重複經颅磁刺激預備自我控制練習對運動學習的影響

簡要摘要

本研究旨在探討將自我控制練習與反覆經颅磁刺激（rTMS）預處理結合對於健康年輕成人動機提升和運動學習表現的附加效果。根據「透過內在動機和注意力優化學習性能」（OPTIMAL）理論，許多研究已證實，在練習過程中提供學習者自主性可以促進內在動機和運動學習。然而，僅僅自我控制練習可能效果有限，並可能需要進一步的介入來放大學習成果。 近年來，非侵入性腦刺激技術——特別是應用於背側前額葉皮質（DLPFC）的高頻率（促進性）rTMS——已被證實能通過強化DLPFC-中腦多巴胺通路的連接性來提升動機驅動和明確學習表現。例如，10赫茲高頻率刺激可以顯著提高學習者的準確性和動機。有趣的是，幾項序列學習研究發現，當低頻率（抑制性）rTMS作為預處理介入時，可以反而提升隱含程序學習。這種效果可能發生因為抑制側前額葉皮質減少了其對隱含學習系統的向下抑制，從而釋放程序學習潛力。 基於元可塑性理論，預先應用促進性或抑制性刺激可以改變突觸可塑性的閾值，從而影響後續的學習成果。因此，本研究設計了兩種DLPFC預處理——促進性和抑制性——並將其與自我控制練習結合，以系統性地檢查不同刺激方案對動機和運動學習之間的互動。 這項橫斷研究計劃招募72名20歲或以上的健康參與者，隨機分配到六個組別之一：（1）促進性rTMS + 自我控制練習，（2）促進性rTMS + 鎖定控制，（3）抑制性rTMS + 自我控制練習，（4）抑制性rTMS + 鎖定控制，（5）虛擬rTMS + 自我控制練習，和（6）虛擬rTMS + 鎖定控制。 實驗將持續七天。在第一天，參與者將完成基線測試，然後在DLPFC上進行促進性rTMS、抑制性rTMS或虛擬刺激。隨後，他們將參與一個軌跡追蹤學習任務（操縱搖桿來重現正弦波模式）。練習後，參與者將完成動機評估。在軌跡追蹤任務中，自我控制組可以選擇何時接收反饋來調整其學習，而鎖定控制組將在與其配對對象相匹配的時間點接收反饋。 在第二天，參與者將再次接受分配的rTMS（促進性、抑制性或虛擬），完成軌跡追蹤任務，並進行動機評估。休息五分鐘後，他們將進行保持和轉移測試，然後進行TMS測量皮質興奮性。在第七天，參與者將回到實驗室完成另一個保持和轉移測試，以及通過TMS進行皮質興奮性測量。 主要行為結果是軌跡追蹤任務中的均方根誤差（RMSE）和誤差估計（EE）。動機將使用內在動機清單（IMI）進行評估。由於尚未有研究將DLPFC rTMS預處理與練習自主性結合，這個實驗設計的結果預期將提供新的見解和參考，以提升健康成人運動學習能力。