Vliv transkraniální magnetické stimulace na učení s odměnou u zdravých lidí
Pozadí:
- Dvě oblasti na povrchu mozku, dorzolaterální prefrontální kortex (DLPFC) a motorický kortex (MC), hrají klíčovou roli během učení. Vědci se zajímají o to, jaký vliv má transkraniální magnetická stimulace (TMS) na DLPFC a MC na plnění učebních úkolů účastníků. Studiem vlivu TMS na reakční dobu, učení a paměť vědci doufají, že lépe porozumí tomu, jak léčit stavy, jako je Parkinsonova choroba a traumatické poranění mozku, které postihují tyto části mozku.
Cíle:
- Studovat účinky transkraniální magnetické stimulace na dorzolaterální prefrontální kortex a motorický kortex.
- Chcete-li zjistit, které oblasti mozku se používají k provádění určitých úkolů učení a paměti.
Způsobilost:
- Zdraví pravorucí jedinci ve věku od 18 do 70 let.
Design:
- Účastníci budou podrobeni screeningu s fyzickým a neurologickým vyšetřením a lékařskou a psychiatrickou anamnézou.
- Účastníci budou požádáni, aby se zúčastnili jedné z pěti různých částí této studie. Většina účastníků bude mít čtyři dvouhodinové návštěvy klinického centra National Institutes of Health. Někteří účastníci (zapojení do části 5) budou mít pouze jednu 2hodinovou návštěvu.
- Části 1 a 2 (čtyři návštěvy): Účastníci budou mít TMS a poté provedou učební úkol, který může poskytnout malou peněžní odměnu. Při první návštěvě, před TMS, účastníci podstoupí inteligenční test založený na hlasitém čtení slov uvedených na kartě. Účastníci, kteří v minulém roce nepodstoupili rutinní vyšetření mozku magnetickou rezonancí (MRI), budou také skenováni.
- Části 3 a 4 (čtyři návštěvy): Účastníci budou mít funkční vyšetření magnetickou rezonancí při plnění učebního úkolu, který může poskytnout malou peněžní odměnu. Při první návštěvě, před funkční magnetickou rezonancí, účastníci podstoupí inteligenční test založený na přečtení slov uvedených na kartě. Účastníci, kteří v minulém roce nepodstoupili rutinní vyšetření mozku magnetickou rezonancí (MRI), budou také skenováni.
- Část 5 (jedna návštěva): Účastníci absolvují test inteligence založený na přečtení slov uvedených na kartičce. Poté účastníci podstoupí TMS a následně funkční vyšetření magnetickou rezonancí. Během funkční magnetické rezonance budou účastníci provádět úkol stisknutí tlačítka, který může poskytnout malou peněžní odměnu.
- Účastníci budou také požádáni, aby poskytli malý vzorek krve pro genetickou analýzu.
Přehled studie
Postavení
Podmínky
Detailní popis
Objektivní
Transkraniální magnetická stimulace Theta burst (TBS) vyvolává funkční změny v lidské motorické kůře. Kontinuální inhibiční TBS (cTBS) přes primární motorickou kůru (M1) způsobuje dočasné zhoršení učení u zdravých jedinců podobné tomu, které je pozorováno u pacientů s traumatickým poraněním mozku (TBI) a Parkinsonovou chorobou (PD). Deprese učení pomocí cTBS může sloužit jako model pro deficity učení a paměti u těchto poruch a může poskytnout prostředek pro testování účinnosti léčby a zkoumání jejich mechanismů. Naším bezprostředním cílem je zjistit, zda manipulace s behaviorálními nahodilostmi úkolu, zejména přidáním odměny, překoná virtuální lézi produkovanou cTBS.
Prvním cílem projektu je prozkoumat inhibiční účinky cTBS na implicitní (sériová reakční doba /SRT) a explicitní (pokus-omyl) motorické učení sekvence cílových lokalit.
Druhým cílem projektu je prozkoumat účinky cTBS na nemotorické implicitní a explicitní pravděpodobnostní klasifikační učení pomocí úlohy předpovědi počasí (WPT). Budeme zkoumat zapojení M1 a dorzolaterálního prefrontálního kortexu (DLPFC) do implicitního a explicitního učení studiem účastníků, kteří budou provádět tyto úkoly po cTBS přes: 1) M1, 2) DLPFC a 3) falešný TBS.
Naším třetím cílem je prozkoumat účinek manipulace s odměnou během implicitního a explicitního učení po inhibičním TBS oproti M1 a DLPFC, protože je možné, že deficity učení způsobené TBS lze zlepšit zvýšením množství posilování během učení.
Naším čtvrtým cílem je prozkoumat neuronové sítě, které jsou základem implicitního a explicitního učení s odměnou a bez odměny, studiem účastníků, kteří budou tyto úkoly provádět během funkčního MRI (fMRI). Nakonec také provedeme fMRI během implicitního sekvenčního učení a po cTBS přes M1, abychom identifikovali jeho účinky na neuronové sítě zapojené do implicitního učení.
Studijní populace
Zdraví dobrovolníci (n = 272, věk 18 70), bez kontraindikace TBS nebo MRI. Tento počet zahrnuje 60 účastníků pro experimenty 1 a 2, 24 účastníků pro experimenty 3-5. Kromě toho je zahrnuto 35 účastníků pro pilotování behaviorálních a zobrazovacích postupů. Aby bylo možné zohlednit potenciální výpadky a výběry (až 20 %), celkový akruální strop zahrnuje dalších 45 účastníků, což odpovídá 272.
Design
Studie obsahuje pět experimentů se smíšeným nebo křížovým designem s vhodnými kontrolami pro eliminaci efektů pořadí.
Měření výsledku
Budeme zkoumat účinky odměny a TBS a jejich vzájemné působení na míru učení. Sekundární výsledky měření budou spočívat v tom, jak TBS a odměna interagují, aby se změnil vzorec aktivace BOLD na MRI a účinky příslušných genetických variací na proměnné učení a aktivace BOLD. Budeme zkoumat účinky genetických variací v příslušných genech na tyto výsledky.
Typ studie
Zápis (Aktuální)
Kontakty a umístění
Studijní místa
-
-
Maryland
-
Bethesda, Maryland, Spojené státy, 20892
- National Institutes of Health Clinical Center, 9000 Rockville Pike
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
Přijímá zdravé dobrovolníky
Pohlaví způsobilá ke studiu
Popis
- Účastníky bude 272 zdravých dobrovolníků vybraných z populace v dobrovolnickém programu klinického výzkumu NIH.
KRITÉRIA PRO ZAŘAZENÍ:
Zdravý
Pravoruký
Věk 18–70 (včetně)
Absolvoval střední nebo vysokou školu v anglicky mluvící zemi.
Všichni účastníci musí mít v posledních dvou letech neurologické vyšetření lékařem NINDS.
Všichni účastníci experimentů fMRI museli mít v posledním roce také klinickou magnetickou rezonanci.
KRITÉRIA VYLOUČENÍ:
Z protokolu budou vyloučeni jedinci se stavy, které by mohly představovat riziko související s bezpečností postupu MRI, jako jsou:
Ti s feromagnetickým kovem v lebeční dutině nebo oku, např. klip aneuryzmatu, implantovaný nervový stimulátor, kochleární implantát, oční cizí těleso.
Osoby s implantovaným kardiostimulátorem nebo autodefibrilátorem.
Ti s inzulínovou pumpou.
Ti s neodstranitelným piercingem.
Těhotná žena
Osoby se stavy, které by mohly představovat riziko související s bezpečností procedury TMS, budou z protokolu vyloučeny, jako jsou:
- Ti s významnou abnormalitou při neurologickém vyšetření.
- Ti s kovem v lebeční dutině nebo oku, např. klip aneuryzmatu, implantovaný nervový stimulátor, kochleární implantát, oční cizí těleso.
- Osoby s implantovaným kardiostimulátorem nebo autodefibrilátorem.
- Ti s inzulínovou pumpou.
- Těhotná žena
Jednotlivci s podmínkami, které by mohly ohrozit naši interpretaci výsledků TBS a fMRI, budou vyloučeni, jako například:
- Ti s významnou abnormalitou při neurologickém vyšetření.
- Ti, kteří mají závažné psychiatrické onemocnění nebo mají v anamnéze psychiatrické onemocnění.
- Ti, kteří v posledním měsíci užívají léky ovlivňující DA systém, jako jsou fenothiazinová antihistaminika (promethazin), antiemetika nebo dekongestanty.
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Časové okno |
|---|---|
|
Budeme zkoumat účinky odměny a TBS a jejich vzájemné působení na míru učení.
Časové okno: Jedna hodina
|
Jedna hodina
|
Sekundární výstupní opatření
Měření výsledku |
Časové okno |
|---|---|
|
Sekundární výsledky měření budou spočívat v tom, jak TBS a odměna interagují, aby se změnil vzorec aktivace BOLD na MRI a účinky příslušných genetických variací na proměnné učení a aktivace BOLD.
Časové okno: Jedna hodina
|
Jedna hodina
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Publikace a užitečné odkazy
Obecné publikace
- Arancio O, Chao MV. Neurotrophins, synaptic plasticity and dementia. Curr Opin Neurobiol. 2007 Jun;17(3):325-30. doi: 10.1016/j.conb.2007.03.013. Epub 2007 Apr 6.
- Aron AR, Gluck MA, Poldrack RA. Long-term test-retest reliability of functional MRI in a classification learning task. Neuroimage. 2006 Feb 1;29(3):1000-6. doi: 10.1016/j.neuroimage.2005.08.010. Epub 2005 Sep 1.
- Badgaiyan RD, Fischman AJ, Alpert NM. Striatal dopamine release in sequential learning. Neuroimage. 2007 Nov 15;38(3):549-56. doi: 10.1016/j.neuroimage.2007.07.052. Epub 2007 Aug 15.
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia
Dokončení studie
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (Odhad)
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Klíčová slova
Další identifikační čísla studie
- 110055
- 11-N-0055
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .