反復的な経頭磁気刺激による自己制御練習の運動学習に対する準備

概要

この研究は、自己制御練習と反復的な頭蓋内磁気刺激（rTMS）予処療法を組み合わせることで、健康な若年者の動機付け強化と運動学習パフォーマンスに追加効果があるかを調査することを目的としています。OPTIMAL（自己動機付けと注意を通じて学習を最適化）理論によると、学習者に練習中に自主性を提供することで、内在的な動機付けと運動学習を促進することが多くの研究で示されています。しかし、自己制御練習だけでは効果が限られている可能性があり、学習成果を拡大するためにはさらなる介入が必要かもしれません。 近年、非侵襲的な脳刺激技術、特に背側頭蓋前頭葉皮質（DLPFC）に適用される高周波（促進的）rTMSは、DLPFC-中脳ドパミン経路の接続を強化することで、動機付けの強化と明示的な学習パフォーマンスを向上させることが示されています。例えば、10 Hzの高周波刺激は、学習者の正確さと動機付けを著しく改善することができます。興味深いことに、いくつかのシーケンス学習研究では、低周波（抑制的）rTMSが予処療法として使用されることで、暗黙的な手順学習を向上させることが発見されています。この効果は、側頭蓋前頭葉皮質を抑制することで、その上位からの暗黙的な学習システムへの抑制を減少させ、手順学習の可能性を解放するためによく考えられています。 メタ塑性理論に基づいて、事前の促進的または抑制的刺激は、シナプス塑性の閾値を変更し、その結果、後続の学習成果に影響を与えることができます。したがって、この研究では、DLPFCの事前処理を促進的と抑制的の2種類とし、それらを自己制御練習と組み合わせて、異なる刺激プロトコルの動機付けと運動学習に対する相互作用を系統的に検討するように設計しました。 この横断的な実験では、20歳以上の健康な被験者72名を、6つのグループのうちの1つにランダムに割り当てます：（1）促進的rTMS + 自己制御練習、（2）促進的rTMS + 結合制御、（3）抑制的rTMS + 自己制御練習、（4）抑制的rTMS + 結合制御、（5）偽rTMS + 自己制御練習、および（6）偽rTMS + 結合制御。 実験は7日間行われます。第1日目には、被験者は基準テストを完了し、その後、DLPFCに促進的rTMS、抑制的rTMS、または偽刺激を受けることになります。その後すぐに、被験者はトラジェクトリートラッキング学習タスク（ジョイスティックを操作して正弦波パターンを再現）に参加します。練習の後、被験者は動機付け評価を行います。トラジェクトリートラッキングタスク中、自己制御グループは学習を調整するためにフィードバックを受け取るタイミングを選択できますが、結合制御グループは対の被験者に合わせたタイミングでフィードバックを受け取ります。 第2日目には、被験者は再び割り当てられたrTMS（促進的、抑制的、または偽）を受け、トラジェクトリートラッキングタスクを完了し、動機付け評価を受けます。5分の休憩の後、被験者は保持テストと移行テストを行い、その後、TMSによる皮質興奮度測定を受けます。第7日目には、被験者はラボに戻り、もう一度保持テストと移行テストを行い、TMSによる皮質興奮度測定を受けます。 主要な行動的成果は、トラジェクトリートラッキングタスクにおける根号平均二乗誤差（RMSE）と誤差推定（EE）です。動機付けは、内在的な動機付けインベンチャリー（IMI）を使用して評価されます。DLPFC rTMS予処療法と練習の自主性を組み合わせた先行研究がまだないため、この実験設計の結果は、健康な成人の運動学習能力を向上させるための新しい洞察と参考を提供することが期待されます。