Årsaksmessig rolle av Top-Down Theta Oscillations i prioritering

Målet med denne studien er å undersøke årsaksrollen til funksjonelle interaksjoner mellom frontal-theta-avhengige seleksjonsprosesser og posterior-alfa-avhengige suppresjonsprosesser i sammenheng med kognitiv kontroll ved å målrette theta- og alfaoscillasjoner i frontal- og parietal cortex separat i fase én av eksperimentet. Theta- og alfa-svingninger antas å spille komplementære roller slik at theta-oscillasjoner er eksitatoriske (relatert til aktiv prosessering), mens alfa-oscillasjoner er hemmende (relatert til undertrykkelse av prosessering).

Dermed antar etterforskerne at rytmisk hjernestimulering kan brukes til å drive aktivitet i motsatte retninger. I den andre fasen av eksperimentet sikter etterforskerne på funksjonell tilkobling mellom disse regionene. Spesielt antas theta-oscillasjoner å spille en kritisk rolle i orkestreringen av prioritering og undertrykkelse av informasjon på tvers av hjernebarken. Dermed antar etterforskerne at in-fase theta-frekvenstilkobling vil være årsaksmessig relatert til arbeidsminnesuksess, men alfa-frekvenstilkobling vil være uvesentlig og anti-fase theta-tilkobling vil være skadelig. Sammen antyder disse funnene en overordnet modell der amplituden til theta-svingninger i prefrontale og amplituden til alfa-oscillasjoner i parietal spiller en kausal rolle i henholdsvis prioritering og undertrykkelse, men funksjonell tilkobling mellom frontal og parietal cortex innenfor theta-frekvensbåndet alene er kritisk. til disse kognitive prosessene. Dette eksperimentet er av avgjørende betydning for utformingen av fremtidige intervensjoner som bruker hjernestimulering for behandling av psykiatriske og nevrologiske lidelser. For eksempel er bruken av frekvensspesifikk hjernestimulering nøkkelen til å kontrollere virkningen av hjernestimulering på nevral aktivitet. Designhensyn som dette kan være grunnleggende for å forbedre effektiviteten av fremtidige intervensjoner som bruk av dyp hjernestimulering for behandling av Parkinsons sykdom og for bruk av transkraniell magnetisk stimulering for behandling av alvorlig depressiv lidelse.