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Potential impact of bifrontal transcranial random noise stimulation (tRNS) on the semantic Stroop effect and its resting-state EEG correlates - 29/03/19

Doi : 10.1016/j.neucli.2019.03.002 
Clément Dondé a, b, c, 1, , Charlotte Brevet-Aeby a, b, e, 1, Emmanuel Poulet a, b, d, Marine Mondino a, b, c, Jérôme Brunelin a, b, c
a Inserm, U1028; CNRS, UMR5292, Lyon Neuroscience Research Center, Psychiatric Disorders: from Resistance to Response Team, 69000 Lyon, France 
b University Lyon 1, 69000 Villeurbanne, France 
c Centre hospitalier Le Vinatier, bâtiment 416, 95, boulevard Pinel, BP 300 39, 69678 Bron cedex, France 
d Department of Psychiatry, University Hospital Edouard Herriot, Hospices civils de Lyon, 69000 Lyon, France 
e Department of Psychiatry, University Hospital Lyon Sud, Hospices civils de Lyon, 69000 Lyon, France 

Corresponding author at: Centre hospitalier Le Vinatier, bâtiment 416, 95, boulevard Pinel, BP 300 39, 69678 Bron cedex, France.Centre hospitalier Le Vinatierbâtiment 416, 95, boulevard Pinel, BP 300 39Bron cedex69678France
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Friday 29 March 2019
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Summary

Objective

The Stroop effect performance reflects cognitive resistance to interference. We aimed to investigate the effect of a single transcranial random noise stimulation session (tRNS) applied over the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) on the semantic Stroop effect and its resting electroencephalography (EEG) correlates (β/α ratio).

Methods

In a randomized, double-blind study, healthy volunteers were allocated to receive either one session of active tRNS (n=8) or one session of sham tRNS (n=11). The anode pad was placed on the scalp over the right-DLPFC and the cathode pad was placed over the left-DLPFC. A computerized adaptation of the French Stroop Color-Word Test (Victoria version) and a resting-state continuous EEG recording were administered before and after the tRNS.

Results

No significant difference were observed for either Stroop Interference/Congruent (F(1,15)=0.5, P=.5, BF=.19) or Interference/Cross (F(1,14)=3.2, P=.1, BF=0.25) ratios. No significant effect of tRNS was observed on EEG β/α ratios across electrodes (F(5,95)=0.6, P=.7, BF=0.59e−05). Under active stimulation, Pearson's tests showed significant correlations with moderate evidence between post–pre differences of Stroop Interference/Congruent and Fz-β/α ratios (r=0.88, P=.02, BF=4.05), and Stroop Interference/Crosses and Cz-β/α ratios (r=0.89, P=.008, BF=8.25), while the same correlations did not reach significance under sham conditions.

Discussion

We observed no significant changes in either semantic Stroop task reaction time or its EEG correlates after tRNS. However, we provide the original finding that fronto-central β/α activity becomes related to cognitive resistance to interference when the DLPFC is stimulated with random noise current. The results suggest a potential resynchronization of relevant brain frequency patterns into Stroop-related cortical involvement.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Dorsolateral prefrontal cortex, Inhibitory control, Noninvasive brain stimulation, Resting-EEG, Semantic Stroop task, Stroop effect, Transcranial random noise stimulation


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