Wpływ przezczaszkowej stymulacji magnetycznej na uczenie się z nagrodą u zdrowych ludzi

Cel

Theta burst przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TBS) powoduje zmiany funkcjonalne w korze ruchowej człowieka. Ciągłe hamowanie TBS (cTBS) w pierwotnej korze ruchowej (M1) powoduje tymczasowe upośledzenie uczenia się u zdrowych osób, podobne do obserwowanego u pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu (TBI) i chorobą Parkinsona (PD). Depresja uczenia się przez cTBS może służyć jako model deficytów uczenia się i pamięci w tych zaburzeniach oraz zapewniać środki do badań przesiewowych pod kątem skuteczności i badania ich mechanizmów. Naszym bezpośrednim celem jest sprawdzenie, czy manipulowanie behawioralnymi uwarunkowaniami zadania, w szczególności dodanie nagrody, przezwycięży wirtualne uszkodzenie spowodowane przez cTBS.

Pierwszym celem projektu jest zbadanie hamującego wpływu cTBS na niejawne (szeregowy czas reakcji / SRT) i jawne (metoda prób i błędów) uczenie się motoryczne sekwencji docelowych lokalizacji.

Drugim celem projektu jest zbadanie wpływu cTBS na pozamotoryczne niejawne i jawne probabilistyczne uczenie się klasyfikacyjne przy użyciu zadania przewidywania pogody (WPT). Zbadamy zaangażowanie M1 i grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (DLPFC) w uczenie się ukryte i jawne, badając uczestników, którzy wykonają te zadania po cTBS nad: 1) M1, 2) DLPFC i 3) pozorowanym TBS.

Naszym trzecim celem jest zbadanie wpływu manipulowania nagrodą podczas niejawnego i jawnego uczenia się po hamującym TBS w stosunku do M1 i DLPFC, ponieważ możliwe jest, że deficyty uczenia się spowodowane przez TBS można poprawić poprzez zwiększenie ilości wzmocnienia podczas uczenia się.

Naszym czwartym celem jest zbadanie sieci neuronowych leżących u podstaw ukrytego i jawnego uczenia się z nagrodą i bez nagrody, poprzez badanie uczestników, którzy wykonają te zadania podczas funkcjonalnego MRI (fMRI). Na koniec wykonamy również fMRI podczas niejawnego uczenia się sekwencji i po cTBS przez M1, aby zidentyfikować jego wpływ na sieci neuronowe zaangażowane w niejawne uczenie się.

Badana populacja

Zdrowi ochotnicy (n = 272, wiek 18 70 lat), bez przeciwwskazań do TBS lub MRI. Liczba ta obejmuje po 60 uczestników dla Eksperymentów 1 i 2, po 24 uczestników dla Eksperymentów 3-5. Ponadto 35 uczestników bierze udział w pilotażowych procedurach behawioralnych i obrazowych. Aby uwzględnić potencjalne odpady i wycofania (do 20%), całkowity pułap rozliczeniowy obejmuje kolejnych 45 uczestników, co równa się 272.

Projekt

Badanie obejmuje pięć mieszanych lub krzyżowych eksperymentów projektowych z odpowiednimi kontrolami w celu wyeliminowania efektów kolejności.

Mierniki rezultatu

Zbadamy wpływ nagrody i TBS oraz ich interakcję na miary uczenia się. Drugorzędnymi miarami wyniku będą interakcje TBS i nagrody w celu zmiany wzorca aktywacji BOLD na MRI oraz wpływu odpowiedniej zmienności genetycznej na zmienne uczenia się i aktywację BOLD. Zbadamy wpływ zmienności genetycznej odpowiednich genów na te wyniki.