Неинвазивная стимуляция мозжечка при моторном обучении

После получения предварительного информированного согласия добровольцы будут участвовать в шести псевдорандомизированных сессиях с использованием веб-сайта (randomization.com). сторонним исследователем. В начале исследования добровольцы будут оцениваться с помощью структурированного вопросника, а исходный уровень SRTT будет выполнен за 24 часа до первого сеанса. Каждая сессия будет включать следующую экспериментальную последовательность:

1. Уровень усталости и внимания. Он будет измеряться по аналоговой шкале от 0 до 10, где 0 означает более низкий уровень утомляемости или внимания, а 10 — более высокий уровень утомления или внимания.
2. Короткое внутрикорковое торможение (SICI) и внутрикорковое облегчение (ICF): будет оцениваться с помощью парадигм pp-TMS (Нейрософт, Россия). Первоначально двигательный порог покоя (RMT) будет определяться путем нахождения наименьшей выходной мощности стимулятора, которая вызывает двигательный вызванный потенциал (MEP) около 50 мкВ (инструмент оценки двигательного порога TMS - MTAT 2.0 - США). Для измерения RMT катушка в форме восьмерки, соединенная с магнитным стимулятором, удерживаемым вручную под углом 45 градусов от средней линии, будет помещена над правой первичной моторной корой (C4 - система 10/20). Подпороговые кондиционирующие стимулы (80% от RMT) и надпороговые тестовые стимулы (120% от RMT) будут доставляться с межстимульным интервалом (ISI) 2 миллисекунды для SICI и 10 миллисекунд для ICF. При каждом условии будет применяться десять стимулов (безусловный пульс и пары стимулов с ISI 2 и 10 миллисекунд). Доставка порядка стимулов будет псевдорандомизированной, а SICI и ICF будут выражены как процент условного стимула относительно безусловного стимула.
3. Тест на почерк: добровольцам будет предложено написать шесть слов цифровой ручкой, используя недоминирующую руку на планшете, оснащенном системой программного обеспечения для анализа (MovAlyzer, EUA). Задание будет выполняться спонтанно, без какой-либо предвзятости инструкций во время письменной деятельности. Каждая сессия имеет разные последовательности слов, но уровень сложности будет сохранен (шесть слов, два из них с 4, 6 и 8 буквами).

4. Неинвазивная стимуляция мозжечка + Задание на последовательное время реакции: Во время SRTT (онлайн-сбор данных) будет применяться стимуляция мозжечка.

   ctDCS — электрический ток будет подаваться через стимулятор постоянного тока (NeuroConn Plus, Германия) с использованием пары губчатых электродов, пропитанных физиологическим раствором (площадь 25 см² и 35 см²). Активный электрод (анод или катод) будет помещен над левой областью мозжечка (3 см латеральнее иниона - левое полушарие мозжечка), а эталонный электрод - над правой рукой с силой тока 2 мА, постепенное появление и исчезновение в течение 10 секунд. , в течение 20 минут. Имитация tDCS использовалась в нескольких исследованиях для оценки активных эффектов tDCS. Имитация ctDCS будет применяться с использованием того же размещения электродов и настроек параметров катодной ctDCS, однако стимуляция будет длиться всего 30 секунд, а добровольцы будут с монтажом электродов в течение 20 минут. Поскольку устройство автоматически выключается без ведома добровольца, ранние ощущения (легкое или умеренное покалывание) в месте стимуляции будут ощущаться без какого-либо модулирующего эффекта. Кроме того, после каждого сеанса ctDCS будет применяться анкета о побочных эффектах.

   c-rTMS - Первоначально область более высокого коркового представительства (горячая точка) первой дорсальной межкостной (FDI) мышцы будет определяться с помощью катушки в форме восьмерки, подключенной к магнитному стимулятору (Rapid², Magstim, Великобритания), удерживаемому вручную и расположенному на скальпе. (C4 - Система 10/20) под углом 45 градусов от средней линии, направленной на целевую мышцу (FDI). После этого будет измеряться RMT. Доброволец будет расположен перед экраном компьютера, чтобы выполнять SRTT во время стимуляции. Катушка будет помещена над левым полушарием мозжечка (3 см латеральнее иниона) по касательной к коже головы и направлена ​​вверх. Протоколы rTMS были основаны на предыдущих исследованиях и были скорректированы с учетом рекомендаций по полной безопасности, а также для возможности одновременной реализации SRTT (онлайн-сбор данных). Низкочастотный протокол: 1 Гц, 110% RMT, 1000 стимулов (1 серия). Высокочастотный протокол: 10 Гц, 110% RMT, 33 серии, 50 стимулов на серию, интервал между сериями 25 секунд, 1650 стимулов. Sham c-rTMS будет выполняться по низкочастотному протоколу с использованием двух катушек. Первый, подключенный к стимулятору, будет расположен на опоре катушки рядом с добровольцем, но не виден. Поэтому будут слышны характерные шумы стимуляции. Второй, подключенный к стимулятору, будет помещен над левым полушарием мозжечка. После каждого сеанса c-rTMS будет вычисляться наличие побочных эффектов.

   Задание на время последовательной реакции (SRTT): оно будет выполняться с помощью программного обеспечения с визуальными стимулами, представленными на экране компьютера в четырех разных положениях. Доброволец должен нажать неведущей рукой соответствующую клавишу заранее заданными пальцами как можно скорее, когда на экране появится выделенная звездочка. Тест состоит из восьми блоков по 120 попыток в каждом. Неявное моторное обучение измеряется изменениями производительности между блоками 5, 6 и 7.

5. Короткое внутрикорковое торможение (SICI) и внутрикорковое облегчение (ICF): с использованием того же RTM, что и раньше.
6. Тест на почерк.
7. Уровень усталости и внимания.
8. Оценка восприятия производительности: чтобы соотнести тип стимуляции с сознательным улучшением выполнения двигательных задач (SRTT и тест на почерк), в конце каждого сеанса будет задан вопрос о том, считает ли волонтер, что его двигательная активность была лучше, хуже или такой же, как раньше. .