February 15th, 2015
Transcraniële directe stroom stimulatie (tDCS) over het cerebellum oefent een externe effect uit op de prefrontale cortex, die cognitie en prestatie kan moduleren. Dit werd aangetoond met behulp van twee informatieverwerkende taken met verschillende complexiteit, waarbij alleen cathodaal tDCS de prestaties verbeterde wanneer de taak moeilijk was, maar niet gemakkelijk.
Het algemene doel van deze procedure is om een techniek te demonstreren voor het moduleren van cognitie met behulp van transcraniale directe stroomstimulatie van het cerebellum. Dit wordt bereikt door eerst de prestaties te meten tijdens cognitieve taken van verschillende moeilijkheidsgraad die elk de functie van het cerebellum vereisen. De tweede stap is het toepassen van anodale, cathodale of schijn-transcraniale directe stroomstimulatie over het cerebellum gedurende 20 minuten in drie aparte groepen deelnemers of in dezelfde groep gescheiden door een week.
Vervolgens wordt de prestatie opnieuw gemeten op alle taken na de toepassing van cerebellaire transcraniale directe stroomstimulatie. De laatste stap is het verwerken en analyseren van de gegevens van elke taak en het vergelijken van de prestaties voor en na cerebellaire TDCS. Uiteindelijk wordt kathode of transcraniale directe stroomstimulatie over het cerebellum gebruikt om te laten zien hoe cognitieve functies kunnen worden gefaciliteerd wanneer taken moeilijk zijn in plaats van eenvoudig.
De implicaties van deze techniek strekken zich uit naar therapie of diagnose van cognitieve of motorische beperkingen, omdat het de mogelijkheid heeft om neurale activiteit te exciteren of te onderdrukken, waardoor bepaalde gedragingen worden versterkt of gedempt, wat helpt om aan te tonen dat de procedure een onderzoeksassistent is uit het laboratorium. Na het verwelkomen van de deelnemer, vraagt u hen om de informatiesheet te lezen en de TDCS-veiligheidsvragenlijst in te vullen. Als er geen contra-indicaties zijn om TDCS uit te voeren, vraagt u de deelnemer dan om het toestemmingsformulier te ondertekenen tijdens deze procedure.
Voer de berekening en taaltaken één na één in willekeurige volgorde uit, vóór en na de stimulatieperiode in een rustige ruimte om afleiding te verminderen en nauwkeurige registratie van auditieve responstijden mogelijk te maken. Laat de deelnemer voor het computerscherm zitten en leg uit dat ze een optellingstaak gaan uitvoeren en dat ze een reeks getallen via de headset zullen horen, en dat ze vervolgens het getal dat ze net hebben gehoord bij het getal direct ervoor moeten optellen en vervolgens het antwoord moeten vocaliseren en het getal dat ze horen bij het getal direct ervoor moeten blijven optellen en geen looptotaal geven. Zorg ervoor dat de deelnemer comfortabel zit.
Plaats de microfoon voor de mond van de deelnemer en vraag hen om de instructies op het scherm te lezen, die formeel uitleggen hoe de plakauditieve seriële editie-taak moet worden uitgevoerd. Zodra de deelnemer heeft bevestigd dat ze de taak begrijpen en alleen het antwoord op de opteltaak zullen vocaliseren. Voer een oefentaken uit, vraag tijdens de oefensessie.
Begin met het presenteren van getallen, verhoog de presentatiefrequentie van de auditieve items door het interval tussen de stimuli te verkorten met 300 milliseconden. Zorg ervoor dat de stimuli hoorbaar zijn na elke blok van vijf items tussen het intervalbereik van 4,2 tot 1,8 seconden, zodat de onderzoeker de taak kan volgen voor scoredoeleinden. Loop door alle 45 items die de oefensessie vormen.
Noteer de presentatiefrequentie die ervoor zorgde dat de deelnemer drie opeenvolgende fouten maakte en gebruik de frequentie die na dit cut-offpunt volgt tijdens de taak nadat de oefensessie is afgelopen, stel de presentatiefrequentie voor de deelnemer in en zorg ervoor dat deze frequentie wordt gehandhaafd tussen de pre-stimulatiesessie en de poststimulatiesessie. Om de taak opnieuw te beginnen, zorg ervoor dat de deelnemer comfortabel zit en dat de stimuli en reacties hoorbaar zijn. Begin de taak en presenteer de 60 items met de juiste frequentie.
Schrijf tijdens de taak elk antwoord op het afgedrukte scoreblad voor latere verificatie. Geef geen score als de deelnemer een onjuist antwoord geeft of niet reageert en markeer elk juist antwoord. Vertel de deelnemers op zijn beurt dat de instructies voor de aftrektaak hetzelfde zijn als voor de opteltaak, behalve dat ze nu het getal dat ze net hebben gehoord moeten aftrekken van het getal direct ervoor, het antwoord moeten vocaliseren en vervolgens het getal dat ze horen moeten aftrekken van het getal direct ervoor. Weer.
Zorg ervoor dat de microfoon niet van de mond van de deelnemer is weggegaan en laat hen de instructies lezen die op het computerscherm worden gepresenteerd. Na te hebben bevestigd dat de deelnemer de instructies begrijpt en eraan herinneren dat ze geen berekeningen oraal of met behulp van de vingers mogen uitvoeren, voer de oefentaken uit om de presentatiefrequentie te bepalen. Zoals eerder.
Begin de plakauditieve, seriële aftrektaak en noteer de antwoorden op het afgedrukte scoreblad zoals eerder. Voor dit deel van het experiment legt u eerst uit aan de deelnemer dat ze een passend werkwoord moeten zeggen als reactie op het gepresenteerde zelfstandige naamwoord. Verduidelijk deze relatie tussen zelfstandig naamwoord en werkwoord voor de deelnemers aan het begin van de taak.
Presenteer de woorden centraal op het computerscherm in een willekeurige volgorde in blokken, één tot vijf bestaande uit herhaalde woorden, en in blok zes bestaande uit nieuwe woorden. De woordlijsten in sessie één en twee moeten verschillend zijn en gecompenseerd worden tussen de deelnemers. Start de taak en vraag de deelnemer om de standaardinstructies te lezen die op het computerscherm worden gepresenteerd, die formeel uitleggen hoe de taak voor het genereren van werkwoorden moet worden uitgevoerd.
Zodra de deelnemer de taak volledig heeft begrepen, plaats de microfoon voor de mond en instrueer hen om woorden te produceren zodra ze op het computerscherm verschijnen. Zorg ervoor dat elk woord wordt vervangen door het volgende woord. Wanneer de microfoon een reactie detecteert, schrijf of noteer elk antwoord dat door de deelnemer hardop is gesproken voor latere verificatie.
Noteer eventuele fouten of gemiste reacties. Presenteer woorden op dezelfde manier als in de taak voor het genereren van werkwoorden. Laat deelnemers zelfstandige naamwoorden lezen in de zelfstandige naamwoordleestaak en werkwoorden in de werkwoordreestaak.
Voor beide leestaken zorg ervoor dat de
Deze studie onderzoekt de effecten van transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) toegepast op het cerebellum op cognitieve prestaties, met name bij taken van verschillende moeilijkheidsgraden. De bevindingen suggereren dat cathodale tDCS de prestaties bij uitdagende cognitieve taken verbetert, wat wijst op een mogelijke methode voor het moduleren van cognitieve functies.
Transcranial direct current stimulation (tDCS) of the cerebellum offers a novel approach for modulating cognitive functions relevant to neuropsychiatric and neurodegenerative disease models. The ability to selectively enhance performance in high-load cognitive tasks provides a mechanistic tool for target validation and predictive de-risking in early-stage CNS drug discovery. This method supports portfolio decisions by clarifying the functional contribution of cerebellar-prefrontal circuits to cognition.
This procedure integrates into the discovery-to-preclinical continuum by providing a human experimental platform for hypothesis testing and target engagement validation.