반복적인 전두경磁적 자극을 이용한 자율적 운동 학습 훈련

간략 요약

이 연구는 자율적인 연습과 반복적인 전두엽 자기적장刺激性(stimulation, rTMS) 사전 치료를 결합하여 건강한 젊은 성인의 동기 부여와 운동 학습 성과에 대한 추가적인 효과를 조사하는 목적을 가지고 있습니다. "학습을 위한 내재적 동기 부여와 주의력을 통해 성과를 최적화하는" (OPTIMAL) 이론에 따르면, 많은 연구들이 연습 중 학습자에게 자율성을 제공하면 내재적 동기 부여와 운동 학습을 촉진할 수 있다는 점을 보여주었습니다. 그러나 자율적인 연습만으로는 효과가 제한적일 수 있으며, 학습 성과를 확대하기 위해서는 추가적인 개입이 필요할 수 있습니다. 최근 몇 년간 비 invasiv brain stimulation 기술-특히 뒷면 laterodorsal prefrontal cortex (DLPFC)에 적용된 고주파(촉진적) rTMS-는 DLPFC-간뇌다푼(dopamine) 경로의 연결성을 강화하여 동기 부여와 명시적 학습 성과를 향상시키는 것으로 나타났습니다. 예를 들어, 10 Hz 고주파 자극은 학습자의 정확성과 동기 부여를 显著적으로 개선할 수 있습니다. 흥미롭게도, 여러 연속 학습 연구들은 저주파(억제적) rTMS가 프라임 개입으로 사용될 때, 명시적 절차적 학습을 향상시킬 수 있다는 점을 발견했습니다. 이 효과는 laterodorsal prefrontal cortex를 억제함으로써 명시적 학습 시스템의 상향적 억제를 줄여서 절차적 학습 잠재력을 해방시키기 때문일 수 있습니다. 메타플라스틱성 이론에 따르면, 사전에 촉진적이거나 억제적 자극을 적용하면 신경synaptic 플라스틱성의 경계를 변경하여 이후 학습 성과에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 이 연구는 두 가지 DLPFC 사전 치료-촉진적과 억제적-을 설계하고, 이를 자율적인 연습과 결합하여 다른 자극 프로토콜 간의 동기 부여와 운동 학습 간의 상호작용을 체계적으로 검토했습니다. 이 단면적 실험은 20세 이상의 72명의 건강한 참가자를 모집하여, 다섯 가지 그룹 중 하나로 무작위로 배정될 예정입니다: (1) 촉진적 rTMS + 자율적인 연습, (2) 촉진적 rTMS + yoked control, (3) 억제적 rTMS + 자율적인 연습, (4) 억제적 rTMS + yoked control, (5) placeb rTMS + 자율적인 연습, (6) placeb rTMS + yoked control. 실험은 일주일 동안 진행될 예정입니다. 1일차에는 참가자들이 기본 검사를 완료한 후, DLPFC에 촉진적 rTMS, 억제적 rTMS, 또는 placeb 자극을 받게 됩니다. 그 다음으로, 그들은 트레이서 트래킹 학습 작업(조이스틱을 사용하여 사인곡 패턴을 재현)에 참여하게 됩니다. 연습 후, 참가자들은 동기 부여 평가를 완료합니다. 트레이서 트래킹 작업 중, 자율적인 그룹은 학습을 조정하기 위해 피드백을 받을 시간을 선택할 수 있으며, yoked control 그룹은 일치하는 시간에 피드백을 받습니다. 2일차에는 참가자들이 다시 할당된 rTMS(촉진적, 억제적, 또는 placeb)를 받고, 트레이서 트래킹 작업을 완료하고 동기 부여 평가를 받습니다. 5분간 휴식 후, 그들은 유지와 전이 검사를 수행하고, 이어서 TMS를 통해 대뇌 피질 자극성을 측정합니다. 7일차에는 참가자들이 연구소로 돌아와 유지와 전이 검사를 완료하고, TMS를 통해 대뇌 피질 자극성을 측정합니다. 주요 행동적 결과는 트레이서 트래킹 작업에서의 평균 제곱근 오차(RMSE)와 오차 추정(EE)입니다. 동기 부여는 내재적 동기 부여 인벤토리(IMI)를 사용하여 평가됩니다. DLPFC rTMS 사전 치료와 연습 자율성을 결합한 이전 연구가 없기 때문에, 이 실험 설계의 결과는 건강한 성인의 운동 학습 능력을 향상시키는 데 대한 새로운 통찰과 참고 자료를 제공할 것으로 기대됩니다.