Тета-подключение в рабочей памяти (STAR)

Это исследование представляет собой пилотное исследование из пяти сеансов с транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС), электроэнцефалографией (ЭЭГ) и магнитно-резонансной томографией (МРТ) для понимания нейронной колебательной основы выходного стробирования. Первая сессия эксперимента будет сеансом скрининга, в котором участники дают письменное согласие на участие, проходят проверку на дальтонизм, заполняют анкеты и выполняют задание на рабочую память с ретроспективными сигналами. Участники будут приглашены обратно на второй сеанс, если они продемонстрируют улучшение своей рабочей памяти в процентах, правильно используя информативную ретро-подсказку по сравнению с неинформативной нейтральной подсказкой. Этот сеанс также будет использоваться для выбора количества элементов, которые будут использоваться в задаче на рабочую память для последующих сеансов. Критерием титрования сложности является правильность выполнения задачи в диапазоне от 60% до 85% для проб с ретро-подсказками и преимущество не менее чем на 5% выше, чем при пробах с нейтральной подсказкой. Таким образом, разные участники будут выполнять задание с разным количеством элементов, которые необходимо закодировать в рабочую память. Титрование сложности задачи, как описано здесь, имеет решающее значение для экспериментов, в которых используется каузальное манипулирование (например, транскраниальная магнитная стимуляция) для модуляции работоспособности. Если участники работают на пределе (близко к 100%) или на уровне пола (близко к случайному изменению), то любые экспериментальные манипуляции с поведением с меньшей вероятностью повлияют на производительность, так как задача слишком «легкая» или слишком «сложная». Во время второго сеанса эксперимента участники выполняют задание ретро-сигнала рабочей памяти во время записи ЭЭГ. Кроме того, участники выполнят простое задание на восприятие цвета, в котором участники видят цвет и выбирают соответствующий цвет из цветового круга. Это задание проверяет точность восприятия по всему цветовому кругу. Данные ЭЭГ второго сеанса будут предварительно обработаны, после чего будет проведен вейвлет-сверточный анализ Морле. Полученная спектрограмма будет сопоставлена ​​между информативным ретросигналом и неинформативным нейтральным сигналом, чтобы получить тета-частоту с пиковой амплитудой в префронтальной коре, и противопоставлена ​​между левым и правым ретросигналом, чтобы получить альфа-частоту с пиковой амплитудой в теменной коре. Эти пиковые частоты будут использоваться для стимуляции в четвертом и пятом сеансах. На третьем сеансе исследователи получат структурную и функциональную МРТ для каждого участника. Данные функциональной МРТ будут проанализированы для выявления областей в передней средней лобной извилине и задней внутритеменной борозде, которые функционально связаны в рамках лобно-теменной сети «исполнительного контроля». Предыдущий мета-анализ функциональных МРТ-исследований показал, что области с пиковой ретроактивной активностью находились в координатах Монреальского неврологического института (-40, 36, 28) для передней средней лобной извилины и (-38, -48, 44) для нижней внутристеночная борозда. Поэтому исследователи будут ограничивать поисковый свет анатомическими ориентирами и этими координатами. Центр масс в этих регионах будет использоваться для наведения с помощью TMS в последующих четвертом и пятом сеансах. На четвертом и пятом сеансах стимуляция будет осуществляться по времени относительно ретро-сигнала, частоты и пространственного положения на основе предыдущих локализаторов. Во время стимуляции расположение катушки ТМС необходимо совместить с целевой областью мозга с помощью программного обеспечения для нейронной навигации, которое записывает точность каждого импульса ТМС относительно цели. В каждом испытании тип стимуляции будет выбираться случайным образом, уравновешиваться и смешиваться. Ожидается, что эффекты ритмичной ТМС не будут длиться более нескольких циклов после самой стимуляции. Таким образом, экспериментальный дизайн случайным образом смешивает тип стимуляции в каждом блоке задач.