Оценка нейрокомпьютерных механизмов принятия решений «исследуй-эксплуатируй» у пожилых людей

Участники примут участие в пяти экспериментальных сессиях. Они будут включать нейропсихологическое тестирование, батарею для принятия решений, функциональную и структурную МРТ и два сеанса транскраниальной магнитной стимуляции, применяемой либо к целевой, либо к контрольной области. Компонент клинического испытания касается только двух последних сессий, когда субъекты будут случайным образом распределены по разным группам для получения различных вмешательств ТМС. Для полноты все сеансы описаны ниже:

240 участников (110 молодых, 130 пожилых, 50% женщин) будут набраны из местного населения Тусона. Нейропсихологическое тестирование на первом сеансе будет использоваться для исключения участников с симптомами легкого когнитивного нарушения или ранней стадии болезни Альцгеймера.

Батарея принятия решений: все участники будут выполнять задачу «Горизонт» (Wilson et al. 2014) для измерения поведения «исследуй-эксплуатируй» в дополнение к батарее «Принятие решений» для измерения готовности к риску, неопределенного отношения, дисконтирования во времени и поведенческой изменчивости.

Нейровизуализация: 92 молодых и 92 пожилых человека вернутся, чтобы принять участие в эксперименте МРТ. Все участники будут проверены во время телефонного интервью и поведенческого сеанса, чтобы исключить противопоказания для МРТ и ТМС, и еще раз проверены в начале сеанса МРТ. Эксперименты по МРТ будут проводиться на сканере 3T Skyra в центре нейровизуализации Медицинского центра Университета Баннера. Все эксперименты по нейровизуализации будут проводиться в соответствии со стандартными рекомендациями по безопасности (Rossi et al. 2009), а участники будут проверены и дадут информированное согласие до начала процедуры.

Каждый сеанс сканирования будет длиться около 90 минут и будет включать в себя короткое локализационное сканирование (приблизительно 1 минуту), Т1-взвешенное структурное сканирование (6 минут), диффузионно-тензорную визуализацию для оценки структурной связности (DTI, 10 минут), FLAIR для количественного определения белого цвета. гиперинтенсивность вещества (2 минуты), карта поля для коррекции неоднородностей магнитного поля, особенно во фронтальном полюсе (2 минуты), фМРТ в состоянии покоя для измерения функциональной связности (8 минут) и фМРТ на основе событий с использованием задачи, описанной ниже ( 50-60 минут). Все функциональные сканы будут получены с параметрами, оптимизированными для предотвращения потери сигнала в лобном полюсе и других лобных областях (Deichmann et al. 2003).

Сеансы 4 и 5 (ТМС). Сеансы ТМС соответствуют определению клинического испытания, потому что испытуемые будут проспективно распределены по разным группам, которые получат разные вмешательства в разном порядке. Участники каждой возрастной группы будут псевдослучайным образом распределены по группам в зависимости от того, является ли целевой регион для ТМС лобным полюсом IFG. Таким образом, будет четыре отдельные группы испытуемых: старший лобный полюс, молодой лобный полюс, старший IFG, младший IFG, по 42 участника (21 мужчина, 21 женщина) в каждой группе. Каждый участник примет участие в двух сеансах TMS, одном целевом и одном контрольном сеансе. Порядок сеансов будет сбалансирован по предметам.

Сеансы ТМС будут проходить в новом помещении ТМС в Медицинском центре Университета Баннера. Все ТМС будут проводиться в соответствии с установленными рекомендациями по безопасности (Росси и др., 2009 г.) под наблюдением со-И Чоу, который является директором центра ТМС и имеет большой опыт работы с ТМС у молодых, пожилых и пациентов с когнитивными нарушениями. При правильном соблюдении эти рекомендации гарантируют, что ТМС является очень безопасной процедурой, при которой за 20 лет исследований произошло всего несколько побочных эффектов.

После завершения процедур согласия и скрининга каждый сеанс TMS будет начинаться с измерения моторного порога действия (AMT). АМТ определяется как минимальная интенсивность стимула, вызывающая лиминальный двигательный вызванный потенциал (около 200 мкВ в 50% из 10 испытаний) во время изометрического сокращения тестируемой мышцы. После измерения АМТ участники получат cTBS (стимуляция 50 Гц при 80% АМТ в течение 40 секунд; Huang et al 2005). Стимуляция будет применяться либо к целевой области (лобный полюс или IFG), либо к контрольной области (вершине) с уравновешенным порядком сеансов между участниками. Надлежащее нацеливание на каждый регион будет достигаться с помощью безрамной системы нейронавигации (Localite TMS Navigator) с инфракрасной камерой Polaris Spectra (Northern Digital, Ватерлоо, Онтарио, Канада). Эта система позволяет сосредоточить стимуляцию на определенных координатах в пространстве Монреальского неврологического института (MNI). Координаты [x,y,z] = [35,50,15] будут использоваться для лобного полюса (на основе предыдущей работы фМРТ и нашего оригинального исследования TMS, Daw et al., 2006; Zajkowski et al. 2017) и [x, y,z] = [56,16,22] для правой IFG на основе расположения наших активаций в группе молодых пилотов. Место контроля вершины определяется как положение Cz системы 10-20 ЭЭГ. После получения TMS участники будут смотреть на белую стену в течение 1 минуты, а затем выполнять задание «Горизонт» в течение 45 минут.