老年人脑网络与双手协调的因果关系

将使用单盲、伪随机、假对照的受试者内设计。 该研究包括三个实验阶段。 在每个会话中，应用三种刺激条件中的一种：（1）同相刺激； (2)反相刺激； (3) 假刺激。 会话中三种刺激条件的顺序将在参与者之间伪随机化。 在每个会话中，在执行两项任务期间应用刺激：用于评估纯空间工作记忆 (sWM) 的 2-back 任务，以及用于评估双手技能获取的复杂双手跟踪任务 (BTT)。 为了最大限度地减少会话期间的学习和结转效应，使用会话之间 6 周的清洗期和 BTT 任务的三种不同变体（每个会话一个）。 这些变体的顺序也在参与者之间伪随机化。

为了评估 sWM，参与者执行了 Alekseichuk 等人在 2016 年使用的 2-back 视觉空间匹配样本测试的改编版本。 参与者坐在椅子上，右手放在响应框上。 电脑屏幕放在参与者面前。 在屏幕上，黑色背景上绘制了一个蓝色的 3x3 网格。 每个试验由三个事件组成：刺激、探测和响应期。 在刺激过程中，两个或三个白点出现在网格中的某处，持续 2150 毫秒。 在 50 毫秒的时间间隔后，探测器出现，由一个小蓝点组成，持续 300 毫秒。 在响应期间（持续 2000 毫秒），要求参与者按下或不按下响应按钮，指示探头的位置是否与前一次试验中的刺激位置相匹配（即 2-back 条件).

出于熟悉的目的，参与者首先被告知任务的目标是什么。 接下来，他们在没有刺激的情况下进行了一系列十到二十次试验。

对于实验（即刺激期间的任务表现），一套完整的试验分为五个块，包括 30 次试验（即每组 150 次试验）。 五个区块之间间隔 1 分钟。 150 个试验集中 2 点或 3 点刺激条件的分布为 50%-50%，以随机顺序呈现。 40% 的试验是匹配试验（即 58 次试验）和 60% 是非匹配试验（即 87 次试验）。

对于这项研究，我们使用三组固定的试验，即每个会话一组。 这些集合在会话中的顺序将在参与者之间伪随机化。

为了评估初始双手学习，我们使用复杂的视觉运动双手​​跟踪任务 (BTT)。 参与者坐在电脑屏幕前，双臂旋前放在桌子上。 每个食指都放在一个控制器中。 控制器是两个可旋转的转盘，带有用于放置手指的小凹槽。 通过双手旋转两个刻度盘，参与者可以移动显示屏上红色光标的位置。 左右转盘旋转引起光标沿纵坐标和横坐标移动。

BTT 的目标是操纵光标的位置，以便尽可能准确地跟踪显示在显示器上的直线倾斜线上的移动目标点。 每个 BTT 试验都从目标线的出现开始。 在这条线的起点，在显示屏的中央，一个红色目标点显示 2 秒（即 准备期）。 然后，听觉 GO 信号指示运动周期的开始：目标点开始沿线以恒定速度向线的外围端移动，参与者必须通过同时旋转刻度盘来跟随。 目标点从中心向外围运动的持续时间（即 移动周期）为 5 秒。 在试验之间，实施 3 秒的时间间隔。

有四种不同的任务条件，它们在相对手间频率（1:3 与 3:1）和旋转刻度盘的相对方向性（等向 [ISO] 与非等向 [NON-ISO] ). 更具体地说，在 1:3 的情况下，右手食指必须比左手快三倍地转动表盘，而在 3:1 的情况下，这种模式正好相反。 对于 ISO 模式，两个食指都必须向右 (ISO-R) 或向左 (ISO-L) 旋转转盘。 对于 NON-ISO 模式，两个食指都必须向内（NON-ISO-IN）或向外（NON-ISO-OUT）旋转拨盘。

为了熟悉这项任务，实施了 16 次无刺激试验的练习块。 对于实验（即 刺激期间的任务表现），有 4 个块，每块 36 个试验，其中每个任务条件在每个块中重复九次。 我们在块之间提供 1 分钟的休息时间。 第四块结束后十五分钟，将添加一个包含 36 次无刺激试验的保留块。 每个块中的四个任务条件的顺序将被随机化。

为了尽量减少三个会话的学习效果，我们每次都将线方向的参考框架旋转 90 度。

刺激将由两个电池驱动的直流 (DC) 刺激器 PLUS 设备（neuroConn 和 Eldith GmbH，德国伊尔梅瑙）提供。 每个设备都连接到一个中心环绕的橡胶环蒙太奇，适合局部刺激。 每个蒙太奇由一个小圆形中心电极（直径 20 毫米）和一个环绕的环形电极（内径 40 毫米，外径 60 毫米）组成。 中心电极根据 10-20 EEG 系统定位：在 AF4 和 F4 之间的中间，对应于 BA9 和 BA46 之间的连接（即 右背外侧前额叶皮层 (DLPFC)）；和 P4，对应于右后顶叶皮层 (PPC)。 使用导电膏（Ten20，Weaver and Company，CO，USA）将阻抗保持在 10kOhm 以下。

同相刺激将包括对右 DLPFC 和同步的右 PPC 的 6Hz 刺激（两个位点之间的相位滞后 0 度），而反相刺激将使用去同步的 6Hz 刺激（两个位点之间的相位滞后 180 度）。 为确保一致的相位滞后，将应用刺激 1 分钟，然后停止并在 5 秒后重新启动。 假刺激将利用 6Hz 的振动而不是电流来模仿身体的悸动感。