Příspěvek specifický pro jednotlivé vrstvy ke konsolidaci učení dovedností v primární motorické kůře

Popis studie:

Trénink nových motorických dovedností často zahrnuje období aktivního cvičení proloženého obdobím odpočinku. Během raného učení motorických dovedností se zlepšení výkonu rozvíjí především během krátkých offline odpočinků, ke kterým dochází mezi tréninkovými bloky. Tyto nárůsty výkonu během odpočinku byly označovány jako „mikro-offline konsolidace“. Primární motorická kůra (M1) je zásadním přispěvatelem ke konsolidaci dovedností, avšak vzhledem ke špatné prostorové specificitě a vaskulárním zkreslením dostupných zobrazovacích metod nejsou známy specifické nervové mechanismy konsolidace u M1. Nedávné inovace ve funkčním zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) umožnily měřit funkční změny napříč kortikálními vrstvami. Tato studie bude používat tyto techniky ke zkoumání příspěvků specifických kortikálních vrstev v M1 k učení a konsolidaci motorických dovedností.

Cíle:

Primárním cílem je určit korelaci mezi aktivitou v povrchových M1 kortikálních vrstvách a behaviorálními zisky během mikrooffline období odpočinku. Dále zhodnotíme roli povrchových a hlubokých kortikálních vrstev M1 v konsolidaci učení motorických dovedností. Abychom tuto otázku vyřešili, budeme měřit nervové aktivace napříč kortikálními laminami v M1, zatímco účastníci konsolidují nově nabyté motorické dovednosti.

Koncové body:

Primárními cílovými měřeními budou: 1) aktivita v povrchových M1 kortikálních vrstvách během mikro-offline klidových období, která bude měřena pomocí MR zobrazování obsazenosti cévního prostoru (VASO) a 2) behaviorální zisky během mikro-offline klidových období měřené jako správná sekvence rychlost psaní (sekvence za sekundu). Měřítkem sekundárního cílového bodu bude poměr aktivity mezi povrchovými a hlubokými vrstvami M1 během cvičení a během období odpočinku ve srovnání s odpočinkem před učením a odpočinkem po učení a lokalizační náhodná sekvence.

Průzkumné koncové body budou zahrnovat další měření fMRI, která mohou spojovat učení s aktivitou vrstvy. Například použijeme analýzu multivoxelových vzorů (MVPA) aktivačních dat k: (a) získání náhledu na přítomnost vrstvově specifické reaktivace výkonu sekvenční úlohy během období odpočinku; a (b) prozkoumat, zda tato reaktivace předpovídá učení.

Studijní populace:

45 zdravých účastníků (18–50 let)

Fáze:

N/A

Popis míst/zařízení, kteří se přihlašují účastníci:

Tento protokol využívá kliniku klinického centra NIH a základní zařízení NMRF.

Délka intervenční studie:

24 měsíců

Trvání účastníka:

Přibližně 2–5 hodin na relaci, až 4 sezení v průběhu 1–4 dnů.

Popis studie:

Trénink nových motorických dovedností často zahrnuje období aktivního cvičení proloženého obdobím odpočinku. Během raného učení motorických dovedností se zlepšení výkonu rozvíjí především během krátkých offline odpočinků, ke kterým dochází mezi tréninkovými bloky. Tyto nárůsty výkonu během odpočinku byly označovány jako „mikro-offline konsolidace“. Primární motorická kůra (M1) je zásadním přispěvatelem ke konsolidaci dovedností; vzhledem k nízké prostorové specifitě a vaskulárním odchylkám dostupných zobrazovacích metod však nejsou známy specifické nervové mechanismy konsolidace v M1. Nedávné inovace ve funkčním zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) umožnily měřit funkční změny napříč kortikálními vrstvami. Tato studie bude používat tyto techniky ke zkoumání příspěvků specifických kortikálních vrstev v M1 k učení a konsolidaci motorických dovedností.