Modulering av Hippocampus och Striatal Memory Networks med rTMS

Mål

Beteendeneurologiska enheten studerar de mänskliga hjärnsystemen som ligger till grund för inlärning och anpassning med det slutliga målet att hitta interventioner för att göra dessa processer mer effektiva. Vi är intresserade av om repetitiv transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) kan förändra funktionell anslutning (FC) och beteendeeffektivitet i två minnesnätverk i hjärnan: hippocampusnätverket, som stöder lagring och hämtning av återkallbara fakta, begrepp och händelser, och det striatala nätverket, som stödjer lagring och återhämtning av färdigheter och vanor. Dessutom, eftersom dessa nätverk interagerar beteendemässigt och kan störa varandra, är en viktig fråga om neuromodulering av ett nätverk ändrar anslutning och effektivitet i det andra nätverket. Pilotdata från vår grupp tyder på att exogen stimulering av ett nätverk får det att utöka sitt utbud av FC och samordna resurser från det andra, vilket är en potentiell mekanism för den observerade beteendeinteraktionen. Denna studie är utformad för att testa a) om rTMS-modulerar inom nätverks FC och minne som stöds av det nätverket, och b) om detta också orsakar FC och beteendeförändringar i det andra nätverket.

Studiepopulation: Friska volontärer

Design

Denna studie innehåller fyra experiment mellan ämnen och är en blandad inter/intra ämnesdesign. Experiment 1 kommer att använda nominellt excitatorisk stimulering riktad mot hippocampusnätverket för att öka FC inom hippocampusnätverket. Vi förväntar oss också att öka FC mellan hippocampus och striatala nätverk, ökat deklarativt minne och en möjlig minskning av procedurinlärning. Experiment 2 kommer att använda excitatorisk stimulering riktad till det striatala nätverket. Vi förväntar oss att detta kommer att orsaka starkare FC inom nätverket i det striatala nätverket, ökat FC mellan hippocampus och det striatala nätverket och åtföljande beteendeeffekter. Experiment 3 och 4 kommer att vara liknande förutom att vi kommer att rikta nominellt hämmande stimulering till dessa nätverk och leta efter de omvända resultaten. FC kommer att mätas under vilande och aktivitetsaktiverade förhållanden och aktiv rTMS kommer att jämföras med vertex sham.

Utfallsmått

Det primära resultatmåttet är förändringen i FC som produceras av rTMS inom det riktade nätverket. FC-förändringar mellan nätverk och motsvarande minnesförändringar kommer att vara sekundära resultat. Undersökande mått kommer att inkludera korrelationer mellan individuella kognitiva skillnader (enkäter och NIH Toolbox-poäng), och våra primära och sekundära resultatmått.