February 15th, 2015
소뇌에 대한 경두개 직류 자극(tDCS)은 전전두엽 피질에 원격 효과를 가하여 인지와 수행을 조절할 수 있습니다. 이는 다양한 복잡성을 가진 두 가지 정보 처리 작업을 사용하여 입증되었으며, 작업이 어렵지만 쉽지는 않을 때 음극 tDCS만이 성능을 향상시켰습니다.
이 절차의 전반적인 목적은 소뇌의 경두개 직류 자극을 사용하여 인지를 조절하는 기술을 시연하는 것입니다. 이것은 먼저 소뇌의 기능을 필요로 하는 다양한 난이도의 인지 작업 중에 수행 능력을 측정함으로써 수행됩니다. 두 번째 단계는 3개의 개별 참가자 그룹 또는 1주일 간격으로 동일한 그룹에서 20분 동안 소뇌에 항문, 음극 또는 가짜 경두개 직류 자극을 적용하는 것입니다.
다음으로, 소뇌 경두개 직류 자극을 적용한 후 모든 작업에 대한 성능을 다시 측정합니다. 마지막 단계는 각 작업의 데이터를 처리 및 분석하고 소뇌 TDCS 전후의 성능을 비교하는 것입니다. 궁극적으로, 소뇌를 통한 음극 또는 경두개 직류 자극은 작업이 쉽지 않고 어려울 때 인지 기능이 어떻게 촉진될 수 있는지 보여주는 데 사용됩니다.
이 기술의 의미는 신경 활동을 자극하거나 억제하고 특정 행동을 높이거나 약화시킬 가능성이 있기 때문에 인지 전자 운동 장애의 치료 또는 진단으로 확장되며, 절차가 실험실의 연구원인 Briney가 될 것임을 입증하는 데 도움이 됩니다. 참가자를 환영한 후 정보 시트를 읽고 TDCS 안전 설문지를 작성하도록 요청합니다. TDCS 수행에 대한 금기 사항이 없는 경우 참가자에게 이 절차 중 동의서에 서명하도록 요청하십시오.
산만함을 줄이고 청각 응답 시간을 정확하게 기록할 수 있도록 조용한 방에서 자극 기간 전후에 무작위 순서로 계산 및 언어 작업을 수행합니다. 참가자를 컴퓨터 화면 앞에 앉히고 덧셈 작업을 수행할 것이고 헤드셋을 통해 일련의 숫자를 듣게 될 것이며 방금 들은 번호를 바로 앞의 숫자에 추가해야 한다고 설명한 다음 대답을 소리로 말하고 들은 숫자를 바로 앞의 숫자에 계속 추가해야 합니다. 누계를 제공합니다. 참가자가 편안한지 확인하십시오.
참가자의 입 앞에 마이크를 놓고 참가자에게 페이스트 청각 시리얼 에디션 작업을 수행하는 방법을 공식적으로 설명하는 화면의 지침을 읽도록 요청합니다. 참가자가 작업을 이해했음을 확인하고 추가 작업에 대한 답변만 말하게 됩니다. 연습 작업을 수행하고 연습 세션 중에 요청하십시오.
숫자 발표를 시작하여 인터 자극 간격을 300밀리초 줄여 청각 항목의 발표 속도를 높입니다. 4.2초에서 1.8초의 간격 범위 사이의 5개 항목을 블록할 때마다 조사자가 채점 목적으로 작업을 따를 수 있도록 자극이 들리는지 확인합니다. 연습 세션을 구성하는 45개 항목을 모두 실행합니다.
참가자가 3회 연속 오류를 범하게 만든 프레젠테이션 속도를 기록하고 연습 세션이 끝난 후 작업 중에 이 컷오프 포인트로 진행되는 속도를 사용하고, 참가자에 대한 프레젠테이션 속도를 설정하고, 이 속도가 사전 자극 세션과 사후 자극 세션 사이에 유지되는지 확인합니다. 작업을 다시 시작하려면 참가자가 편안하게 앉아 있고 자극과 반응이 들리는지 확인하십시오. 작업을 시작하고 60개 항목을 적절한 비율로 제시합니다.
작업을 수행하는 동안 후속 확인을 위해 인쇄된 점수표에 각 답변을 기록하십시오. 참가자가 오답을 제공하거나 응답하지 않고 각 정답을 표시하지 않으면 점수를 주지 않습니다. 차례대로, 참가자들에게 뺄셈 작업에 대한 지시는 덧셈 과제에 대한 지시와 동일하지만, 이번에는 답을 말하기 직전에 들은 숫자에서 방금 들은 숫자를 빼야 한다는 점을 제외하고는 바로 앞에 있는 숫자에서 들은 숫자를 계속 빼야 한다고 말합니다. 다시.
마이크가 참가자의 입에서 멀어지지 않았는지 확인하고 컴퓨터 화면에 표시되는 지침을 읽도록 합니다. 참가자가 지침을 이해했는지 확인하고 구두 또는 손가락의 도움으로 계산을 수행하지 않도록 상기시킨 후 연습 과제를 수행하여 프레젠테이션 속도를 결정합니다. 이전과 같습니다.
붙여넣기 청각, 연속 빼기 작업을 시작하고 이전과 같이 인쇄된 점수표에 답을 기록합니다. 실험의 이 부분에서는 먼저 참가자에게 제시된 명사에 대한 응답으로 적절한 동사를 말해야 한다고 설명합니다. 작업 시작 시 참가자에게 이 명사 동사 관계를 명확히 합니다.
컴퓨터 화면의 중앙에 단어를 다른 무작위 순서로 블록(1에서 5는 반복되는 단어로 구성됨)과 6블록은 새로운 단어로 구성된 블록으로 표시합니다. 세션 1과 2의 단어 목록은 서로 달라야 하며 참가자들 간에 균형을 이루어야 합니다. 작업을 시작하고 참가자에게 동사 생성 작업을 수행하는 방법을 공식적으로 설명하는 컴퓨터 화면에 표시되는 표준 지침을 읽도록 요청합니다.
참가자가 작업을 완전히 이해하면 마이크를 입 앞에 놓고 컴퓨터 화면에 단어가 나타나는 즉시 단어를 생성하도록 지시합니다. 각 단어가 다음 단어로 바꿨는지 확인하십시오. 마이크가 응답을 감지하면 후속 확인을 위해 참가자가 말한 각 답변을 소리 내어 기록하거나 녹음합니다.
오류나 누락된 응답을 기록해 둡니다. 동사 generation과 같은 방식으로 단어를 제시합니다. 과제 참가자: 명사 읽기 과제에서 명사를 읽고 동사 읽기 과제에서 동사를 읽습니다.
두 읽기 작업 모두에 대해 마이크의 위치가 참가자의 입에서 움직이지 않았는지 확인하십시오. 그리고 참가자에게 컴퓨터 화면에 나타나는 즉시 각 단어를 큰 소리로 읽도록 지시합니다. 참가자가 두 읽기 작업 모두에서 단어를 소리내어 읽을 때 화면을 보고 각 단어를 올바르게 읽었는지 확인합니다.
TDCS는 인간에게 사용해도 안전한 것으로 간주되지만, 특히 시술 중 몸이 좋지 않거나 기절한 경우 참가자의 안전이 손상되지 않도록 TDCS를 수행할 때 응급 처치를 하는 것이 좋습니다. TDCS를 투여할 때 참가자를 방치하지 마십시오: 표면적이 25cm 정사각형인 두 개의 스폰지 전극을 표준 0.9% 염화나트륨 용액에 담가 오른쪽 소뇌 피질에 억제성 음극 또는 자극을 투여하기 위해 포화될 때까지 미리 담그십시오. 후두골의 가장 두드러진 돌출부에서 아래 1cm, 오른쪽으로 4cm 떨어진 곳에 파란색 전극을 놓고 대략 소뇌 7의 위치를 찾습니다.
전극 몽타주를 완성하려면 삼각근 위의 오른쪽 어깨에 있는 빨간색 참조 전극 또는 음향 전극을 놓습니다. 최적의 전극 스킨 인터페이스를 보장하기 위해 고무 스트랩 또는 유황 듀란트 랩으로 젖은 전극을 머리와 팔뚝에 단단히 고정합니다. 전극이 머리카락 위가 아닌 두피에 평평하게 놓여 있는지 확인하십시오.
전극을 고정한 후 전극의 의도한 위치가 움직이지 않았는지 확인하십시오. 참가자의 목 뒤쪽에 종이 타월을 두르고 뚝뚝 떨어지는 식염수를 닦아냅니다. 자극 강도를 2밀리암페어로 설정하고 신뢰할 수 있는 전류 조절 DC 자극기를 사용하여 20분 동안 전달하여 각 자극 개입의 증가 및 감소를 각각 시작하고 상쇄합니다.
가짜 TDCS를 관리하기 위해 10초 이상 램프와 같은 방식으로 DC 전류는 20분 동안 가짜 자극을 전달하도록 매개변수를 설정합니다. 자극 전류 대신, 냄새 음극 또는 가짜 자극을 의사 무작위 순서로 세 개의 개별 참가자 그룹에 적용합니다. 참가자의 전체 수, 성별 및 평균 연령이 뇌 자극을 따르는 그룹 간에 비슷한지 확인합니다.
이전과 같이 P-A-S-A-T 및 P-A-S-S-T를 균형 잡힌 순서로 반복합니다. 그런 다음 명사와 동사 읽기 작업과 동사 생성 작업을 이 순서로 반복합니다. 계산, 과제 실험 및 언어 과제 실험을 의사 난수 순서로 수행합니다.
이 이미지는 소뇌 TDCS 전후의 정확도 점수를 보여줍니다. 뺄셈 작업에서 올바른 응답의 수가 다음 각 이미지에서 음극 또는 자극 후 덧셈 작업과 비교하여 선택적으로 개선되었습니다. 별표는 수정된 쌍체 비교에서 알 수 있듯이 P 값이 0.05 미만인 경우 상당한 차이를 보여줍니다.
이 그림은 반복되는 블록 간의 평균 총 학습, 블록 1에서 5까지의 평균 응답이 명사 읽기 및 동사 읽기 작업보다 동사 생성 작업 중 TDCS 후에 더 빨랐음을 보여줍니다. 마지막으로, 이 이미지는 반복되는 블록 간의 총 학습 가변성을 보여줍니다. 블록 1에서 5 사이의 응답 가변성은 명사 읽기 또는 동사 읽기 작업보다 동사 생성 작업 중 TDCS 이후에 더 일관되었습니다.
따라서 일단 숙달되면 전극 적용을 포함한 TDCS 투여를 약 30-40분 내에 완료할 수 있으며 적절하게 수행되면 전체 연구에 대해 약 1시간 30분 이내에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 전극을 올바르게 배치하고 다른 그룹에 올바른 몽타주를 사용하고 성공을 보장하기 위해 적절한 교육을 제공하는 것을 기억하는 것이 중요합니다.
이 연구는 소뇌에 적용된 경두개 직류 자극(tDCS)이 인지 능력에 미치는 영향을 조사하였습니다. 특히, 다양한 난이도의 인지 과제에 중점을 두었습니다. 결과는 음극 tDCS가 어려운 인지 과제에서 성능을 향상시킨다는 것을 시사하며, 인지 기능을 조절하는 잠재적인 방법을 나타냅니다.