Effekter av likströms hjärnstimulering på kognition

Denna studie kommer att undersöka effekterna av likströms (DC) elektrisk polarisering av hjärnan på tankehastighet, reaktionstid, humör och hjärnvågor hos friska individer. Resultaten kommer att ge information för att utforma ytterligare studier för att undersöka säkerheten och effektiviteten av denna teknik vid behandling av vissa hjärnsjukdomar som involverar nedsatt kognition (tankebearbetning). Studien består av tre experiment; deltagarna kommer att delta i antingen ett eller två av experimenten.

Friska högerhänta volontärer mellan 18 och 80 år med 12 eller fler års utbildning kan vara berättigade till denna studie. Kandidater kommer att screenas med en medicinsk och utbildningshistoria och en kort neurologisk undersökning. Deltagarna i experiment 2 och 3 kommer också att screenas med ett verbalt flytprov där de kommer att bli ombedda att säga så många ord som börjar med vissa bokstäver som de kan på 1 minut.

Deltagarna kommer att genomgå följande procedurer för experimentet/experimenten där de deltar:

Experiment 1

Medan de vilar tyst får försökspersonerna 20 minuters svag elektrisk strömstimulering eller skenstimulering utan ström. För stimuleringen placeras två gasbindor indränkta med en ledande saltlösning på huvudet-en på vänster sida och en ovanför höger öga. Strömmen passerar mellan elektroderna och kan orsaka en klåda eller stickande känsla under elektroderna. Före och efter stimuleringen utvärderas deltagarens reaktionstid som testats genom att flytta ett finger så snabbt som möjligt vid ljudet av en ton och humör. Vissa deltagare har också ett elektroencefalogram, eller EEG (hjärnvågsinspelning) under experimentet. Efter stimuleringen tar deltagarna två korta tester av tankehastighet, och testerna för humör och reaktionstid upprepas.

Experiment 2

Deltagaren sitter i en stol med elektroder fästa på musklerna som styr rörelsen i ett finger på höger hand. Reaktionstiden testas enligt beskrivningen i experiment 1. Sedan används transkraniell magnetisk stimulering (TMS) för att testa aktiviteten hos hjärnans motoriska cortex (den del av hjärnan som styr rörelsen). För TMS placeras en isolerad trådspole på försökspersonens hårbotten. En kort elektrisk ström passerar genom spolen, vilket skapar en magnetisk puls som färdas genom hårbotten och skallen och orsakar små elektriska strömmar i hjärnbarken. Stimuleringen kan orsaka ryckningar i höger hand eller arm eller ge en mild knäppande känsla i hårbotten. Under stimuleringen registreras den elektriska aktiviteten av muskler i höger hand på en dator. Efter TMS tillämpas DC-stimulering, som beskrivs i experiment 1. Stimuleringen börjar på en låg nivå och följs av upprepad TMS och DC-stimulering på allt högre nivåer. Detta fortsätter tills det finns en tydlig effekt på muskelsvaret på de magnetiska pulserna, eller tills stimuleringen blir obekväm. I slutet av den elektriska stimuleringen testas reaktionstiden igen.

Experiment 3

Detta experiment använder den genomsnittliga DC-nivån som gav en förändring i storleken på svaren på magnetisk stimulering i experiment 2. Tänkehastighet och reaktionstid testas under DC-stimuleringen, och humörtestet ges före och under stimuleringen. Detta test använder inte TMS eller EEG-inspelning.