소 뇌의 경 두개 직류 자극을 사용하여 변조인지

이 절차의 전반적인 목적은 소뇌의 경두개 직류 자극을 이용하여 인지 기능을 조절하는 기술을 시연하는 것입니다. 이는 먼저 소뇌의 기능이 요구되는 다양한 난이도의 인지 과제 수행 능력을 측정함으로써 이루어집니다. 두 번째 단계는 세 개의 서로 다른 피험자 그룹 또는 1주일 간격의 동일 그룹을 대상으로 소뇌에 20분 동안 양극, 음극 또는 가짜 경두개 직류 자극을 가하는 것입니다.

다음으로, 소뇌 경두개 직류자극을 적용한 후 모든 과제에 대해 다시 성과를 측정합니다. 마지막 단계는 각 과제에서 얻은 데이터를 처리 및 분석하고 소뇌 TDCS 적용 전후의 성과를 비교하는 것입니다. 궁극적으로 소뇌 부위의 음극 또는 경두개 직류자극을 통해, 과제가 쉬울 때보다 어려울 때 인지 기능이 어떻게 촉진될 수 있는지를 보여줍니다.

이 기술의 함의는 신경 활동을 흥분시키거나 억제하여 특정 행동을 강화하거나 완화할 수 있는 잠재력이 있기 때문에, 인지 및 운동 장애의 치료 또는 진단으로 확장됩니다. 연구원인 Briney가 절차를 시연하는 것을 돕습니다. 참가자를 맞이한 후, 정보지를 읽고 TDCS 안전 설문지를 작성하도록 요청하십시오. TDCS 시행에 대한 금기 사항이 없는 경우, 이 절차 동안 참가자에게 동의서에 서명하도록 요청하십시오.

방해 요소를 줄이고 청각 반응 시간을 정확하게 기록하기 위해, 조용한 방에서 자극 기간 전후로 무작위 순서에 따라 계산 및 언어 과제를 차례대로 수행합니다. 참가자를 컴퓨터 화면 앞에 앉히고, 덧셈 과제를 수행하게 될 것임을 설명하십시오. 헤드셋을 통해 일련의 숫자를 듣게 되며, 방금 들은 숫자를 바로 직전에 들은 숫자에 더해 답을 말해야 하고, 이후에도 계속해서 들리는 숫자를 바로 전의 숫자에 더해야 하며 누적 합계를 구하는 것이 아님을 안내하십시오. 참가자가 편안한 상태인지 확인하십시오.

마이크를 참가자의 입 앞에 배치하고, 페이스트 청각 연속 편집 과제 수행 방법을 공식적으로 설명하는 화면상의 지침을 읽도록 요청하십시오. 참가자가 과제를 이해했으며 덧셈 과제의 정답만 입 밖으로 낼 것임을 확인하면, 연습 과제를 수행하고 연습 세션 중에 질문하십시오.

숫자 제시를 시작하며, 자극 간 간격을 300 milliseconds 줄여 청각 항목의 제시 속도를 높입니다. 4.2초에서 1.8초 사이의 간격 범위 내에서 5개 항목으로 구성된 매 블록이 끝날 때마다, 조사자가 채점 목적으로 과제를 따라갈 수 있도록 자극이 들리는지 확인하십시오. 연습 세션을 구성하는 45개 항목 전체를 모두 실행합니다.

참가자가 세 번 연속으로 오류를 범하게 한 제시 속도를 기록하고, 연습 세션 종료 후 과제 수행 시 이 임계점 직전의 속도를 사용하십시오. 참가자를 위한 제시 속도를 설정하고, 자극 전 세션과 자극 후 세션 사이에 이 속도가 일정하게 유지되도록 하십시오. 과제를 다시 시작하기 전, 참가자가 편안하게 앉아 있는지 확인하고 자극음과 응답음이 잘 들리는지 확인하십시오. 과제를 시작하고 적절한 속도로 60개의 항목을 제시하십시오.

과제 수행 중, 이후 검증을 위해 각 답변을 인쇄된 점수표에 기록하십시오. 참가자가 틀린 답을 말하거나 응답하지 못한 경우에는 점수를 부여하지 말고, 맞은 답에만 표시하십시오. 이어서, 뺄셈 과제의 지침은 덧셈 과제와 동일하지만, 이번에는 방금 들은 숫자를 바로 이전 숫자에서 뺀 값을 말해야 하며, 이후에도 계속해서 들리는 숫자를 바로 이전 숫자에서 빼야 한다고 참가자에게 안내하십시오.

마이크가 참가자의 입에서 멀어지지 않았는지 확인하고, 컴퓨터 화면에 제시된 지침을 읽게 하십시오. 참가자가 지침을 이해했는지 확인하고, 구두로 계산하거나 손가락을 사용하여 계산하지 않도록 주의시킨 후, 이전과 동일하게 제시 속도를 결정하기 위한 연습 과제를 수행하십시오.

이전에 수행한 것과 동일하게 청각적 연속 뺄셈 과제를 시작하고, 인쇄된 기록지에 답변을 기록하십시오. 실험의 이 단계에서는 먼저 참가자에게 제시된 명사에 대응하는 적절한 동사를 말해야 한다고 설명하십시오. 과제 시작 시 참가자에게 이러한 명사-동사 관계를 명확히 안내하십시오.

컴퓨터 화면 중앙에 단어들을 무작위 순서로 제시하되, 1~5번 블록은 반복되는 단어들로 구성하고, 6번 블록은 새로운 단어들로 구성하십시오. 세션 1과 2의 단어 목록은 서로 달라야 하며, 참가자 간에 균형을 맞추어 배치(counterbalanced)해야 합니다. 과제를 시작하고 참가자에게 컴퓨터 화면에 표시된 표준 지침을 읽도록 요청하십시오. 이 지침에는 동사 생성 과제를 수행하는 방법이 공식적으로 설명되어 있습니다.

참가자가 과제를 완전히 이해한 후, 마이크를 입 앞에 배치하고 컴퓨터 화면에 단어가 나타나는 즉시 발음하도록 지시하십시오. 각 단어가 다음 단어로 교체되는지 확인하십시오. 마이크가 응답을 감지하면, 사후 검증을 위해 참가자가 소리 내어 말한 각 답변을 기록하거나 작성하십시오.

오류나 누락된 응답이 있는지 기록하십시오. 동사 생성 시와 동일한 방식으로 단어를 제시하십시오. 과제 참여자는 명사 읽기 과제에서는 명사를, 동사 읽기 과제에서는 동사를 읽습니다.

두 가지 읽기 과제 모두에서 마이크의 위치가 참가자의 입에서 벗어나지 않았는지 확인하십시오. 그리고 컴퓨터 화면에 단어가 나타나는 즉시 각 단어를 소리 내어 읽도록 참가자에게 안내하십시오. 단어가 소리 내어 읽히는 동안 화면을 살펴봄으로써, 두 읽기 과제 동안 참가자가 각 단어를 정확하게 읽었는지 확인하십시오.

TDCS는 인체에 사용하기에 안전한 것으로 간주되지만, 특히 피험자가 절차 중 몸이 좋지 않거나 실신하는 경우에 대비해 피험자의 안전이 저해되지 않도록 TDCS 수행 시 구급 상자를 준비하는 것이 권장됩니다. TDCS를 투여할 때 피험자를 절대 혼자 두지 마십시오. 우측 소뇌 피질에 억제성 음극 또는 자극을 가하기 위해, 표면적이 25 centimeter square인 스펀지 전극 2개를 표준 0.9% sodium chloride 용액에 충분히 적셔지도록 미리 담가둡니다. 청색 전극을 소뇌 소엽 7의 위치에 해당하는 후두골의 가장 돌출된 부위에서 아래로 1 centimeter, 오른쪽으로 4 centimeter 지점에 배치하십시오.

전극 배치를 완료하려면, 적색 기준 전극 또는 양극 전극을 오른쪽 어깨의 삼각근 위에 배치하십시오. 최적의 전극-피부 접촉면을 보장하기 위해 고무 스트랩이나 sulfur Durant 랩을 사용하여 습식 전극을 머리와 상완에 단단히 고정하십시오. 전극이 머리카락 위가 아닌 두피에 평평하게 밀착되었는지 확인하십시오.

전극을 고정한 후 의도한 위치에서 벗어나지 않았는지 확인하십시오. 식염수가 흘러내리는 것을 닦아내기 위해 피험자의 목 뒤에 종이 타월을 두릅니다. 자극 강도를 2 mA로 설정하고, 신뢰할 수 있는 정전류 DC 자극기를 사용하여 각 자극 중재의 시작과 종료 시에 각각 강도를 높이고 낮추며 20분 동안 자극을 가합니다.

가짜 TDCS를 투여하기 위해 10초 동안 램프 형태로 DC 전류를 조절하고, 20분 동안 가짜 자극을 전달하도록 파라미터를 설정하십시오. 자극 전류 대신, 의사 무작위 순서로 세 개의 서로 다른 참가자 그룹에 후각 음극 또는 가짜 자극을 적용하십시오. 뇌 자극 후, 그룹 간 참가자의 총 인원수, 성별 및 평균 연령이 유사한지 확인하십시오.

이전과 동일하게 P-A-S-A-T와 P-A-S-S-T를 균형 설계 순서로 반복합니다. 그다음 명사와 동사 읽기 과제 및 동사 생성 과제를 이 순서대로 반복합니다. 계산, 과제 실험 및 언어 과제 실험은 의사 무작위 순서로 수행합니다.

이 이미지는 소뇌 TDCS 전후의 정확도 점수를 보여줍니다. 다음 각 이미지에서 음극 자극 후, 덧셈 과제와 비교하여 뺄셈 과제에서 정답 수의 선택적 개선이 나타났습니다. 별표는 보정된 쌍체 비교를 통해 확인된 P 값 0.05 미만의 유의미한 차이를 나타냅니다.

이 그림은 반복 블록 간의 평균 총 학습량을 보여주며, 블록 1에서 5 사이의 평균 반응 속도는 명사 읽기 및 동사 읽기 과제 도중보다 동사 생성 과제 도중 TDCS를 시행한 후에 더 빨랐습니다. 마지막으로, 이 이미지는 반복 블록 간의 총 학습 변동성을 보여줍니다. 블록 1에서 5 사이의 반응 변동성은 명사 읽기 또는 동사 읽기 과제 도중보다 동사 생성 과제 도중 TDCS를 시행한 후에 더 일관적이었습니다.

따라서 tDCS의 숙달 이후에는 전극 부착을 포함한 시술을 약 30분에서 40분 만에 마칠 수 있으며, 적절하게 수행될 경우 전체 연구에 약 1시간 30분이 소요됩니다. 이 절차를 시도할 때는 전극을 정확한 위치에 배치하고 각 그룹에 맞는 적절한 몽타주(montage)를 사용하는 것이 중요하며, 성공적인 수행을 위해 적절한 교육이 이루어졌는지 확인해야 합니다.