传统或高清 tDCS 以增强健康年轻人的内隐运动序列学习？

学习规划

研究人员将进行一项单盲、假对照、平衡研究。 对于 IMSL 的序列特定方面（主要结果），将使用“设备”（2 个级别：常规 tDCS、HD tDCS）作为主体间因素和“刺激”（2 个级别：阳极、假）、“块”（2 个级别：随机块、相邻块的平均值）和“时间”（3 个级别：期间、5 分钟后、1 周后）作为受试者内因素。 同样，对于一般学习（次要结果），将使用“设备”（2 个级别：常规 tDCS、HD tDCS）作为主体间因素和“刺激”（2 个级别：阳极、假）执行混合因子重复测量方差分析、“块”（7 个级别：块 1-6、块 8）和“时间”（3 个级别：期间、5 分钟后、1 周后）作为被试内因素。 通过块随机化将参与者随机分配到传统 tDCS 组或 HD tDCS 组。 所有参与者将以随机顺序接受阳极（真实）和假（安慰剂）tDCS。 平衡将由独立调查员使用 Microsoft Excel® 完成。

招聘策略

将从布鲁塞尔自由大学招募健康的年轻人。 对主题没有限制或禁止。

材料

对于常规 tDCS，将使用 1x1 低强度直流刺激器（Soterix Medical Inc，纽约，美国）通过一对相同的方形橡胶电极（尺寸 35 cm2）产生和输送 tDCS，放置在矩形盐水浸泡海绵。 对于M1的刺激，电极将根据国际10-20脑电图系统放置在C3或C4上，与表演手的M1对侧相匹配。 参考电极将放置在执行手的同侧 F1 或 F2 上。

电流刺激将在一分钟内从 0 毫安 (mA) 缓慢上升至 2 mA。 对于阳极 tDCS 条件，此强度将在 SRT 任务期间（大约 20 分钟）保持不变，这完全符合 tDCS 的循证安全标准。 这将导致电流密度为 0.057 mA/cm2。 对于假 tDCS 条件 - 受试者不知道 - 刺激将在一分钟加速后立即逐渐减少至 0 mA。 在 SRT 任务的最后一个块中，将重复这种逐渐增加和减少当前刺激的过程，以优化参与者的致盲过程。 为了控制受试者的致盲，在最后一次会议之后，受试者将被询问他们是否知道刺激条件。 短暂的副作用将由实验者在 tDCS 协议期间和两周后进行清点，可能包括电极下轻微的瘙痒感、电极下皮肤发红、头痛、恶心、疲劳或失眠。

对于高清 tDCS，将使用 4x1 多通道刺激适配器（Soterix Medical Inc，纽约，美国）通过 M1 提供高清 tDCS。 通过将传统的 tDCS 设备（如上所述）连接到此多通道刺激适配器，直流电沿着 4x1 HD tDCS 配置传输，从而允许将神经调节限制在所需区域。 与传统 tDCS 蒙太奇（图 1A）中使用的相对较大的海绵电极相比，HD tDCS 的刺激是通过一个中央凝胶电极和四个放置在嵌入 EEG 帽中的塑料外壳中的返回电极来传递的（图 1B） ). 设备的设置将根据 Villamar 及其同事 (2013) 提供的广泛实验方案进行。 对于左 M1 的刺激，在执行右手的对侧，阳极刺激将通过与 C3 相对应的中央电极传递，并使用专门设计的合成帽将 HD-tDCS 电极固定在头部。 返回电极位于 Cz、F3、T7 和 P3（国际 10-20 脑电图系统），见图 2。 对于右手 M1，在执行左手的对侧，中央电极将位于 C4，返回电极位于 Cz、F4、T8 和 P4。 刺激（阳极）直流电将增加 60 秒至 2 mA 的强度，并在 SRT 任务期间保持（约 20 分钟）。

串行反应时间任务（SRT 任务）将用于确定 IMSL。 SRT- 任务将使用 E-Prime® 软件（Psychology Software Tools, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, USA）在笔记本电脑上执行。 参与者将被要求分别按下标准 azerty 键盘的水平对齐的响应键 C、V、B、N，用于最左、左、右、最右的目标。 在 PD 患者的情况下，将用受影响最小的手的食指给出响应，而在健康对照的情况下，将用惯用手给出响应。 如果患有 PD 的人的双手受到同样的影响，则也将使用惯用手。 响应键 C、V、B 和 N 将是唯一可见的键，所有其他键都将被覆盖。

程序

实验将在 Vrije Universiteit Brussel (VUB) 的实验室或参与者家中的安静房间内进行，并由研究人员监督。

在筛选会话 (T0) 之后，将收集基线人口统计特征（性别、年龄、惯用手）。 参与者将被分配到传统 tDCS 组或 HD tDCS 组，并将在最少五周到最多十一周的过程中被观察四次 (T1-T4)。 所有四节课都将从一个包含 25 次试验的随机块的练习 SRT 任务开始，然后是包含 72 次试验的八个块的实际实验 SRT 任务，连续块之间有 30 秒的休息时间。 在块 1 到 6 和块 8 中，目标的顺序（即 黑点）位置将遵循重复序列。 这是参与者所不知道的。 基本原理是反应时间将随着整个块 1-6 和 8 中序列的重复而减少，表示一般训练效果（次要结果测量）。 当重复序列在 Block 7 中突然变为随机序列时，反应时间将在 Block 7 中增加，并在规则排序的 Block 8 中再次减少，表示序列特定的学习效果（主要结果测量）。 为了控制可能的遗留效应，SRT 任务将在每个刺激条件下遵循不同的顺序（例如 T1-T2 为 132342134142，T3-T4 为 243413241213）。 为了确保 IMSL 独立于特定序列，六个不同的、结构相同的、长度为 12 元素的序列将在参与者之间进行平衡。

第一次干预会议 (T1) 将计划在筛选会议 (T0) 后至少 1 周，并将包括在 SRT 任务期间管理的主动（阳极）tDCS 或假（安慰剂）tDCS。 tDCS 后五分钟，将要求受试者在不应用 tD​​CS 的情况下执行一个简短的三块版本的 SRT 任务，以研究潜在的短期巩固效果：块 1 和块 3 遵循与之前相同的规则顺序；块 2 遵循随机序列。

第二届会议 (T2) 将计划在一周后举行。 在这个为期一周的 tDCS 会议期间，将执行一周前的 SRT 任务的完整版本，这次没有应用 tD​​CS，以确定潜在的长期巩固效果。 在 T2 之后，将计划至少三周的清除期，以控制两种刺激条件（主动/假 tDCS）之间的遗留效应。 在第三次 (T3) 干预和第四次 (T4) 后续会议期间，将进行交叉，并在相反的刺激条件下重复相同的程序。 每组的一半参与者将在 T1 期间接受主动 tDCS，在 T3 期间接受假 tDCS，而另一半参与者将以相反和随机的顺序接受这些条件。

电流刺激将在一分钟内从 0 mA 缓慢上升到 2 mA。 对于阳极 tDCS 条件，此强度将在 SRT 任务期间（大约 20 分钟）保持，对于假 tDCS 条件 - 受试者不知道 - 刺激将在一分钟后立即逐渐降低至 0 mA斜坡上升。

在最后一次会议 (T4) 之后将完成 SRT 后任务问卷调查，以确定参与者是否意识到任务的顺序性质。 如果参与者表示他们认为出现了特定序列，则他们将必须尽可能正确地重现上一节的序列。

统计分析

所有统计分析将使用国际商业机器 (IBM) 社会科学统计软件包 (SPSS) 统计第 26 版进行。 显着性水平将设置为 α = 0.05。 显着性趋势将定义为 0.05 ≤ α < 0.10。 必要时将对多重比较进行适当的更正。 将报告 Cohen 的 f 效应大小，值为 0.10， .25 和 .40 分别代表小、中、大效应值。

在无效效应的情况下，研究人员将得出结论，没有证据表明条件之间存在差异。 然而，研究人员还将计算每组（传统 tDCS、HD tDCS）的事后贝叶斯因子，以评估阳极和假刺激条件之间序列学习缺乏差异是否可以解释为没有影响的证据tDCS 对序列学习的影响。

将进行相关分析，Bonferroni 校正多重比较，以调查 IMSL 的数量是否与人口统计学变量（包括 PD 的临床亚型）相关。 如果违反了参数测试的假设，将计算非参数替代 Spearman 的 Rho。

SRT 任务在假 tDCS 后 5 分钟和一周后的结果将作为基线测量，与实际阳极 tDCS 后的结果进行比较。

SRT 任务性能的分析将基于每个块的中值反应时间 (RT) 而不是平均 RT，以最大限度地减少潜在的异常值影响。 练习试验、每次休息后的第一个反应、错误反应和错误后的反应将被排除在分析之外。 将分析每个块的中位 RT 以确定 (1) 一般学习效果（次要结果测量）和 (2) 序列特定学习效果（主要结果测量）。

在 tDCS 期间和一周后的一般学习效果将来自七个规则排序块（即 RT 中位数的下降）。 块 1-6 和块 8）。 这不适用于 5 分钟后 tDCS SRT 任务，因为它是只有三个块的短版本。 将使用设备（常规 tDCS、HD tDCS）作为主体间因素和刺激（活动、假）、时间（期间、post1week）和块（块 1-6、块 8）进行 2x2x2x7 重复测量方差分析-科目因素。

tDCS 后 5 分钟和 1 周期间的序列特定学习效果将通过减去相邻排序块的中位 RT 的平均值来分析（刺激期间和 tDCS 后一周的块 6 和 8；块 1 和 3 在tDCS 后 5 分钟）从随机块的中位 RT（刺激期间和 tDCS 后 1 周时的块 7；tDCS 后 5 分钟时的块 2）。 2x2x2x3 重复测量方差分析（或 Friedman 和 Wilcoxon 符号秩检验作为非参数替代方案）将使用设备（常规 tDCS、HD tDCS）作为受试者间因素和刺激（主动、假）、序列（随机块、相邻序列块的平均值）和时间（期间、5 分钟后、1 周后）作为主体内因素。

如果违反球形假设，将报告 Greenhouse-Geisser 或 Huynh-Feldt 校正。 将实施 Bonferroni 校正的 t 检验，以进一步分析重要的主要影响和交互作用。

SRT 任务中的错误百分比通常很小，因此，由于观察数量有限，对 IMSL 不太敏感。 将针对刺激条件（阳极、假）和三个随时间的测量（并发、5 分钟后、1 周后）计算每个块的错误反应百分比。 将进行残差的 Shapiro-Wilk 检验以评估分布的正态性。

序贯分数作为显性知识的结果度量，将作为分析中的协变量。 将进行独立样本 t 检验（或非参数替代曼-惠特尼 U 检验）以确定传统 tDCS 组的顺序分数 (x/12) 是否与 HD tDCS 组不同。