Icke-invasiv cerebellär stimulering på motoriskt lärande

Efter informerat samtycke i förväg kommer volontärer att skickas till sex pseudo-randomiserade sessioner med hjälp av en webbplats (randomization.com) av en icke inblandad forskare. Vid studiestart kommer volontärer att utvärderas genom ett strukturerat frågeformulär och baslinje SRTT kommer att utföras 24 timmar före första sessionen. Varje session kommer att omfatta följande experimentella sekvens:

1. Trötthet och uppmärksamhetsnivåer. Det kommer att mätas genom en analog skala graderad från 0 till 10, där 0 betyder lägre trötthet eller uppmärksamhetsnivåer och 10, den högre trötthets- eller uppmärksamhetsnivån.
2. Kort intrakortikal hämning (SICI) och intrakortikal facilitering (ICF): det kommer att utvärderas genom pp-TMS-paradigm (Neurosoft, Ryssland). Inledningsvis kommer vilomotortröskeln (RMT) att bestämmas genom att hitta den lägsta stimulatorutgången som framkallar motorframkallad potential (MEP) runt 50 μV (TMS Motor Threshold Assessment Tool -MTAT 2.0 - USA). För RMT-mätning kommer en åtta-talsspole ansluten till den magnetiska stimulatorn som hålls manuellt i 45 grader från mittlinjen att placeras över höger primärmotorisk cortex (C4 - 10/20-system). Subtröskelkonditioneringsstimuli (80 % av RMT) och supratröskelteststimuli (120 % av RMT) kommer att levereras med ett interstimulusintervall (ISI) på 2 millisekunder för SICI och 10 millisekunder för ICF. Tio stimuli kommer att appliceras vid varje tillstånd (okonditionerad puls och par av stimuli med ISI på 2 och 10 millisekunder). Leverans av stimuliorder kommer att pseudo-randomiseras och SICI och ICF kommer att uttryckas som betingad stimulansprocent avseende obetingad stimulans.
3. Handskriftstest: volontärer kommer att instrueras att skriva sex ord med digital penna med hjälp av den icke-dominerande handen på en surfplatta med analysmjukvara (MovAlyzer, EUA). Uppgiften kommer att utföras spontant, utan någon instruktionsbias under skrivaktivitet. Varje session har olika ordsekvenser men svårighetsgraden kommer att bibehållas (sex ord, två av dem med 4, 6 och 8 bokstäver).

4. Icke-invasiv cerebellär stimulering + seriell reaktionstid Uppgift: Cerebellär stimulering kommer att tillämpas under SRTT (online förvärv).

   ctDCS - Elektrisk ström kommer att levereras genom en DC-stimulator (NeuroConn Plus, Tyskland) med hjälp av ett par saltlösningsdränkta svampelektroder (yta 25cm² och 35cm²). Den aktiva elektroden (anod eller katod) kommer att placeras över det vänstra cerebellära området (3 cm lateralt till inionen - vänster cerebellar hemisfär) och referensen, över höger arm med en strömintensitet på 2mA, fade in och fade out på 10 sekunder , under 20 minuter. Sham tDCS har använts i flera studier för att utvärdera aktiva tDCS-effekter. Sham ctDCS kommer att appliceras med samma elektrodplacering och parameterinställningar för katodal ctDCS, men stimuleringen varar bara 30 sekunder men frivilliga kommer att vara med elektrodmontage i 20 minuter. Eftersom enheten stängs av automatiskt utan att volontären uppfattar det, kommer tidiga förnimmelser (milda till måttliga stickningar) på stimuleringsstället att upplevas utan att inducera några modulerande effekter. Efter varje ctDCS-session kommer dessutom ett frågeformulär om biverkningar att tillämpas.

   c-rTMS - Inledningsvis kommer det högre kortikala representationsområdet (hotspot) av den första dorsal interosseous (FDI) muskeln att bestämmas genom en åttatals spole ansluten till den magnetiska stimulatorn (Rapid², Magstim, Storbritannien) som hålls manuellt och placeras på hårbotten (C4 - 10/20 System) i en vinkel på 45 grader från mittlinjen pekade mot målmuskeln (FDI). Därefter kommer RMT att mätas. Volontär kommer att placeras framför en datorskärm för att utföra SRTT under stimulering. Spiralen kommer att placeras över vänstra cerebellära hemisfären (3 cm lateralt om inionen) tangentiellt till hårbotten och pekar uppåt. rTMS-protokollen baserades på tidigare studier och anpassades till full-fit säkerhetsrekommendationer och även för att kunna realisera SRTT samtidigt (online-förvärv). Lågfrekvensprotokoll: 1Hz, 110% RMT, 1000 stimuli (1 tåg). Högfrekvent protokoll: 10Hz, 110% RMT, 33 tåg, 50 stimuli per tåg, mellantågsintervall på 25 sekunder, 1650 stimuli. Sham c-rTMS kommer att utföras med lågfrekvent protokoll med två spolar. Den första - kopplad till stimulatorn - kommer att placeras på ett spolestöd nära den frivilliga men inte synligt. Därför kommer karakteristiska stimuleringsljud att höras. Den andra - frånkopplad till stimulatorn - kommer att placeras över den vänstra cerebellära hemisfären. Efter varje c-rTMS-session kommer förekomsten av negativa effekter att beräknas.

   Serial Reaction Time Task (SRTT): den kommer att utföras genom programvara med visuella stimuli presenterade på en datorskärm i fyra olika positioner. Volontären måste, med den icke-dominerande handen, trycka på en motsvarande tangent med förutbestämda fingrar så snart som möjligt när en markerad stjärna visas på skärmen. Testet omfattar åtta block med 120 försök vardera. Implicit motorisk inlärning mäts genom prestationsförändringar mellan blocken 5, 6 och 7.

5. Kort intrakortikal hämning (SICI) och intrakortikal facilitering (ICF): med samma RTM som tidigare.
6. Handskriftstest.
7. Trötthet och uppmärksamhetsnivåer.
8. Utvärdering av prestationsuppfattning: för att korrelera stimuleringstyp till den medvetna förbättringen av motorisk uppgiftsprestanda (SRTT och handskriftstest) kommer att tillfrågas i slutet av varje session om volontären anser att hans motoriska prestanda var bättre, sämre eller samma som tidigare .