Veranderde waarneming van hoeveelheden: Een transcraniële magnetische stimulatie studie

In het dagelijkste leven maken we constant gebruiken van numerositeit, d.w.z.
de hoeveelheid van een aantal items, om ons gedrag en beslissingen te sturen.
Functional magnetic resonance imaging (fMRI) experimenten naar
numerositeitswaarneming in de mens hebben vastgesteld dat er activiteit plaats
vindt in de pariëtale kwab tijdens numerositeitsmanipulaties. Recentelijk
hebben wij (Harvey et al., 2013; 2015; 2017) een klein gebied in de posterieure
pariëtale cortex (PPC) omschreven waar neuronale populaties reageren op
specifieke hoeveelheden. Hoewel fMRI erg handig is om het menselijke brein in
vivo te bestuderen blijft het een fundamenteel correlationele techniek. Met
behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) kunnen wij een causaal
verband leggen tussen de neuronale populaties in de PPC en de
numerositeitswaarneming. Wij hypothetiseren dat de neuronale populaties in de
PPC ten grondslag liggen aan numerositeitswaarneming en daarom zullen wij ons
specifiek op dit gebied richten. Tot dusver heeft onze onderzoeksgroep deze
neuronale populaties in de PPC omschreven, maar er zijn nog geen studies
verricht die dit gebied causaal verbinden met numerositeitswaarneming. Wij
beogen specifiek de activiteit van neuronale populaties in de PPC te verstoren
(of moduleren) om te onderzoeken of deze populaties causaal verbonden zijn met
numerositeitswaarneming. Om de mate van verstoring vast te stellen testen we de
prestatie op een aantal-benoemingstaak en een hoeveelheidsdiscriminatie taak.
Er worden twee taken gebruikt omdat het mogelijk is dat de verstoring
verschillende effect toont op de twee taken, als gevolg van hun verschillende
karakteristieken. Deelnemers zullen ook een object-grootte-discriminatie taak
doen, primair als controletaak. Verder heeft Harvey et al. gevonden dat deze
neuronale populaties in de PPC gedeeltelijk overlappen met neuronale gebieden
die coderen voor object grootte. Een potentiële verstoring van de neuronale
populaties die voor object-grootte coderen zou als verdere bevestiging fungeren
voor onze eerdere resultaten en zou een informatieve bijdragen leveren aan de
bestaande literatuur.

Het doel van dit onderzoek is om een causaal verband te leggen tussen het
verstoren van specifieke neuronale populaties in de PPC via TMS en een
verstoorde verwerkingen van numerositeits en/of object-grootte perceptie.

Single-blind cross-over interventie met actieve en controle locaties.

Deelnemers bezoeken het lab op 5 aparte dagen. Iedere dag bestaat uit een een-urige sessie. In de eerste sessie zal hun motorische drempelwaarde worden gemeten om de intensiteit van de TMS te bepalen. In de daaropvolgende sessies zullen de deelnemers 0.5s TMS stimulatie krijgen tot een maximum van 10Hz op 120% van hun motorische drempelwaarde. Per sessie wordt een hersenlocatie gestimuleerd met TMS, respectievelijke 1) de neuronale populatie in de PPC gerelateerd aan numerositeit, 2) de neuronale populatie in de PPC ongerelateerd aan numerositeit, 3) de primaire visuele cortex (V1) en 4) de vertex.

Het experiment is opgesplitst in 5 sessies die verdeeld zijn over 5 dagen en in
totaal 5 uur duren. Alle onderzoeksprocedures zijn goed gevalideerd en met
grondige screening van participanten voor TMS exclusie criteria zal het risico
minimaal zijn. De stimulatie gecombineerd met de taken en metingen bestaan uit
gemiddelde belasting voor deelnemers. Deelnemers zijn volwassen, mentaal
gezonde vrijwilligers die het schriftelijke toestemmingsformulier tekenen en
worden gecompenseerd voor hun tijdsinvestering.