超直流刺激 (tDCS) 的神经解剖学预测者 - - 在典型发育个体中诱导神经认知任务表现的修改
Caroline Gurr1, Maike Splittgerber2, Oula Puonti3
1Department of Child and Adolescent Psychiatry, Psychosomatics and Psychotherapy, University Hospital, Goethe University Frankfurt, Frankfurt am Main 60528, Germany caroline.gurr@icloud.com.
概括
神经解剖学标记,特别是表面积,可以预测儿童对跨直流刺激 (tDCS) 的个体反应. 这一发现可能有助于个性化tDCS治疗神经发育障碍.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 神经调节是一种神经调节.
- 神经成像是一种神经成像.
背景情况:
- 超直流刺激 (tDCS) 是一种用于神经发育障碍 (NDD) 的非侵入性神经调节技术.
- 对tDCS的个体反应因NDD的表型异质性而有所不同.
- 需要预测性神经解剖学标记来个性化tDCS疗效.
研究的目的:
- 在典型发育 (TD) 儿童中识别神经解剖学标记,以预测对tDCS的个体反应.
- 为了研究皮层厚度 (CT),表面积 (SA) 和tDCS后的神经认知任务性能之间的关系.
- 利用机器学习 (ML) 来预测基于神经解剖学的tDCS反应.
主要方法:
- 57名TD儿童接受了阳极和虚拟的tDCS,目标是左侧脊侧前额叶皮质 (DLPFCleft),右侧下额叶,以及双侧顶结.
- 神经认知任务 (N-back,侧面,Mooney面孔,注意力情感识别) 评估了tDCS反应.
- 结构性MRI衍生了CT和SA;通用线性模型 (GLM) 和ML算法分析了关联和预测准确性.
主要成果:
- 纵向SA指标与任务绩效差异的关联比CT更强.
- 机器学习模型在预测DLPFCleft刺激后的N-back任务性能差异方面取得了最高的准确性 (65%的行为差异解释),由SA变化驱动.
- 其他任务和受刺激区域的预测准确度较低.
结论:
- 个人对tDCS的反应可以预测特定的行为措施和目标区域使用神经解剖学标记,特别是SA.
- 这些预测模型有可能在未来适用于为患有NDD的个体量身定制tDCS治疗结果.
