Funkční zobrazování mozku u zdravých dobrovolníků ke studiu kognitivních funkcí

Objektivní:

Cílem tohoto protokolu je zlepšit porozumění mozkové aktivitě bez měřítka a vědomému vs. nevědomému zpracování pomocí malých behaviorálních, elektrofyziologických, neurozobrazovacích a pilotních dílčích studií stimulace mozku. Očekává se, že tento výzkum pomůže vyvinout techniky a hypotézy pro budoucí výzkum těchto témat.

Provedeme:

• Pilotní dílčí studie: Pilotní dílčí studie jsou ve své podstatě průzkumné, aby bylo možné získat dostatek informací pro vytvoření hypotézy. Kritériem pro přechod na nový úplný protokol bude získání dostatečných informací pro vytvoření analýzy výkonu. Neexistují žádná omezení pro zápis do pilotních dílčích studií.
• Podstudie testování hypotéz je definována jako studie se specifickou hypotézou, která má být testována a kterou lze dokončit s několika zdravými dobrovolníky nebo pacienty. Podstudie testování hypotéz podstoupí statistické a PIRC hodnocení po 6 subjektech (pokud existuje jedna skupina) nebo po 12 (6 na rameno), pokud jsou studovány dvě skupiny před náborem dalších subjektů. V případě výpadku předmětu nebo neúspěšného nahrávání bude přijat náhradník. Společně P.I. a PIRC rozhodne, zda pokračovat v dílčí studii hypotézy s více subjekty bez dodatku, nebo zda bude nutná úprava či nový protokol. Sdělení požadující přezkoumání dílčích studií testování hypotéz pro případný další zápis bude zasláno PIRC a statistickému posuzovateli. Zpráva bude předána CNS IRB.
• Technický vývoj nových experimentálních paradigmat a metod analýzy dat.

Tento protokol zahrnuje pouze neinvazivní techniky s minimálním rizikem (MRI, EEG, MEG, EMG, tDCS).

Studijní populace:

Plánujeme přijmout až 120 zdravých dobrovolníků ve věku 18-65 let.

Design:

Navrhneme malé projekty, které se týkají tématu mozkové aktivity bez měřítka a vědomého/nevědomého zpracování. Budeme vyšetřovat zdravé dobrovolníky v klidovém stavu nebo při provádění jednoduchých motorických či senzorických úkolů. Pokud dílčí studie testování hypotéz vede k požadovaným výsledkům a pokud je k dosažení statistické významnosti nezbytná větší populace, bude předložen samostatný protokol s apriorními hypotézami, specifickým návrhem studie a analýzou síly přizpůsobené pilotním nebo průzkumným dílčím studiím provedeným v současné době. protokol.

V dílčích studiích bude mozková aktivita zdravých lidských dobrovolníků sledována pomocí funkční magnetické rezonance (fMRI), magnetoencefalografie (MEG), elektroencefalografie (EEG) nebo simultánní MEG-EEG. U některých subjektů bude odebrána anatomická MRI, aby bylo možné lépe lokalizovat dynamiku mozku. Protože transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) je ideálně vhodná k modulaci pomalé složky mozkové aktivity bez měřítka, budeme také zkoumat účinek tDCS na mozkovou aktivitu a/nebo behaviorální výkon v kognitivních úlohách. tDCS bude podáváno postupně, ale ne současně, s monitorováním mozkové aktivity pomocí fMRI/MEG/EEG. Většina experimentů bude prováděna ve spojení s kognitivními úkoly. V některých experimentech budeme studovat funkci mozku v klidovém stavu, během níž se shromažďuje spontánní mozková aktivita bez konkrétního externě zadaného úkolu.

Měření výsledku:

MRI: analyzovat měření, jako jsou anatomické struktury mozku (pomocí strukturální MRI); amplituda signálu závislého na hladině okysličení krve (BOLD) (pomocí fMRI); průtok krve mozkem [pomocí značení arteriálním spinem (ASL)] a různé hladiny neurotransmiterů v zájmových oblastech mozku [pomocí magnetické rezonanční spektroskopie (MRS)].

EEG a MEG: ke kvantifikaci měření, jako je výkonové spektrum, potenciály související s událostmi nebo úkoly, synchronizace/desynchronizace a koherence mezi senzory nebo zdroji umístěnými v blízkosti oblastí zájmu mozku.

tDCS: analyzovat změny v měření chování a/nebo fMRI/EEG/MEG aktivity způsobené tDCS.

Behaviorální měření: ke kvantifikaci opatření, jako je četnost zásahů, reakční časy, elektromyografické (EMG) vzorce.

V průběhu experimentu můžeme měřit autonomní data (jako je srdeční frekvence, dýchání, CO2 na konci výdechu, kožní vodivost), která budou korelována s výslednými měřeními.