Nieinwazyjna stymulacja móżdżku w uczeniu się motorycznym

Po udzieleniu uprzedniej świadomej zgody ochotnicy zostaną poddani sześciu pseudorandomizowanym sesjom za pośrednictwem strony internetowej (randomization.com) przez niezaangażowanego badacza. Na początku badania ochotnicy zostaną poddani ocenie za pomocą ustrukturyzowanego kwestionariusza, a wyjściowy SRTT zostanie przeprowadzony 24 godziny przed pierwszą sesją. Każda sesja będzie obejmowała następującą sekwencję eksperymentalną:

1. Zmęczenie i poziom uwagi. Zostanie on zmierzony za pomocą skali analogowej, ocenianej od 0 do 10, gdzie 0 oznacza niższy poziom zmęczenia lub uwagi, a 10 wyższy poziom zmęczenia lub uwagi.
2. Krótkie hamowanie wewnątrzkorowe (SICI) i torowanie wewnątrzkorowe (ICF): zostanie ocenione za pomocą paradygmatów pp-TMS (Neurosoft, Rosja). Początkowo spoczynkowy próg motoryczny (RMT) zostanie określony poprzez znalezienie najniższego wyjścia stymulatora, które wywoła motoryczny potencjał wywołany (MEP) około 50 μV (TMS Motor Threshold Assessment Tool – MTAT 2.0 – USA). W celu pomiaru RMT cewka ósemkowa podłączona do stymulatora magnetycznego trzymanego ręcznie pod kątem 45 stopni od linii środkowej zostanie umieszczona nad prawą pierwotną korą ruchową (C4 - 10/20 System). Podprogowe bodźce warunkowe (80% RMT) i nadprogowe bodźce testowe (120% RMT) będą dostarczane z odstępem między bodźcami (ISI) wynoszącym 2 milisekundy w przypadku SICI i 10 milisekund w przypadku ICF. W każdym stanie zostanie zastosowanych dziesięć bodźców (impuls bezwarunkowy i pary bodźców o ISI 2 i 10 milisekund). Kolejność dostarczania bodźców będzie pseudorandomizowana, a SICI i ICF zostaną wyrażone jako procent bodźca warunkowego w odniesieniu do bodźca bezwarunkowego.
3. Test pisma ręcznego: ochotnicy zostaną poinstruowani, aby napisać sześć słów piórem cyfrowym, używając niedominującej ręki na tablecie wyposażonym w oprogramowanie do analizy (MovAlyzer, EUA). Zadanie zostanie wykonane spontanicznie, bez uprzedzeń podczas pisania. Każda sesja ma inne sekwencje słów, ale poziom trudności zostanie utrzymany (sześć słów, dwa z nich z 4, 6 i 8 literami).

4. Nieinwazyjna stymulacja móżdżku + seryjny czas reakcji Zadanie: Stymulacja móżdżku zostanie zastosowana podczas SRTT (akwizycja online).

   ctDCS — Prąd elektryczny będzie dostarczany przez stymulator prądu stałego (NeuroConn Plus, Niemcy) za pomocą pary nasączonych solą fizjologiczną elektrod gąbkowych (powierzchnia 25 cm² i 35 cm²). Aktywna elektroda (anoda lub katoda) zostanie umieszczona nad lewym obszarem móżdżku (3 cm w bok od końca - lewej półkuli móżdżku), a elektroda odniesienia nad prawym ramieniem z prądem o natężeniu 2mA, zanikanie i zanikanie w ciągu 10 sekund , przez 20 minut. Pozorowany tDCS był używany w kilku badaniach do oceny aktywnych efektów tDCS. Pozorowany ctDCS zostanie zastosowany przy użyciu tego samego rozmieszczenia elektrod i ustawień parametrów co katodowy ctDCS, jednak stymulacja potrwa tylko 30 sekund, ale ochotnicy będą montować elektrody przez 20 minut. Ponieważ urządzenie wyłączy się automatycznie bez świadomości ochotnika, wczesne odczucia (mrowienie od łagodnego do umiarkowanego) w miejscu stymulacji będą odczuwane bez wywoływania jakichkolwiek efektów modulujących. Ponadto po każdej sesji ctDCS zostanie zastosowana ankieta dotycząca działań niepożądanych.

   c-rTMS — początkowo wyższy obszar reprezentacji korowej (hotspot) pierwszego grzbietowego mięśnia międzykostnego (FDI) zostanie określony za pomocą cewki ósemkowej podłączonej do stymulatora magnetycznego (Rapid², Magstim, Wielka Brytania) trzymanego ręcznie i umieszczonego na skórze głowy (C4 - 10/20 System) pod kątem 45 stopni od linii środkowej skierowanej na mięsień docelowy (FDI). Następnie będzie mierzony RMT. Ochotnik zostanie ustawiony przed ekranem komputera w celu wykonania SRTT podczas stymulacji. Cewkę umieszcza się nad lewą półkulą móżdżku (3 cm w bok od wpustu) stycznie do skóry głowy i skierowaną do góry. Protokoły rTMS zostały oparte na wcześniejszych badaniach i zostały dostosowane do pełnych zaleceń dotyczących bezpieczeństwa, a także w celu umożliwienia jednoczesnej realizacji SRTT (akwizycja online). Protokół niskiej częstotliwości: 1 Hz, 110% RMT, 1000 bodźców (1 ciąg). Protokół wysokiej częstotliwości: 10 Hz, 110% RMT, 33 pociągi, 50 bodźców na ciąg, przerwa między pociągami 25 sekund, 1650 bodźców. Pozorowana c-rTMS zostanie przeprowadzona z protokołem niskiej częstotliwości przy użyciu dwóch cewek. Pierwszy - podłączony do stymulatora - zostanie umieszczony na wsporniku cewki blisko ochotnika, ale niewidoczny. W związku z tym będą słyszalne charakterystyczne odgłosy stymulacji. Drugi - odłączony od stymulatora - zostanie umieszczony nad lewą półkulą móżdżku. Po każdej sesji c-rTMS obliczana jest obecność działań niepożądanych.

   Serial Reaction Time Task (SRTT): będzie wykonywany za pomocą oprogramowania z bodźcami wizualnymi prezentowanymi na ekranie komputera w czterech różnych pozycjach. Ochotnik musi jak najszybciej wcisnąć ręką niedominującą odpowiedni klawisz z góry określonymi palcami, gdy na ekranie pojawi się podświetlona gwiazdka. Test składa się z ośmiu bloków po 120 prób w każdym. Niejawne uczenie się motoryczne jest mierzone zmianami wydajności między blokami 5, 6 i 7.

5. Krótkie hamowanie wewnątrzkorowe (SICI) i torowanie wewnątrzkorowe (ICF): przy użyciu tego samego RTM co poprzednio.
6. Test pisma ręcznego.
7. Zmęczenie i poziom uwagi.
8. Ocena percepcji wydajności: w celu skorelowania rodzaju stymulacji ze świadomą poprawą wykonania zadania motorycznego (SRTT i test pisma ręcznego) zostanie zapytany na koniec każdej sesji, czy ochotnik uważa, że ​​jego sprawność motoryczna była lepsza, gorsza lub taka sama jak wcześniej .