignet med vertex sham.

Utfallsmål

Det primære utfallsmålet er endringen i FC produsert av rTMS innenfor det målrettede nettverket. FC-endringer mellom nettverk og tilsvarende minneendringer vil være sekundære utfall. Utforskende mål vil inkludere korrelasjoner mellom individuelle kognitive forskjeller (spørreskjemaer og NIH Toolbox-score), og våre primære og sekundære utfallsmål.