Metode i oprema
Transkranijalna električna stimulacija (tES) je tehnika neinvazivne neuromodulacije koja podrazumeva upotrebu slabog električnog polja u cilju moduliranja kortikalne ekscitabilnosti. Ova tehnika omogućava da na bezbedan i bezbolan način stimulišemo određene delove mozga i posledično utičemo na uspešnost određenih funkcija. Ova tehnika se koristi u tretmanu različitih poremećaja poput depresije, Parkinsonove bolesti i motoričkih poremećaja. Postoje nalazi koji sugerišu da se tES može koristiti i za poboljšanje kognitivnih funkcija, ali su oni i dalje u fazi istraživanja. Naša grupa se bavi ispitivanjem efekata koje različiti protokoli električne stimulacije imaju na kognitivne funkcije sa primarnim akcentom na pamćenje. Takođe, grupa se bavi razvojem novih protokola – kao što je oscliatorna stimulacija u teta ritmu – i eksperimentalnom procenom njihove efikasnosti.
Oprema: Jonos-4 (Electronic Design Medical D.O.O., Srbija), STMISOLA (Biopac Systems Inc., SAD) + CED 1401 Plus (Cambridge Electronic Design Limited, Velika Britanija), StarStim 32 (Neuroelectrics, Španija)
Transkranijalna magnetna stimulacija (TMS) je neinvazivan oblik stimulacije mozga u kojem se promenljivo magnetno polje koristi da bi se elektromagnetnom indukcijom izazvala bioelektrična aktivnost na određenom delu mozga. Generator električnog impulsa povezan je sa magnetnim kalemom koji se prislanja na kožu glave. Generator stvara promenljivu električnu struju unutar kalema koja indukuje magnetno polje, a to polje dalje indukuje bio-električnu aktivnost u samom mozgu. Stimulacija se može vršiti pojedinačnim stimulusima ili stimulusima ponavljanim u kraćim ili dužim nizovima.
Efekti stimulacije ponavljanim stimulusima (repetitivna TMS – rTMS) se razlikuju u zavisnosti od frekvencije i intenziteta magnetnih impulsa, kao i od dužine zadavanja nizova stimulusa. TMS ima potencijal primene u širokom spektru neuroloških i psihijatrijskih bolesti, a bezbedan je i za primenu na zdravim ispitanicima. Upotreba TMS-a u našoj grupi primarno je usmerena na bazična i klinička istraživanje motornih funkcija i kao i oporavka jezičkih funkcija kod afazija posle moždanih udara.
Oprema: Magstim 200² i Magstim Rapid² stimulatori (Magstim Ltd, Velika Britanija) + CED 1401 Plus (Cambridge Electronic Design Limited, Velika Britanija).
Za merenje različitih kognitivnih funkcija koriste se kompjuterizovani kognitivni zadaci. U okviru laboratorije razvijen je veći broj zadataka za procenu asocijativnog pamćenja, među kojima su:
- Face-word cued recall – zadatak asocijativnog izvlačenja lice-reč parova (dostupan u 4 paralelne forme u verziji sa 20 parova i verziji sa 30 parova)
- Face-word associative memory task – zadatak pamćenja parova lice-reč sa prepoznavanjem i izvlačenjem (dostupan na srpskom, engleskom i danskom u verziji sa 30 parova)
- Face-scene associative memory task zadatak pamćenja i prepoznavanja parova lice-pejzaž (dostupan u verziji sa 30 parova; adaptiran za upotrebu na srpskom, engleskom i danskom)
- Object-location task – zadatak pamćenja lokacije objekata u prostoru sa prepoznavanjem i navođenim prisećanjem (dostupan u 2 paralelne forme u verziji sa 15 parova, i u četiri paralelne forme u verziji sa 24 para)
- Word pairs associative memory task – zadatak pamćenja parova reči sa prepoznavanjem i izvlačenjem (dostupan na srpskom, engleskom i danskom u verziji sa 30 parova)
- Scene pairs associative memory task – zadatak pamćenja parova slika pejzaža sa prepoznavanjem (dostupan na srpskom, engleskom i danskom u verziji sa 30 parova)
- Explicit and implict associative memory task – zadatak eksplicitnog i implicitnog pamćenja parova pejzaž-objekat razvijen za univerzalnu upotrebu u različitim zemljama/kulturama (dostupan u verziji sa 48 parova sa uputstvima na srpskom, engleskom, danskom, poljskom, a u procesu prevoda na japanski i češki)
Pored zadataka asocijativnog pamćenja razvijeni su i zadaci egzekutivnih funkcija i radne memorije kao što su Keep-track zadatak (dostupan u 3 paralelne forme) i n-back (u verziji sa 2 i 3 koraka unazad); zatim zadatak spacijalne navigacije u virtuelnom okruženju (dostupan u 3 paralelne forme). Takođe, za eksperimentalno istraživanje razvijena je i korišćena obuhvatna baterija testova viših kognitivnih sposobnosti (u 4 paralene fome).
Za razvoj i implementaciju zadataka koristimo platforme OpenSesame (https://osdoc.cogsci.nl/), TotalAssessment (https://totalassessment.net/) i E-prime (https://pstnet.com/products/e-prime/).
Za procenu specifičnih funkcija i njihovog oporavka, kod osoba sa različitim neurološkim oboljenjima, koriste se standardizovani testovi. Naša istraživačka grupa učestvovala je u razvoju, kros-lingvističkim prilagođavanju i standardizaciji instrumenata za procenu oporavka jezičkih funkcija kod osoba sa afazijom (Sveobuhvatni test za afaziju; engl. The Comprehensive Aphasia Test – CAT), kao i kod dece koja kasne u razvoju ili imaju poremećaj govora (Kros-jezički leksički zadatak; engl. Cross-linguistic lexical task – LITMUS-CLT).
Elektroencefalografija (EEG) je metoda snimanja električne moždane aktivnosti. Pomoću većeg broja elektroda postavljenih na kožu glave registruju se razlike u naponu koje odslikavaju sinhronizovanu zbirnu električnu aktivnosti koja nastaje tokom rada nervnih ćelija mozga. Primenom EEG-a moguće je steći uvid u promene u moždanoj aktivnosti vezane za specifični događaj, najčešće prezentaciju ili odgovor na stimulus – metoda evociranih potencijala (engl. Event-Related Potentials – ERP). Pored toga analizom oscilacija električne aktivnosti u frekventnom domenu (spektralna analiza EEG zapisa) mogu se izolovati različita mentalna stanja i procesi. Naša grupa koristi EEG metodu u kombinaciji sa kognitivnim zadacima i tehnikama neinvazivne neuromodulacije sa ciljem identifikacije i razumevanja fizioloških procesa i promena koje se javljaju tokom kognitivnih aktivnosti kao i efekte primene neinvazivne neuromodulacije na ove aktivnosti .
Oprema: STARSTIM32 (Neuroelectrics, Španija); SMARTING mobi (mbrainTrain, Srbija)
