Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Modulace okruhu odměny prostřednictvím hudebního neurofeedbacku založeného na EEG na základě fMRI

2. května 2021 aktualizováno: Tel-Aviv Sourasky Medical Center

Modulace okruhu odměny prostřednictvím neurofeedbacku na bázi EEG

Cílem této studie je otestovat, zda je možná dobrovolná up-regulace aktivace mezolimbického systému odměny, a prozkoumat neurobehaviorální účinky specifické neuromodulace tohoto okruhu na zpracování odměny. Tohoto cíle bude dosaženo testováním účinků nového neinvazivního experimentálního rámce pro neuromodulaci, který se opírá o neurofeedback (NF), který je řízen neuronální aktivací ve ventrálním striatu (VS) a propojený s personalizovanou příjemnou hudbou jako zpětnou vazbou. Předpokládáme, že je možné naučit se dobrovolně regulovat VS pomocí tohoto hudebního NF přístupu. Dále předpovídáme, že úspěšný trénink NF pro up-regulaci signálu VS-EFP povede k výrazným změnám v nervových a behaviorálních výsledcích spojených s upregulací dopaminergní signalizace.

Přehled studie

Detailní popis

Neurofeedback je tréninkový přístup, ve kterém se lidé učí regulovat svou mozkovou aktivitu pomocí zpětnovazebního signálu, který odráží mozkové signály v reálném čase. Efektivní využití tohoto přístupu vyžaduje, aby reprezentovaná mozková aktivita byla měřena s vysokou specificitou, ale dostupným způsobem, umožňujícím opakovaná sezení. Důkazy naznačují, že jednotlivci jsou schopni dobrovolně regulovat svou vlastní regionální neurální aktivaci, včetně hlubokých oblastí mozku, jako je VS prostřednictvím funkčního zobrazování magnetickou rezonancí v reálném čase (rt-fMRI). Využitelnost rt-fMRI-NF pro opakovaný trénink je však omezená kvůli nehybnosti, vysokým nákladům a rozsáhlým fyzickým požadavkům. Elektroencefalografie (EEG) je naproti tomu levná a dostupná. Nicméně behaviorální a klinické přínosy EEG-NF, zejména v kontextu deprese a jiných afektivních poruch, jsou stále diskutovány. Předchozí práce z Hendlerovy laboratoře vytvořila nový rámec pro přístupné sondování specifických mozkových sítí nazývaných elektrické otisky prstů [1]. Snímání otisků prstů se opírá o statistické modelování vzoru EEG inspirovaného fMRI na základě simultánního záznamu EEG/fMRI v kombinaci s algoritmy učení. Tento přístup byl úspěšně aplikován a ověřen pro amygdalu, odhalující úspěšnou modulaci signálu EFP-amygdala během NF tréninku, stejně jako přetrvávající neuronální a behaviorální efekty mezi cvičenci ve srovnání s falešným NF tréninkem. V této studii využívá tréninkový postup NF nově vyvinutý EEG model mezolimbické aktivity inspirovaný fMRI, zaměřený na VS; VS-elektrický otisk prstu (VS-EFP). Kromě toho, aby se zlepšila dostupnost mezolimbického systému, je rozhraní zpětné vazby založeno na příjemné hudbě, u které bylo opakovaně prokázáno, že zapojuje okruh odměny a vede k dopaminergnímu uvolnění ve striatu [např. 2; srov. 3]. Základním principem hudebního rozhraní je, že během tréninku je účastníkům prezentována hudba, kterou si sami zvolili, která se více či méně akusticky zkreslí tak, aby se v reálném čase spolehlivě změnila její úroveň příjemnosti. Studie proveditelnosti s dvaceti účastníky (N=10 testovací skupina, N=10 kontrolní skupina), která byla provedena v McGill, prokázala proveditelnost tohoto přístupu. V současné studii chceme replikovat a rozšířit tato zjištění na větším vzorku (N=~40; N=20 testovací skupina a N=20 falešná kontrolní skupina) a otestovat hypotézy vzniklé v této studii s ohledem na její možné neurobehaviorální výsledky.

Typ studie

Intervenční

Zápis (Očekávaný)

40

Fáze

  • Nelze použít

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Studijní kontakt

  • Jméno: Talma Hendler, MD, PhD
  • Telefonní číslo: 972-36973953
  • E-mail: talma@tlvmc.gov.il

Studijní záloha kontaktů

  • Jméno: Neomi Singer, PhD

Studijní místa

      • Tel Aviv, Izrael
        • Nábor
        • Sagol Brain Institute, Tel Aviv Sourasky Medical Center
        • Kontakt:

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

18 let až 65 let (DOSPĚLÝ, OLDER_ADULT)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ano

Pohlaví způsobilá ke studiu

Všechno

Popis

Kritéria pro zařazení:

Zdravý bez známých nemocí z pozadí Bez známého zhoršení kognitivních funkcí Mít normální sluch Dominance pravé ruky Žádná psychiatrická nebo neurologická onemocnění vyžadující hospitalizaci v anamnéze. Přijatá kritéria pro zahrnutí do vyšetření MRI pro lékařské účely budou platit v souladu s postupy stanovenými v Institutu MRI v Sourasky Medical Center v Tel Avivu.

Kritéria vyloučení:

Má diagnózu psychiatrických nebo neurologických onemocnění Používá psychiatrické nebo neurologické léky Ztráta sluchu Přijatá kritéria pro vyloučení z vyšetření MRI pro lékařské účely budou platit v souladu s postupy stanovenými v Institutu MRI v Sourasky Medical Center v Tel Avivu

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

  • Primární účel: ZÁKLADNÍ_VĚDA
  • Přidělení: RANDOMIZOVANÝ
  • Intervenční model: PARALELNÍ
  • Maskování: TROJNÁSOBNÝ

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm
Intervence / Léčba
ACTIVE_COMPARATOR: VS-EFP Neurofeedback
Neurofeedback je založen na naučené změně konkrétního nervového signálu nebo kombinaci nervových signálů, kdy je organismu opakovaně prezentována zpětná vazba a odměna za tyto signály. Jednotlivci se tak učí modulovat svou nervovou aktivitu prostřednictvím uzavřené NF smyčky; v tomto stavu budou účastníci dostávat hudební zpětnou vazbu řízenou jejich vlastním VS-EFP
Neurofeedbackový trénink s EEG, ve kterém je účastníkům prezentována hudba, kterou si sami vybrali, a žádá se, aby prezentovaná hudba zněla lépe pomocí mentálních strategií. Šest opakovaných tréninků, každý složený z pěti tréninkových cyklů. Každý cyklus se skládá ze 120 sekund „lokálního základního“ bloku a 90 sekund „regulačního“ bloku při poslechu samostatně zvolené hudby. Účastníci jsou instruováni, aby pasivně poslouchali hudbu, kterou si sami vybrali, během bloku „místní základní linie“ a „aby hudba zněla lépe“ během bloku „regulace“. Účastníci jsou instruováni, aby přijali vybrané mentální strategie, které považují za nejúčinnější pro tento regulační úkol. Během „regulace“ se kvalita zvuku mění v reálném čase (každé 3 sekundy) v poměru k rozdílu mezi aktuální hodnotou VS-EFP a její průměrnou hodnotou během „lokální základní linie“.
SHAM_COMPARATOR: Neurofeedback ve smyčce
Neurofeedback je založen na naučené změně konkrétního nervového signálu nebo kombinaci nervových signálů, kdy je organismu opakovaně prezentována zpětná vazba a odměna za tyto signály. Jednotlivci se tak učí modulovat svou nervovou aktivitu prostřednictvím uzavřené NF smyčky; v tomto stavu bude hudební zpětná vazba poskytována na základě signálu VS-EFP jiného účastníka. Každý účastník z falešné skupiny je tedy spárován s účastníkem z testovací skupiny, čímž dostává zpětnou vazbu na základě spárovaného účastníka testu. Tímto způsobem jsou obě skupiny vystaveny přesné míře manipulace se zvukem, která ukazuje na jejich úspěšnost. Aby se zohlednil možný příspěvek časového pořadí prezentace zpětné vazby, u poloviny účastníků kontroly bude vzor zpětné vazby „přehrán“ dopředu (zachování původního časového vzoru VS-EFP, který spárovaný účastník obdržel), a v polovina - dozadu (převrácení původního časového vzoru zprava doleva).
Neurofeedbackový trénink s EEG, ve kterém je účastníkům prezentována hudba, kterou si sami vybrali, a žádá se, aby prezentovaná hudba zněla lépe pomocí mentálních strategií. Šest opakovaných tréninků, každý složený z pěti tréninkových cyklů. Každý cyklus se skládá ze 120 sekund „lokálního základního“ bloku a 90 sekund „regulačního“ bloku při poslechu samostatně zvolené hudby. Účastníci jsou instruováni, aby pasivně poslouchali hudbu, kterou si sami vybrali, během bloku „místní základní linie“ a „aby hudba zněla lépe“ během bloku „regulace“. Účastníci jsou instruováni, aby přijali vybrané mentální strategie, které považují za nejúčinnější pro tento regulační úkol. Během „regulace“ se kvalita zvuku mění v reálném čase (každé 3 sekundy) v poměru k rozdílu mezi aktuální hodnotou VS-EFP a její průměrnou hodnotou během „lokální základní linie“.

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Úspěch regulace VS-EFP
Časové okno: 0 až 4 týdny
Měřeno změnou výkonu VS-EFP; na základě rozdílu mezi EFP během „regulace“ a „lokálních výchozích“ podmínek během cyklů neurofeedbacku. Vyšetřovatelé předpovídají větší modulaci síly VS-EFP ve skupině neurofeedbacku ve srovnání s kontrolními kontrolami (test > sham).
0 až 4 týdny
Přenos regulace VS-EFP: Úspěch dobrovolné regulace VS-EFP v jiném kontextu
Časové okno: 1 až 5 týdnů
Měřeno změnou výkonu VS-EFP; na základě rozdílu mezi regulovanými a místními základními podmínkami během podmínky převodu; dobrovolná regulace, když není poskytována žádná hudba nebo zpětná vazba. Podmínka přenosu je představena na začátku každého tréninku. Vyšetřovatelé předpovídají pozitivní změnu v regulaci VS-EFP po úspěšném tréninku ve skupině neurofeedbackové skupiny ve srovnání s falešnými kontrolami.
1 až 5 týdnů
Mezolimbická seberegulace v jiném kontextu
Časové okno: 1 až 5 týdnů

Měřeno pomocí fMRI; úkol přenosu (volní regulace, kdy není aplikována zpětná vazba) během skenování fMRI, který bude probíhat před a po celé tréninkové periodě. Analýza oblasti zájmu (ROI) ventrálního striata (VS) bude definována na základě cílové oblasti použité pro vývoj VS-EFP. Další oblasti mezolimbické sítě budou definovány na základě metaanalýzy odměny.

Výsledek bude měřen pro každou skupinu jako změna (po > před) v kontrastu mezi „regulačním“ a „místním výchozím“ stavem.

Vyšetřovatelé předpovídají pozitivní změnu v upregulaci VS po úspěšném tréninku ve skupině neurofeedbackové skupiny, ve srovnání s falešnými kontrolami.

Průzkumná analýza: výzkumníci mají v úmyslu dále prozkoumat, zda trénink NF vedl k pozitivní změně v upregulaci dalších mezolimbických uzlin.

1 až 5 týdnů

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Chování za odměnu
Časové okno: 1 až 5 týdnů

Posuzuje se prostřednictvím výkonu v úloze pravděpodobnostního výběru (PST), která bude zadávána před a po celém tréninkovém období. Jedná se o úkol pravděpodobnostního učení o odměně, ve kterém je schopnost účastníků naučit se vybrat si často odměňovaný symbol (např. symbol A, který je odměňován v 80 % případů) nebo se vyhnout zřídka odměňovanému symbolu (B, 20 % krát) se zkoumá [4].

Výsledek bude měřen pro každou skupinu jako změna (post > pre) v přesnosti učení z odměny (vyberte A) nebo z trestů (vyhněte se B).

Vyšetřovatelé předpovídají pozitivní změnu v učení z odměn po úspěšném tréninku ve skupině neurofeedbackové skupiny ve srovnání s falešnými kontrolami.

1 až 5 týdnů
Motivační motivační chování
Časové okno: 1 až 5 týdnů

Měřeno prostřednictvím výkonu v úkolu Effort Expenditure for Rewards Task (úkol Eefrt), který bude administrován před a po celém tréninkovém období. Jedná se o rozhodovací úkol založený na úsilí, ve kterém se účastníci rozhodnou provést „těžký“ vs. „snadný“ úkol pro získání různého množství peněžních odměn s nízkou/střední/vysokou pravděpodobností obdržení odměny [5].

Výsledek bude měřen pro každou skupinu jako změna (po >před) v podílu rozhodnutí vynaložit více úsilí na vysoký/nízký peněžní zisk s vysokou/střední/nízkou pravděpodobností.

Vyšetřovatelé předpovídají pozitivní změnu v poměru výběru těžkého úkolu pro vysoký peněžní zisk za nižší pravděpodobnosti získání odměny po úspěšném tréninku ve skupině neurofeedbackové skupiny ve srovnání s falešnými kontrolami.

1 až 5 týdnů
Hédonický rys: spojení mezi hédonickými rysy a úspěchem neurofeedbacku
Časové okno: 1 až 5 týdnů

Měřeno pomocí Snaith Hemilton Pleasure Scale (SHAPS), dotazníku o 14 položkách, který hodnotí hedonickou kapacitu; index c-anhedonie bude odvozen jako součet odpovědí [6].

Výzkumníci předpovídají, že bude existovat negativní korelace mezi skóre anhedonie po tréninku a výkonem v NF-VS-EFP ve skupině neurofeedback.

1 až 5 týdnů

Další výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Zpracování odměn (neurální): mezolimbická reaktivita na odměny (tj. peněžní, hudební potěšení)
Časové okno: 1 až 5 týdnů

Měřeno pomocí fMRI; aplikace příjemného poslechu hudby a úkolu Monetary Incentive Delay během skenování fMRI před a po celém tréninkovém období.

Analýza ROI VS bude definována na základě cílové oblasti použité pro vývoj VS-EFP. Další mezolimbické uzly budou definovány na základě metaanalýzy odměny.

Výsledek bude měřen pro každou skupinu jako změna (post > před) v kontrastu mezi odměnou a kontrolní podmínkou během úkolu souvisejícího s odměnou.

Výzkumníci předpovídají pozitivní změnu v odpovědi VS na odměnu po úspěšném tréninku ve skupině neurofeedbackové skupiny ve srovnání s kontrolami.

Průzkumná analýza: Vyšetřovatelé prozkoumají profil změny aktivace VS s ohledem na různé fáze zpracování odměny (tj. očekávání odměny, spotřeba).

Vyšetřovatelé dále prozkoumají, zda trénink NF vedl k pozitivní změně v aktivaci související s odměnou v dalších mezolimbických uzlech

1 až 5 týdnů

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Publikace a užitečné odkazy

Osoba odpovědná za zadávání informací o studiu tyto publikace poskytuje dobrovolně. Mohou se týkat čehokoli, co souvisí se studiem.

Obecné publikace

Termíny studijních záznamů

Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.

Hlavní termíny studia

Začátek studia (AKTUÁLNÍ)

10. července 2020

Primární dokončení (OČEKÁVANÝ)

10. září 2021

Dokončení studie (OČEKÁVANÝ)

10. září 2021

Termíny zápisu do studia

První předloženo

2. května 2021

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

2. května 2021

První zveřejněno (AKTUÁLNÍ)

6. května 2021

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (AKTUÁLNÍ)

6. května 2021

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

2. května 2021

Naposledy ověřeno

1. května 2021

Více informací

Termíny související s touto studií

Další identifikační čísla studie

  • 0401-17-TLV
  • 00040030000 (OTHER_GRANT: MOST-FRQNT-FRQS collaboration)

Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)

Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?

NEROZHODNÝ

Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty

Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA

Ne

Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA

Ne

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 .

Klinické studie na Zdravý

Předplatit