Cognition moduler l'aide transcrânienne à courant de stimulation du cervelet

L'objectif général de cette procédure est de démontrer une technique permettant de moduler la cognition à l'aide d'une stimulation transcrânienne continue du cervelet. Cela est réalisé en mesurant d'abord la performance lors de tâches cognitives de difficulté variable, chacune nécessitant la fonction du cervelet. La deuxième étape consiste à appliquer une stimulation transcrânienne continue anodique, cathodique ou factice sur le cervelet pendant 20 minutes, chez trois groupes distincts de participants ou chez un même groupe espacé d'une semaine.

Ensuite, mesurer à nouveau les performances sur toutes les tâches après l'application d'une stimulation transcrânienne directe cérébelleuse. La dernière étape consiste à traiter et analyser les données provenant de chaque tâche et à comparer les performances avant et après la STDC cérébelleuse. En définitive, la cathode ou la stimulation transcrânienne directe appliquée au cervelet est utilisée pour montrer comment les fonctions cognitives peuvent être facilitées lorsque les tâches sont difficiles plutôt que faciles.

Les implications de cette technique s'étendent à la thérapie ou au diagnostic des troubles cognitifs et moteurs, car elle possède la capacité d'exciter ou de supprimer l'activité neuronale, amplifiant ou atténuant certains comportements, aidant ainsi à démontrer la procédure, expliquera Briney, chercheuse associée du laboratoire. Après avoir accueilli le participant, demandez-lui de lire la fiche d'information et de remplir le questionnaire de sécurité TDCS. S'il n'existe aucune contre-indication à la réalisation de la TDCS, demandez alors au participant de signer le formulaire de consentement au cours de cette procédure.

Effectuez les tâches de calcul et de langage l'une après l'autre consécutivement, dans un ordre aléatoire avant et après la période de stimulation, dans une pièce calme afin de réduire les distractions et permettre un enregistrement précis des temps de réponse auditifs. Placez le participant face à l'écran d'ordinateur et expliquez-lui qu'il devra effectuer une tâche d'addition, qu'il entendra une série de nombres à l'aide du casque, et qu'il devra additionner le nombre qu'il vient d'entendre avec celui qui l'a immédiatement précédé, puis vocaliser le résultat, en continuant ainsi à additionner chaque nouveau nombre entendu avec celui qui le précède immédiatement, sans donner un total cumulé. Assurez-vous que le participant est à l'aise.

Placer le microphone devant la bouche du participant et lui demander de lire les instructions à l'écran, qui expliquent formellement comment effectuer la tâche de répétition auditive en série. Une fois que le participant a confirmé qu'il comprend la tâche et qu'il ne vocalisera que la réponse à l'opération d'addition, effectuer une tâche d'entraînement et poser des questions pendant la séance d'entraînement.

Commencez la présentation des nombres, en augmentant la vitesse de présentation des éléments auditifs en réduisant l'intervalle interstimulus de 300 millisecondes. Après chaque bloc de cinq éléments, dans la plage d'intervalle de 4,2 à 1,8 seconde, assurez-vous que les stimuli sont audibles afin que l'expérimentateur puisse suivre la tâche à des fins de notation. Exécutez l'ensemble des 45 éléments qui composent la séance d'entraînement.

Prenez note du taux de présentation ayant provoqué trois erreurs consécutives chez le participant, puis utilisez le taux précédent à ce seuil pendant la tâche, une fois la séance d'entraînement terminée. Réglez le taux de présentation pour le participant et veillez à ce que ce taux soit maintenu entre la séance préstimulation et la séance poststimulation. Pour recommencer la tâche, assurez-vous que le participant est assis confortablement et que les stimuli ainsi que les réponses sont audibles. Commencez la tâche et présentez les 60 éléments au rythme approprié.

Pendant la tâche, notez chaque réponse sur la feuille de notation imprimée pour vérification ultérieure. N'attribuez aucun point si le participant fournit une réponse incorrecte ou ne répond pas, et indiquez chaque réponse correcte. Ensuite, informez les participants que les instructions pour la tâche de soustraction sont les mêmes que pour la tâche d'addition, sauf qu'ils doivent cette fois soustraire le nombre qu'ils viennent d'entendre du nombre immédiatement précédent, énoncer la réponse à voix haute, puis continuer à soustraire le nombre entendu du nombre qui le précède immédiatement. Encore une fois.

Veillez à ce que le microphone ne se soit pas éloigné de la bouche du participant et demandez-lui de lire les instructions qui lui sont présentées à l'écran de l'ordinateur. Après avoir confirmé que le participant comprend les instructions et lui avoir rappelé de ne pas effectuer de calculs oralement ni à l'aide de ses doigts, réalisez la tâche d'entraînement afin de déterminer la vitesse de présentation. Comme précédemment.

Commencez la tâche auditive de soustraction sériée verbale et enregistrez les réponses sur la feuille de notation imprimée comme précédemment. Pour cette partie de l'expérience, expliquez d'abord au participant qu'il doit dire un verbe approprié en réponse au nom présenté. Précisez cette relation nom-verbe aux participants au début de la tâche.

Présenter les mots au centre de l'écran d'ordinateur dans un ordre aléatoire différent, répartis en blocs de un à cinq composés de mots répétés, et en bloc six composé de mots nouveaux. Les listes de mots utilisées lors des sessions une et deux doivent être différentes et contrebalancées entre les participants. Démarrer la tâche et demander au participant de lire les instructions standard affichées sur l'écran d'ordinateur, qui expliquent formellement comment réaliser la tâche de génération de verbes.

Une fois que le participant a bien compris la tâche, placez le microphone devant la bouche et demandez-lui de prononcer les mots aussitôt qu’ils apparaissent à l’écran de l’ordinateur. Veillez à ce que chaque mot soit remplacé par le mot suivant. Dès que le microphone détecte une réponse, notez ou enregistrez chaque réponse prononcée par le participant afin de la vérifier ultérieurement.

Prenez note de toutes les erreurs ou réponses manquées. Présentez les mots de la même manière qu'au cours de la génération de verbes. Demandez aux participants de lire les noms dans la tâche de lecture de noms et les verbes dans la tâche de lecture de verbes.

Pour les deux tâches de lecture, veillez à ce que la position du microphone par rapport à la bouche du participant n'ait pas changé. Demandez au participant de lire chaque mot à voix haute dès qu'il apparaît à l'écran de l'ordinateur. Vérifiez que le participant a lu correctement chaque mot durant les deux tâches de lecture en observant l'écran pendant que les mots sont lus à voix haute.

La stimulation transcrânienne par courant direct (TDCS) est considérée comme sûre à utiliser chez l'humain, toutefois, il est conseillé d'avoir une trousse de premiers soins à portée de main lors de l'application de la TDCS afin de garantir que la sécurité du participant ne soit pas compromise, particulièrement s'il se sent mal ou s'il s'évanouit pendant la procédure. Ne jamais laisser un participant sans surveillance lors de l'administration de la TDCS. Imprégnez deux électrodes en éponge, d'une surface de 25 centimètres carrés, avec une solution saline standard à 0,9 % de chlorure de sodium jusqu'à saturation, afin d'administrer une stimulation cathodique inhibitrice sur le cortex cérébelleux droit. Placez l'électrode bleue, un centimètre sous et quatre centimètres à droite de la saillie la plus prononcée de l'os occipital, correspondant approximativement à l'emplacement du lobe cérébelleux sept.

Pour terminer le montage des électrodes, placez l'électrode rouge de référence ou anodique sur l'épaule droite, au-dessus du muscle deltoïde. Fixez solidement les électrodes humides sur la tête et le bras supérieur à l'aide de sangles en caoutchouc ou d'un bandage en Duranthe soufré afin d'assurer une interface optimale entre l'électrode et la peau. Veillez à ce que les électrodes soient placées à plat sur le cuir chevelu et non pas sur les cheveux.

Vérifiez que la position prévue des électrodes n'a pas bougé après leur fixation. Placez une serviette en papier autour de l'arrière du cou du participant pour absorber la solution saline qui pourrait couler. Réglez l'intensité de la stimulation à deux milliampères et appliquez-la pendant 20 minutes à l'aide d'un stimulateur à courant continu fiable et régulé, afin d'augmenter progressivement au début et de diminuer progressivement à la fin de chaque intervention de stimulation.

Augmentez le courant continu de manière progressive pendant 10 secondes pour administrer une stimulation TDCS factice, puis réglez les paramètres afin de délivrer une stimulation factice pendant 20 minutes. Appliquez une cathode odorante ou une stimulation factice à trois groupes distincts de participants selon un ordre pseudo-aléatoire, au lieu du courant de stimulation. Veillez à ce que le nombre total, le sexe et l’âge moyen des participants soient comparables entre les groupes après la stimulation cérébrale.

Répétez le P-A-S-A-T et le P-A-S-S-T comme précédemment, en ordre contrebalancé. Ensuite, répétez les tâches de lecture de noms et de verbes ainsi que la tâche de génération de verbes dans cet ordre. Effectuez les calculs, les expériences de tâches et les expériences de tâches linguistiques dans un ordre pseudoaléatoire.

Cette image montre les scores de précision avant et après la stimulation transcrânienne à courant direct (TDCS) du cervelet. Le nombre de réponses correctes s'est amélioré de manière sélective dans la tâche de soustraction par rapport à la tâche d'addition après l'application du cathode ou de la stimulation dans chacune des images suivantes. Les astérisques indiquent des différences significatives avec une valeur P inférieure à 0,05, telles qu'elles ont été révélées par des comparaisons appariées corrigées.

Cette figure montre l'apprentissage total moyen entre les blocs répétés ; les réponses moyennes entre les blocs un à cinq ont été plus rapides après la STDC lors de la tâche de génération de verbes que lors des tâches de lecture de noms et de lecture de verbes. Enfin, cette image montre la variabilité de l'apprentissage total entre les blocs répétés. La variabilité des réponses entre les blocs un à cinq était plus constante après la STDC lors de la tâche de génération de verbes que lors des tâches de lecture de noms ou de lecture de verbes.

Une fois maîtrisée, l'administration de la stimulation transcrânienne en courant continu (TDCS), y compris l'application des électrodes, peut être réalisée en environ 30 à 40 minutes, et environ une heure et demie pour l'ensemble de l'étude si elle est effectuée correctement. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de se rappeler de positionner correctement les électrodes, d'utiliser la bonne configuration pour les différents groupes et de s'assurer qu'une formation adéquate est dispensée afin de garantir le succès.