Wpływ stymulacji mózgu prądem stałym na funkcje poznawcze

W tym badaniu zbadany zostanie wpływ polaryzacji elektrycznej mózgu prądem stałym (DC) na szybkość myślenia, czas reakcji, nastrój i fale mózgowe u zdrowych osób. Wyniki dostarczą informacji do zaprojektowania dalszych badań w celu zbadania bezpieczeństwa i skuteczności tej techniki w leczeniu niektórych chorób mózgu związanych z zaburzeniami funkcji poznawczych (przetwarzanie myśli). Badanie składa się z trzech eksperymentów; uczestnicy wezmą udział w jednym lub dwóch eksperymentach.

Zdrowi praworęczni ochotnicy w wieku od 18 do 80 lat, którzy ukończyli 12 lat nauki, mogą kwalifikować się do tego badania. Kandydaci zostaną poddani badaniu przesiewowemu z historią medyczną i edukacyjną oraz krótkim badaniem neurologicznym. Uczestnicy eksperymentów 2 i 3 zostaną również poddani testowi fluencji werbalnej, w którym zostaną poproszeni o wypowiedzenie jak największej liczby słów zaczynających się na określone litery w ciągu 1 minuty.

Uczestnicy zostaną poddani następującym procedurom związanym z eksperymentem (eksperymentami), w których uczestniczą:

Eksperyment 1

Podczas spokojnego odpoczynku badani otrzymują 20 minut słabej stymulacji prądem elektrycznym lub pozorowaną stymulację bez prądu. W celu stymulacji na głowę nakłada się dwa gaziki nasączone roztworem soli przewodzącej – jeden po lewej stronie, a drugi nad prawym okiem. Prąd przepływa między elektrodami i może powodować uczucie swędzenia lub mrowienia pod elektrodami. Przed i po stymulacji oceniany jest czas reakcji uczestnika – test polegający na jak najszybszym przesunięciu palca na dźwięk tonu – oraz nastrój. Niektórzy uczestnicy mają również elektroencefalogram lub EEG (rejestracja fal mózgowych) podczas eksperymentu. Po stymulacji uczestnicy przechodzą dwa krótkie testy szybkości myślenia i powtarzają testy nastroju i czasu reakcji.

Eksperyment 2

Uczestnik siedzi na krześle z elektrodami przymocowanymi do mięśni kontrolujących ruch w palcu prawej ręki. Czas reakcji bada się w sposób opisany w eksperymencie 1. Następnie przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) jest wykorzystywana do testowania aktywności kory ruchowej mózgu (części mózgu kontrolującej ruch). W przypadku TMS izolowana cewka z drutu jest umieszczana na skórze głowy pacjenta. Przez cewkę przepływa krótki prąd elektryczny, tworząc impuls magnetyczny, który przechodzi przez skórę głowy i czaszkę i powoduje niewielkie prądy elektryczne w korze mózgowej. Stymulacja może powodować drżenie prawej ręki lub ramienia lub lekkie trzaskanie skóry głowy. Podczas stymulacji na komputerze rejestrowana jest aktywność elektryczna mięśni prawej ręki. Po TMS stosuje się stymulację DC, jak opisano w eksperymencie 1. Stymulacja rozpoczyna się na niskim poziomie, po czym następuje powtarzana stymulacja TMS i DC na coraz wyższych poziomach. Trwa to do momentu wyraźnego wpływu na reakcję mięśni na impulsy magnetyczne lub do momentu, gdy stymulacja stanie się niekomfortowa. Po zakończeniu stymulacji elektrycznej ponownie sprawdza się czas reakcji.

Eksperyment 3

W tym eksperymencie wykorzystano średni poziom prądu stałego, który spowodował zmianę wielkości odpowiedzi na stymulację magnetyczną w eksperymencie 2. Podczas stymulacji prądem stałym bada się szybkość myślenia i czas reakcji, a przed iw trakcie stymulacji przeprowadza się test nastroju. Ten test nie wykorzystuje zapisu TMS ani EEG.