Temporal interferensmetoder för icke-invasiv djup hjärnstimulering, Studie 1.2

Under hela projektets varaktighet antar forskarna att temporal interferens (TI) elektrisk neurostimulering kommer att vara väl tolererad och effektiv för att fokalt manipulera djup hjärnaktivitet, mätt med funktionell magnetresonanstomografi (fMRI) BOLD-signaler. Forskarna kommer att undersöka om TI-stimulering kan öka BOLD-aktiviteten i specifika djupa hjärnområden inklusive nucleus accumbens (NAcc) och dorsala anteriora cingulate cortex (dACC), och om denna stimulering kan påverka kognitiva funktioner som kontrolleras av dessa regioner. TI fungerar genom att applicera växelströmmar med något olika frekvenser genom flera elektrodpar, vilket skapar ett interferensmönster som kan stimulera djupa hjärnområden utan att påverka ytliga kortikala områden i betydande grad. Denna metod liknar traditionell transkraniell likströmsstimulering (tDCS), men TI kan stimulera djupare hjärnstrukturer som tDCS inte effektivt når. Studien är uppdelad i två huvudsyften med flera delstudier. I Syfte 1 kommer forskarna att karakterisera TI:s effekter på fMRI BOLD-signaler, testa olika beatfrekvenser och jämföra TI-effekter i nucleus accumbens kontra dorsala anteriora cingulate cortex. I Syfte 2 kommer forskarna att applicera TI på dorsala anteriora cingulate cortex för att testa kausala teorier om dess roll i kognitiv kontroll, konflikthantering, riskundvikande och sökbeteende med etablerade kognitiva uppgifter medan försökspersoner genomgår fMRI-skanning.

Studie 1.2 (Syfte 1, Studie 12) kommer att testa förmågan att fokalt aktivera nucleus accumbens utan att aktivera den överliggande kortexen, samt dess effekter på funktionell koppling. Friska försökspersoner (n=30) kommer att delta i ett enda studiebesök där de placeras i fMRI-skannern och administreras ett temporal interferensprotokoll. Specifikt kommer försökspersonerna att ha fyra par kolfiberelektroder fästa på hårbotten med ledande gel. De kommer att få ett 8-minutersblock med stimulering på 2mA per elektrodpar. Stimuleringssekvensen kommer att vara 2 minuter på, 2 minuter av, 2 minuter på och 2 minuter av med 30 sekunders upptrappning och nedtrappning som börjar vid starten av varje 2-minutersperiod. För Studie 1.2 kommer två TI beatfrekvenser att utvärderas: 5 Hz (producerad av kanaler på 2000 Hz och 2005 Hz) och 10 Hz (producerad av kanaler på 2000 Hz och 2010 Hz). Varje beatfrekvens kommer att ha ett Aktivt block (30-sekunders upptrappning till 2 mA, 2 min på / 2 min av cykler) och ett matchande Sham-block där stimuleringen omedelbart trappar ner så snart den når 2 mA efter upptrappningen. Ordningen på blocken och om "på"- eller "av"-tillståndet inträffar först kommer att balanseras mellan försökspersonerna.