Istnieje wiele wyzwań związanych z badaniem korelacji zachowania mózgu w instytucjach badawczych o ograniczonych zasobach (często nazywanych 'uniwersytetami nauczającymi'). Według danych dostarczonych przez National Science Foundation (NSF), prawie wszystkie badania akademickie są wykonywane przez niewielki odsetek instytucji szkolnictwa wyższego w Stanach Zjednoczonych. Analizując ponad 4 400 instytucji przyznających dyplomy pomaturalne, 115 najlepszych uniwersytetów/instytutów wykonuje i publikuje 75% wszystkich badań1. W Stanach Zjednoczonych istnieje 131 uniwersytetów badawczych 1 (R1: Najwyższy poziom statusu, jaki uniwersytet może osiągnąć pod względem rankingu badań), które otrzymują większość funduszy federalnych.
Ta ogromna dysproporcja w finansowaniu ogranicza możliwości badawcze dla wielu głównych badaczy, jak również studentów; na przykład, tylko 1,9% uniwersytetów R1 to instytuty latynoskie. Co więcej, instytuty inne niż R1 są ograniczone pod względem przestrzeni badawczej, przyznanych grantów i czasu dostępnego na badania, a szkoły te często nie mają powiązań ze szkołami medycznymi2. Biorąc pod uwagę te przeszkody, przedstawiamy metody, które z powodzeniem pozwoliły na zbadanie relacji mózg-zachowanie w oszustwie w środowisku o ograniczonych zasobach. Chociaż metody te są odpowiednie dla każdego instytutu, wierzymy, że te na mniejszych/intensywnie nauczających uniwersytetach odniosą maksymalne korzyści z tych metod.
Nasze laboratorium skupiło się przede wszystkim na regionach mózgu odpowiedzialnych za samooszukiwanie się i samodoskonalenie. Ustalenie związku przyczynowo-skutkowego w odniesieniu do leżących u podstaw regionów kory mózgowej jest możliwe do osiągnięcia za pomocą wielu technik, a dane te pomagają potwierdzić korelacyjne metody neuroobrazowania i eksperymentalne badania kliniczne z udziałem pacjentów3,4,5.
Aby zbadać samooszukiwanie się za pomocą przyczynowych technik neuroobrazowania, zastosowano szereg innowacyjnych metod, głównie z jednopulsową przezczaszkową stymulacją magnetyczną (TMS) i powtarzalną TMS (rTMS6; Rysunek 1). Chociaż tDCS (przezczaszkowa bezpośrednia stymulacja korowa) została z powodzeniem zastosowana7 i może być modyfikowana w celu odtworzenia przedstawionych tutaj metod, procedur i wyników, elastyczność TMS nadal sprawia, że jest to optymalny wybór dla neuromodulacji samooszukiwania się. W najczęstszej implementacji badacze hamują, pobudzają, zakłócają lub mierzą pobudliwość kory mózgowej (nie omówione tutaj, ale zobacz odniesienie8).
Przyśrodkowa kora przedczołowa (MPFC) wydaje się być zaangażowana w samooszukiwanie się 9. Biorąc pod uwagę rolę struktur kory mózgowej (CMS) w zakresie samoświadomości w ogóle10, nie jest zaskakujące, że samooszukiwanie się jest skorelowane z aktywnością MPFC. Aby określić związek przyczynowo-skutkowy w zakresie obszarów czołowych, TMS został wykorzystany do stworzenia "wirtualnych zmian chorobowych" podczas pomiaru napadów samooszukiwania się11. Pomiar samooszukiwania się został osiągnięty za pomocą dwóch głównych metod: samodoskonalenia i zawyżania6.
Odkryliśmy, że zakłócenie MPFC prowadzi do zmniejszenia liczby samooszukiwania się6,8,11,12,13. Co więcej, odkryliśmy, że taka redukcja (tj. obniżenie samooszukiwania się) jest związana ze zmniejszeniem afektu danej osoby (tj. wzrost negatywnego nastroju i spadek pozytywnego nastroju).
Ponieważ neuronawigacja/indywidualne rezonanse magnetyczne nie są stosowane (ze względu na koszty, większość laboratoriów nie dysponuje tymi zasobami), mogą pojawić się obawy dotyczące pozycjonowania i dokładności w celowaniu TMS. Zrekompensowaliśmy to, od czasu do czasu wykonując procedury referencyjne, w których cel kontrastu (np. tabletka witaminy E) jest umieszczany na nasadce, a następnie uczestnik (uczestnicy) jest/są następnie skanowani w strukturalnym MRI11,12. Metody te potwierdziły dokładność opisanych tutaj metod, a my celujemy w przyśrodkowy aspekt MPFC na granicy BA 10/9, która leży powyżej przyśrodkowego zakrętu czołowego (0, ~40, ~30).
Oczywiście, wyższą rozdzielczość przestrzenną można uzyskać za pomocą innych metod, takich jak neuronawigacja, jednak te metody nie są stosowane bez wad, które obejmują rezygnację uczestnika, wykluczenie uczestnika, wydłużenie czasu trwania eksperymentu, dodatkowe szkolenia i badania przesiewowe, dodatkowe koszty i często wielokrotne wizyty uczestników w terenie. Dlatego przedstawione tutaj metody stanowią doskonałą alternatywę dla neuronawigacji w wielu okolicznościach.