Badanie wpływu stymulacji mózgu na kontrolę poznawczą i związane z nią EEG u ludzi.

Kontrola poznawcza jest centralnym elementem ludzkiego poznania, które jest upośledzone w kilku chorobach psychicznych. Jest ściśle powiązany z obszarami mózgu, które są wyraźnie rozregulowane w chorobie, takimi jak grzbietowa przednia kora zakrętu obręczy (dACC), grzbietowo-boczna kora przedczołowa (dlPFC), kora oczodołowo-czołowa (OFC) i ciało migdałowate. Powiązanie kontroli poznawczej z określonymi substratami neuronowymi i interakcjami na poziomie obwodów ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób zakłócenia kontroli prowadzą do chorób neurologicznych i psychiatrycznych. Jest to praca, którą najlepiej wykonywać u ludzi, dlatego będziemy badać kontrolę poznawczą za pomocą wewnątrzczaszkowych zapisów potencjału pola lokalnego u pacjentów z padaczką. Będziemy badać kontrolę poznawczą u pacjentów, którym wszczepia się elektrody w celu przedoperacyjnej lokalizacji napadów padaczkowych. Pacjenci ci mają elektrody w wielu obszarach mózgu zaangażowanych w kontrolę poznawczą, co stanowi wyjątkową okazję do zapisu z ludzkiego mózgu na poziomie sieci. Uczestnicy będą wykonywać zadania laboratoryjne, które mierzą kontrolę poznawczą, podczas gdy my będziemy rejestrować aktywność elektryczną mózgu. Celem tej propozycji badawczej jest scharakteryzowanie i modelowanie oscylacji korowych leżących u podstaw aspektu rozwiązywania konfliktów kontroli poznawczej w zdrowych i niespokojnych/depresyjnych stanach psychicznych, aby pomóc w projektowaniu interwencji neuromodulacyjnych w celu przywrócenia zdrowych stanów psychicznych. Aby osiągnąć ten cel, zastosujemy trzy uzupełniające się podejścia. 1) Za pomocą wewnątrzczaszkowego EEG zarejestrowanego u pacjentów z padaczką poddawanych inwazyjnemu monitorowaniu do oceny chirurgicznej określimy korowe oscylacje nerwowe leżące u podstaw kontroli poznawczej w ramach zadania konfliktowego. Użyjemy tego również do rozróżnienia osób normalnych od osób z depresją lub lękiem. 2) Wykorzystamy korowy model populacji neuronów do symulacji i scharakteryzowania wykonalnych mechanizmów neuronowych leżących u podstaw dlPFC i skroniowych oscylacji korowych obserwowanych podczas przetwarzania konfliktów. Zastosujemy podejście oparte na danych do oszacowania odpowiednich parametrów modelu. 3) Wykorzystamy model skalibrowany dla poszczególnych osób do zaprojektowania paradygmatu korowej stymulacji elektrycznej w celu modulowania symulowanych oscylacji w kierunku pożądanego zdrowego stanu. Następnie zweryfikujemy nasz model, testując przewidywania modelu na 4 osobach i ustalimy, czy możemy z powodzeniem zmienić zarówno sygnały neuronowe, jak i powiązane zachowanie.

To nie jest randomizowana, kontrolowana próba. Wszyscy uczestnicy otrzymają nagranie mózgu i wszyscy otrzymają stymulację po skonfigurowaniu metod stymulacji. Randomizacja będzie dotyczyć tematu: niektóre bloki zadania będą wykonywane w różnych warunkach, które podkreślają różne aspekty obliczeń kontrolnych. Niektóre bloki będą miały stymulację mózgu, a inne nie.