Effecten van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) op het plannen en executie van imitatie en complementaire acties

In het dagelijkse leven imiteren mensen vaak andermans gedrag. Imitatie ligt
ten grondslag aan taal acquisitie, leren van nieuwe motorische vaardigheden en
socialisatieproces [1]. Imitatie krijgt vanwege haar essentieel belang bij deze
processen veel aandacht van onderzoekers. Echter, wanneer twee mensen samen een
taak moeten uitvoeren zal imitatie een minder belangrijke rol gaan spelen. Het
bereiken van het gewenste resultaat zal sterk afhankelijk zijn van het
uitvoeren van complementaire acties. Bij voorbeeld, om een mok van iemand over
te pakken, moet men een complementaire actie uitvoeren, puur imitatie zal in
dit geval niet tot de gewenste uitkomst leiden.

Onlangs hebben we in een functionele MRI (fMRI) studie naar imitatie en
complementaire acties aangetoond dat een specifiek hersengebied betrokken lijkt
te zijn bij het plannen van complementaire acties [2]. De rechter frontale
gyrus inferior (rIFG), pars opercularis, toonde significant grotere activiteit
tijdens plannen van complementaire acties, vergeleken met imitatie. Het doel
van het huidig onderzoek is om direct te toetsen of de rIFG noodzakelijk is
voor het plannen van complementaire acties. Hiervoor zal een combinatie van
fMRI en TMS gebruikt worden.

De studie duurt in totaal 2 dagen. Op dag 1 wordt een 3-D scan van het brein
met MRI gemaakt. Vervolgens vindt functionele lokalisatie plaats, waarin de
proefpersonen dezelfde taak als tijdens de TMS sessie op dag 2 zullen
uitvoeren. Bij elkaar zal dit 45 minuten duren. Deze fMRI resultaten zullen
gebruikt worden om, de met erTMS te stimuleren gebied binnen de IFG, heel
nauwkeurig te lokaliseren (voor goedkeuring van fMRI onderzoek zie de
bijgevoegde Project voorstel). Ruim twee weken later, na fMRI data analyse,
vindt het TMS deel van het onderzoek plaats.
Hiervoor wordt dezelfde taak gebruikt als in het fMRI deel. In vier
verschillende condities wordt het effect van erTMS van IFG op imitatie en
complementaire acties onderzocht. Vooraf wordt met TMS de drempelwaarde voor
motor activiteit vastgesteld. Tevens kunnen proefpersonen dan vast aan het TMS
onderzoek wennen. Voor het begin van ieder blok zullen de deelnemers, aan de
hand van de door proefleider gegeven instructies, de specifieke taak oefenen.

In de erTMS sessies worden de drie hersendelen (locaties) in een gerandomiseerde volgorde gestimuleerd. Triple-pulse erTMS methode zal worden toegepast om de activiteit van de drie locaties te verstoren.

In dit onderzoek wordt erTMS toegepast, dus het aantal pulsen per trial is zeer
gering. Het totale aantal TMS pulsen voor iedere deelnemer zal 1440 zijn (480
per stimulus locatie). De gebruikte stimulatieparameters vallen daarmee zeer
ruim binnen de richtlijnen, en hebben nooit tot bijwerkingen geleid. Tijdens
TMS is er tussen de trials in een pauze van 5 seconden. Na een blok van 80
trials krijgen de proefpersonen een langere pauze van 5 minuten, terwijl de TMS
spoel naar een andere locatie wordt verplaatst.