Łączność Theta w pamięci roboczej (STAR)

To badanie jest pilotażowym, pięciosesyjnym badaniem z przezczaszkową stymulacją magnetyczną (TMS), elektroencefalografią (EEG) i obrazowaniem metodą rezonansu magnetycznego (MRI) w celu zrozumienia neuronalnych oscylacyjnych podstaw bramkowania wyjściowego. Pierwsza sesja eksperymentu będzie sesją przesiewową, w której uczestnicy wyrażają pisemną zgodę na udział, są badani pod kątem daltonizmu, wypełniają kwestionariusze i wykonują zadanie pamięci roboczej z retrospektywnymi wskazówkami. Uczestnicy zostaną zaproszeni z powrotem na drugą sesję, jeśli wykażą procentową poprawę ich pamięci roboczej dzięki zastosowaniu informacyjnej wskazówki retro względem nieinformacyjnej wskazówki neutralnej. Ta sesja będzie również używana do wybierania liczby elementów, które będą używane w zadaniu pamięci roboczej w kolejnych sesjach. Kryterium miareczkowania trudności jest prawidłowe wykonanie zadania między 60% a 85% dla prób retro-cue i korzyść o co najmniej 5% większa niż próby z neutralną wskazówką. W ten sposób różni uczestnicy wykonają zadanie z różną liczbą elementów do zakodowania w pamięci roboczej. Opisane tutaj miareczkowanie trudności zadania ma kluczowe znaczenie dla eksperymentów wykorzystujących manipulację przyczynową (np. przezczaszkowa stymulacja magnetyczna) w celu modulowania wydajności. Jeśli uczestnicy osiągają wyniki na poziomie sufitu (blisko 100%) lub na poziomie podłogi (blisko przypadkowej zmiany), wówczas wszelkie eksperymentalne manipulacje zachowaniem mają mniejszy wpływ na wyniki, ponieważ zadanie jest zbyt „łatwe” lub zbyt „trudne”. Podczas drugiej sesji eksperymentu uczestnicy wykonują zadanie retro-cue pamięci roboczej, podczas gdy rejestrowany jest EEG. Ponadto uczestnicy wykonują proste zadanie postrzegania kolorów, w którym uczestnicy widzą kolor i wybierają pasujący kolor z koła kolorów. To zadanie sprawdza precyzję percepcji w całym kole kolorów. Dane EEG z drugiej sesji zostaną wstępnie przetworzone i przeprowadzona zostanie analiza splotu falkowego Morleta. Powstały spektrogram zostanie skontrastowany między informacyjną wskazówką retro i nieinformacyjną wskazówką neutralną w celu uzyskania częstotliwości theta z szczytową amplitudą w korze przedczołowej oraz skontrastowany między lewą i prawą wskazówką retro w celu uzyskania częstotliwości alfa z szczytową amplitudą w korze ciemieniowej. Te szczytowe częstotliwości zostaną wykorzystane do stymulacji podczas czwartej i piątej sesji. Podczas trzeciej sesji badacze uzyskają strukturalny i funkcjonalny rezonans magnetyczny każdego uczestnika. Funkcjonalne dane MRI zostaną przeanalizowane w celu zidentyfikowania obszarów w przednim środkowym zakręcie czołowym i tylnej bruzdzie śródciemieniowej, które są funkcjonalnie połączone w sieci czołowo-ciemieniowej „kontroli wykonawczej”. Poprzednia metaanaliza badań czynnościowego rezonansu magnetycznego wykazała, że ​​regiony o szczytowej aktywności retro-wskazówek znajdowały się na współrzędnych Instytutu Neurologicznego w Montrealu (-40, 36, 28) dla przedniego środkowego zakrętu czołowego i (-38, -48, 44) dla dolnego bruzda śródciemieniowa. Dlatego badacze ograniczą światło poszukiwawcze do anatomicznych punktów orientacyjnych i tych współrzędnych. Środek masy w tych regionach zostanie wykorzystany do namierzania za pomocą TMS w kolejnych sesjach czwartej i piątej. Podczas czwartej i piątej sesji stymulacja zostanie dostarczona w czasie względem retro-wskazówki, częstotliwości i lokalizacji przestrzennej w oparciu o poprzednie lokalizatory. Podczas stymulacji położenie cewki TMS należy dopasować do docelowego obszaru mózgu za pomocą oprogramowania do nawigacji neuronowej, które rejestruje dokładność każdego impulsu TMS względem celu. W każdej próbie rodzaj stymulacji będzie wybierany losowo, równoważony i mieszany. Oczekuje się, że efekty rytmicznego TMS nie będą trwać dłużej niż kilka cykli poza samą stymulacją. Dlatego projekt eksperymentalny losowo miesza typ stymulacji w każdym bloku zadań.