Способность модулировать мозговую активность и улучшать работу мозга является важной целью исследований в области когнитивной нейронауки. Предоставление доступных и не инвазивных средств для этого, остается сложной задачей, которую еще предстоит решить в полном объеме. Одним из перспективных методов не инвазивной нейромодуляции является транскраниальная стимуляция постоянным током (ТОК). ТОК способна повысить или снизить активность мозга в определенной области путем изменения скорости нейронов и концентраций нейротрансмиттера.
Этот метод также был продемонстрирован, чтобы побудить к изменению структуры работоспособности и влияние нейропластики. Однако эффективность ТОК связана с индивидуальными различиями в таких факторах, как генетический состав и исходные нейрохимические состояния. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что существуют различия в чувствительности к ТОК, указывающие на то, что некоторые люди могут быть наиболее чувствительны к неинвазивной стимуляции мозга, чем другие и что этот метод может поэтому, оказывать различное влияние на когнитивную деятельность.
Кроме того, было показано, что влияние ТОК на работу исполнителя, например, зависит от таких методологических характеристик, как местоположение катода и размер анода, а также от других параметров стимуляции. Таким образом, противоречивые результаты исследования с использованием ТОК могут быть частичным результатом индивидуальной нестабильности и расхождений в воспроизведении монтажа стимуляции.
С помощью метода спонтанных морганий (EBR) был получен физиологический показатель уровня допамина в беременных. Базовая скорость моргания и активность тонизирующего допамина были положительно взаимосвязаны в ряде исследований. Кроме того, нейровизуализация показала связь между EBR и допамина D2 рецепторов, хотя более поздние исследования ПЭТ не смогли воспроизвести эти результаты.
Однако в зависимости от дозы препарата как D1, так и D2 были задействованы в исследовании D1 агонистов, и в настоящее время этот метод продолжает использоваться в качестве косвенной меры измерения функционирования тоника допамина. Таким образом, регистрация активности глазных мышц позволяет нам рассчитать стандартную частоту морганий и измерить индивидуальные различия в уровне базового допамина. В ходе исследования был разработан многоуровневый индекс тонизирующего допамина, позволяющий лучше понять влияние двухсторонней неинвазивной стимуляции мозга на уровень допамина в головном мозге.
Прогнозируется, что активная анодная ТОК повысит уровень дофамина в среднем мозгу, что будет подтверждено параллельным воздействием на поведение и физиологию. В частности, ожидалось повышение рейтинга по парадигме привлекательности лица и снижение смещения внимания влево после активной стимуляции по сравнению с фикцией, а также увеличение среднего показателя EBR.
Эти гипотезы находятся в процессе активации схемы вознаграждения через пути мозгового кровотока и снижения асимметрии рецепторов в результате повышения активности дофамина в среднем мозге. Тем не менее, принимая во внимание индивидуальные различия, было предсказано, что базовый уровень допамина, измеряемый с помощью косвенных показателей поведения, будет влиять на чувствительность к ТОК и, в свою очередь, на распределение различий в производительности после введения стимуляции.
Эта гипотеза была сформулирована в свете фактических данных, согласно которым межличностные различия в исходном уровне допамина, как продукта генетической изменчивости, влияли на результаты поведения, такие как внимательное отношение и активация систем вознаграждения. Опытно-проектная разработка и схема предварительного анализа были предварительно зарегистрированы на Open Science Framework до начала сбора данных.
Транскраниальная стимуляция постоянным током
В качестве промежуточного значения между объектами использовался комбинированный метод с условием стимуляции. Каждый субъект участвовал только в одной сессии и получил либо фиктивную, либо активную анодную стимуляцию. Участники были случайным образом распределены в стимулирующие группы при зачислении в программу исследования. Всем участникам были закрыты глаза до периода подведения итогов в конце исследования. ТОК вводили с использованием Soterix 1x1 низкой интенсивности транскраниальной электрической стимуляции и двух 5 см х 7 см губок пропитанных физраствором. Внутри каждой губки помещался электрод, который прикреплялся к коже головы с помощью эластичных лент.
Электроды были размещены на F3 и F4, области, соответствующие левой дорсолатеральной префронтальной коры (LDLPFC) и правой дорсолатеральной префронтальной коры (rDLPFC), в соответствии с измерительной системой. Анод был использован для lDLPFC в то время как катод был использован для rDLPFC, производя двунаправленную установку стимуляции. Начальная стимуляция 1.0mA поставлялась в течение 30 секунд в каждом сеансе независимо от условий стимуляции, что позволило току прорвать волосяной покров и установить постоянное соединение.
Как только адекватное соединение было установлено, стимуляция начиналась и ток постепенно увеличивался до желаемой интенсивности 2.0mA была достигнута. ТОК вводился на устойчивой 2.0mA в течение 20 минут во время активных сессий стимуляции. Во время фиктивной стимуляции, однако, участники испытали ток 2.0mA только на первой и последней 30 секунд 20 минутного периода в то время как ток 0mA был передан в течение остального времени в этих сессиях.
Данная процедура была внедрена с целью предотвращения обнаружения у испытуемых состояния стимуляции. Для того чтобы оценить эффективность этой мнимой процедуры, вопросы, касающиеся восприятия пациентами состояния стимуляции, были включены в итоговый опрос в конце сессии до полного раскрытия полученного состояния.
Оценка поведения
Две задачи поведения, связанные с допаминергической активностью, были реализованы как до, так и после введения ТОК для того, чтобы индексировать любые изменения, которые могут произойти в ответ на стимуляцию. Одна задача была смоделирована по парадигме оценки привлекательности лица, где субъекты были представлены с нейтральным выражением лица и должны были оценить привлекательность этого изображения по шкале от 1 до 7.
Рейтинг "1" указывает на низкую оценку привлекательности, в то время как рейтинг "7" указывает на высокую оценку привлекательности. Эти оценки были сделаны с использованием компьютерной клавиатуры, так как участник выполнил 72 испытания до и после введения ТОК, в общей сложности 144 испытания. Изображения лица выводились на экран компьютера до тех пор, пока участник не ответил, в этот момент следующий стимул будет представлен после интервала между стимулами 1000 мс.
Эти изображения были сгруппированы таким образом, чтобы каждый набор, как до, так и после стимуляции, был равным по своей привлекательности. Наборы изображений также включали в себя равный процент лиц мужского и женского пола и равный процент лиц азиатского, черного, латинского и кавказского происхождения, используя Чикагскую базу данных лиц. Эта парадигма связана с дофаминергической системы вознаграждения и, таким образом, повышение рейтинга привлекательности лица после активной стимуляции мозга будет свидетельствовать об увеличении дофаминергической активности.
В связи с этим была проведена оценка разницы в средних рейтингах привлекательности между показателями до и после ТОК. Эти оценки основывались на нормализованном среднем значении, что объясняет неизменно низкие оценки по всем участникам в соответствии с практикой.
Продолжение статьи https://zen.yandex.ru/media/id/5db9e55405fd9800aee4eabf/vliianie-lobnoi-tok-na-povedenie-i-psihofiziologiiu-dopaminovoi-zavisimosti-chast-2-5dca2a6b23b893073e44b4ec
