Papel causal do circuito frontoestriatal no comportamento direcionado a objetivos (NANCY)

Este estudo é um estudo piloto, cruzado de quatro sessões com estimulação magnética transcraniana (TMS), eletroencefalografia (EEG) e ressonância magnética (MRI) para entender o papel causal do acoplamento delta-beta no comportamento direcionado a objetivos no dorsolateral córtex pré-frontal (dlPFC) ao circuito do corpo estriado dorsal. Os participantes que solicitarem participar do experimento fornecerão consentimento verbal e documentado para passar por uma triagem por telefone para avaliar se o participante atende aos critérios iniciais de exclusão/inclusão. Os participantes preenchem um formulário de triagem de ressonância magnética e TMS por telefone para garantir a elegibilidade.

A primeira sessão será uma sessão de EEG com a tarefa de tomada de decisão baseada em recompensa. No início da sessão, os investigadores obterão o consentimento informado por escrito. Em seguida, os investigadores administrarão um teste de gravidez, se aplicável. Os participantes completarão cinco avaliações: Escala de Prazer Snaith Hamilton, Sistema de Ativação Comportamental e Sistema de Inibição Comportamental, Escala de Experiência Temporal de Prazer, Inventário de Ansiedade Estado-Traço e Escala de Respostas Ruminativas. Observe que os participantes são de uma amostra conveniente e não precisam ser diagnosticados com transtorno depressivo maior. Assim, essas avaliações foram selecionadas porque examinam vários traços de personalidade que podem ser relevantes para o desempenho na tarefa.

As dimensões do couro cabeludo de cada participante são calculadas e uma rede EEG é aplicada. Em seguida, os participantes completam uma gravação de estado de repouso de olhos abertos e olhos fechados de EEG. Em seguida, a versão simplificada da Tarefa de Despesa de Esforço para Recompensa (S-EEfRT) é concluída. Esses dados servem como medida de linha de base da atividade cerebral sem qualquer forma de estimulação. Esta sessão leva aproximadamente 1,5 horas para ser concluída. Após cada bloco da tarefa, a dificuldade da tarefa aumentará ou diminuirá com base no desempenho. Ao final da sessão, se o participante optar por realizar a tarefa difícil mais de 85% do tempo ou menos de 15% do tempo, ele não será convidado para a próxima sessão do experimento. Os participantes que não mudam dinamicamente sua resposta com base no incentivo não estão envolvidos com as construções cognitivas relevantes sob investigação neste estudo.

A segunda sessão ocorre na instalação de ressonância magnética. Nas 24 horas anteriores a esta sessão, os participantes preenchem um formulário de triagem de ressonância magnética para garantir a elegibilidade com base nas contraindicações comuns para ressonância magnética. Durante os 60 minutos de varredura, uma RM estrutural de 5 minutos é adquirida e o tempo restante é usado para completar o maior número possível de blocos do S-EEfRT. O número mínimo de sessões necessárias para usar os dados é de 5 blocos, o que requer aproximadamente 25 minutos para coletar. Se um participante não conseguir completar o número necessário de sessões, ele será excluído do estudo. Os dados de ressonância magnética funcional são analisados ​​antes da 3ª e 4ª sessão para localizar as regiões do córtex pré-frontal dorsolateral (dlPFC) e do córtex pré-frontal medial (mPFC) para estimulação. Na análise de localização, uma máscara de região de interesse na cabeça do caudado esquerdo e no núcleo accumbens esquerdo são desenhados e a região em dlPFC e mPFC com conectividade funcional de pico em conectividade funcional baseada em tarefas para essas regiões. Em um conjunto de dados piloto coletado pelos investigadores, descobriu-se que o contraste de trilhas nas quais havia a decisão de executar a tarefa difícil versus tentativas nas quais a tarefa fácil era selecionada era suficiente para localizar o giro frontal médio anterior. O contraste de tentativas em que incentivo alto versus baixo foi oferecido foi suficiente para localizar o córtex pré-frontal medial. Assim, os investigadores escolherão regiões nessas áreas anatômicas com conectividade máxima com seus respectivos núcleos no corpo estriado.

A ordem das regiões (dlPFC depois mPFC, ou mPFC depois dlPFC) visadas pelo TMS na terceira e quarta sessão será aleatória e balanceada. Na terceira e na quarta sessão, os participantes preencherão um formulário de triagem de contraindicações do TMS. O mesmo formulário de triagem do TMS será administrado por telefone e no início de cada sessão do TMS. Se houver qualquer ambiguidade nas contra-indicações para o formulário TMS, o monitor médico que é epileptologista é consultado e a aprovação final é obtida. Os participantes serão equipados com uma rede EEG de baixo perfil. Na terceira sessão, o limiar motor de cada participante será calculado usando TMS de pulso único para o botão manual do córtex motor primário esquerdo com monitoramento em tempo real do potencial evocado motor usando eletrodos no primeiro músculo interósseo dorsal. Os pesquisadores também podem usar a contração visível para calcular o limiar motor. O limiar do motor é definido como a porcentagem de saída do estimulador quando um potencial evocado pelo motor ou contração visível é observado aproximadamente 50% do tempo. Para a quarta sessão, será utilizada a mesma intensidade do estimulador da terceira sessão. A ressonância magnética estrutural e as regiões de interesse (dlPFC e mPFC) são importadas para o software de neuronavegação. O participante usa uma faixa de rastreamento estereotáxica tridimensional e sua cabeça é registrada em sua ressonância magnética estrutural usando coordenadas canônicas no couro cabeludo. Em seguida, a bobina TMS é direcionada para mPFC ou dlPFC e a posição da bobina em relação à cabeça é registrada durante a sessão. O participante executa o S-EEfRT conforme os trens padronizados do TMS são entregues em cada tentativa. Cada bloco do estudo é randomizado para receber padrão delta-beta (trigêmeos de pulsos TMS a 20 Hertz a cada 3 Hertz), padrão teta-gama (trigêmeos de pulsos a 50 Hertz a cada 5 Hertz) ou um padrão arrítmico (mesmo número de pulsos e duração com um intervalo aleatório entre pulsos). Após a estimulação, um questionário é fornecido com os efeitos colaterais comuns do TMS. Com base nos resultados do questionário de efeitos colaterais da estimulação, uma entrevista estruturada de eventos adversos é conduzida para adquirir mais informações sobre quaisquer efeitos colaterais que foram selecionados como "muito altos" pelo participante. A terceira e a quarta sessão levarão aproximadamente duas horas cada.