使用 Theta 突发刺激 (TBS) 调制情景记忆

目的和假设 该研究的目的是评估 θ 脉冲刺激 (TBS) 的效果，这是一种相对较新的经颅磁刺激 (TMS) 范例，对健康老年人 (hOA) 的情景记忆 (EM)。

目标 1：评估 θ 爆发刺激 (TBS) 对健康老年人情景记忆 (EM) 的影响。 假设 1 - 与使用一次 TBS 的基线相比，EM 将有显着改善。

目标 2：将白质完整性与 TBS 任务检索改进相关联。 假设 2- 更强的白质 (WM) 束连接与检索性能的更大改善相关。

背景技术阿尔茨海默病(AD) 影响了500 万美国人，造成的损失超过2000 亿美元。 AD 的第一个也是最令人虚弱的症状是记忆个人过去事件或情景记忆 (EM) 的能力严重不足，最终使患者与家人和朋友隔绝，无法独立生活。 这种 EM 缺陷主要反映了内侧颞叶区域的恶化，尤其是海马体 (HC)。 AD 治疗必须在疾病进展的早期开始，此时脑损伤还很小，可以诊断出 AD 的最早阶段被称为 AD 引起的轻度认知障碍 (MCI-AD)。

最近，不同形式的无创脑刺激技术已应用于健康老年人、AD 和 MCI-AD 以改善记忆障碍。 大多数这些试验使用高频重复经颅磁刺激 (rTMS) 应用于左侧背外侧前额叶皮层 (DLPFC)。 尽管这些研究中有一小部分显示出有益效果，但关于 TMS 是否对老年人群具有临床相关效果，以及基于神经科学的机制如何解释这些效果，仍然存在相当大的问题。 使用 TMS 增强 EM 的一个障碍是对 EM 最关键且受早期 AD 影响最大的大脑区域，即海马体 (HC)，位于大脑深处，超出 TMS 的直接影响（颅骨下方约 1 英寸）。 一项研究试图通过 TMS 刺激海马体和海马体周围区域。 他们刺激了外侧顶叶皮层，并利用该区域与海马/海马周围区域（主要是内嗅皮质）之间的功能连接来增强联想记忆任务的表现。 下纵束将角回连接到海马体和海马体旁区域，并且可以将刺激效应从皮质传播到皮质下结构，尽管关于 TMS 对白质神经元群体影响的研究有限，详见下文。 TMS 对白质束中神经元群的影响最近使用纤维束成像和电场计算进行建模，并且越来越多地，这些方法需要考虑白质束对运动阈值 (MT) 的变化百分比的影响.

TBS 是 TMS 的有力范例。 正如 Huang 等人在一篇开创性论文中所详述的，该范例有 2 种模式：- 连续 θ 爆发刺激 (cTBS) 和间歇性 θ 爆发刺激 (iTBS)。 前者产生 MEP 抑制，后者产生 MEP 增加。 iTBS 以 10 个持续 2 秒的数据包形式提供 50 Hz 的刺激。 每 200 毫秒给出一次以 50 Hz 传递的每个刺激突发，使刺激传递的总频率为 5 Hz。 因此，刺激包括以 5 Hz（θ 频率）给出的嵌套 50 Hz 脉冲（伽马频率）。 大多数没有治疗结果测量的调查研究使用 40 秒的 cTBS 或 190 秒的 iTBS。 这两种范例都被证明会导致 MEP 的变化持续 60 分钟。 刺激模式的变化也是有效的，尽管只有有限的研究证明它的使用。 因此，研究人员建议通过靶向与海马结构直接相连的皮层区域：角回，来刺激健康老年人 (hOA) 海马结构的功能。 为了增加对海马体形成的间接影响，研究人员将使用最强大的 TMS 技术，间歇性 Theta 爆发刺激 (iTBS)。

方法 该研究旨在作为一项试点研究，评估 TBS 对健康老年人 (hOA) 的 EM 的影响。 研究人员计划筛选 30 名参与者以选择 20 名受试者。

筛选潜在参与者将处于 60-80 岁年龄组，包括已被招募到 Cabeza 实验室 (Pro00005021) 先前研究的受试者，因此已经收集了脑成像数据。

研究程序 在研究的第 1 天，受试者将接受美国国立卫生研究院 (NIH) 工具箱的管理。 NIH 工具箱是一套全面的神经行为测量方法，可通过 iPad 的便利性快速评估认知功能。 分配给 NIH 工具箱管理的总时间为 45 分钟。 在此之后，受试者将进行运动诱发电位 (MEP)，之后将对运动皮层进行间歇性θ爆发刺激 (iTBS)。 随后将再次测量电机诱发电位 (MEP)。 使用 iTBS 未显示运动诱发电位 (MEP) 增加 10% 的受试者将被排除在研究的进一步部分之外。

我们的研究使用一种特定类型的 TMS，称为间歇性 theta 爆发刺激 (iTBS)。 在研究的第 1 天，受试者将接受左侧 iTBS 至运动皮层。 受试者将坐在椅子上。 肌电图 (EMG) 电极将应用于右手以记录运动诱发电位 (MEP)。 对于 iTBS，主动运动阈值将是 80%，正如本综述中详述的大多数 θ 爆发研究中所使用的那样。 受试者将接受包含 50 赫兹脉冲的 iTBS，频率为 3 至 5 赫兹，持续近 3 分钟，其中包括 19 个序列和 600 个脉冲。 主题将被监控，直到欧洲议会议员返回到基线。 副作用清单将在实验开始和结束时完成。 所有会议将由其中一名协议调查员或由协议调查员监督的经过培训和认可的研究助理执行。

如果 MEP 增加 10%，则受试者将在筛选会议后一小时接受第二次 iTBS 或左侧角回的假刺激。 如果他们接受 iTBS，这将包括 6 分钟的刺激，相当于 1200 个脉冲和 38 列刺激。 主题将被监控，直到欧洲议会议员返回到基线。 副作用清单将在实验开始和结束时完成。 假刺激将使用表面电极来模拟接受实际刺激的体验。 所有会议将由其中一名协议调查员或由协议调查员监督的经过培训和认可的研究助理执行。 受试者将执行情景记忆任务的编码试验，并在刺激后提取任务片段。