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

Cerebelární zapojení do kognitivního sekvenování

6. listopadu 2026 aktualizováno: Johns Hopkins University

Zkoumání zapojení mozečku do kognitivního sekvenování

Although there is increasing recognition that the cerebellum is involved in cognition as well as motor function, the manner in which the cerebellum contributes to cognition is uncertain. One theory that might account for both motor and cognitive contributions of the cerebellum is that the cerebellum is involved in sequencing of relevant events or stimuli. Previous experiments have suggested that disruption of the cerebellum impairs the prediction of the next event in a sequence. The present experiment will examine the impact of cerebellar stimulation on brain activation during the performance of both sequence-demanding and non-sequence-demanding tasks.

Přehled studie

Detailní popis

Although there is increasing recognition that the cerebellum, which contains half of the brain's neurons, is involved in cognition as well as motor function, the manner in which the cerebellum contributes to cognition is uncertain. The uniform circuitry of the cerebellum and the extensive connectivity of the cerebellum with numerous neocortical regions has suggested to some researchers that there is a common computation that the cerebellum performs for both motor and cognitive functions. The cerebellar sequencing hypothesis posits that the cerebellum acquires sequence information, makes sequence predictions, and detects sequence violations. These functions, executed via a forward model, could underlie cerebellar involvement in both motor and cognitive behavior. In motor control, such predictions can be used to guide limb trajectory without reliance on movement-generated sensory feedback. In cognition, sequencing requirements are prominent in both verbal working memory (VWM) and language acquisition; eg, in VWM, keeping a phone number in mind requires encoding and rehearsing a sequence of digits. In language, words consist of sequences of syllables, and the learning of syllable transition probabilities is an important component of recognizing legal words in a language. Importantly, prominent cerebellar activation has been observed in many functional MRI (fMRI) VWM and language studies. However, the brainstem/cerebellar neural correlates of sequencing in cognition, and the influence of cerebellar sequence predictions on neocortical targets, are poorly understood. In this experiment, studying healthy individuals the investigators will Investigate the cerebellum as a source of sequence prediction and its influence on forebrain areas. The cerebellum is hypothesized to provide its forward model sequence prediction to forebrain targets, but to date no study has attempted to visualize with concurrent TMS/fMRI the consequences of disrupting this cerebellar input on forebrain activation. In the investigators previous work, the investigators show that transcranial magnetic stimulation (TMS) during the rehearsal of a sequence of letters results in errors in determining if a probe letter matches the next letter in the sequence, suggesting that TMS disrupted this predictive input. In accordance with this finding, the investigators hypothesize that, using concurrent TMS/fMRI, TMS disruption during a sequencing task will produce greater changes in neocortical activation relative to an analogous control task that does not have the predictive component brought out by sequencing demands. The investigators further hypothesize that different patterns of neocortical activations in response to cerebellar TMS will be observed depending on whether a probe letter matches the expected next letter in a sequence.

Typ studie

Intervenční

Zápis (Odhadovaný)

50

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: John E Desmond, Ph.D.
  • Telefonní číslo: 410-502-3583
  • E-mail: jdesmon2@jhmi.edu

Studijní záloha kontaktů

  • Jméno: JoAnna Mathena, MS
  • Telefonní číslo: 443-571-0947
  • E-mail: labnim@jh.edu

Studijní místa

    • Maryland
      • Baltimore, Maryland, Spojené státy, 21205
        • Nábor
        • Johns Hopkins University School of Medicine
        • Kontakt:
          • John E. Desmond, Ph.D.

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 50 let (Dospělý)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ano

Pohlaví způsobilá ke studiu

Všechno

Popis

Inclusion Criteria:

  • 1) Age 18-50;
  • 2) educational attainment of at least 8 years;
  • 3) capable of giving informed consent;
  • 4) fluent speaker of English by self-report;
  • 5) right handed.

Exclusion Criteria:

  • 1) illicit drug use within 30 days of MRI scanning;
  • 2) neurological or systemic disorder which can cause dementia or cognitive dysfunction;
  • 3) history of an Axis I psychiatric disorder including substance use disorder;
  • 4) history of definite stroke;
  • 5) focal lesion on MRI exam;
  • 6) uncorrected visual deficits by self-report
  • 7) contraindications for MRI scanning
  • 8) use of anxiolytic, antidepressant, neuroleptic, or sedative medication
  • 9) Additional exclusion criteria recommended by Wassermann for TMS neuromodulation, including: History of seizure or a family history of epilepsy, heart disease, intracardiac lines, increased intracranial pressure, history of head trauma, and history of respiratory disease

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: Nerandomizované
  • Intervenční model: Paralelní přiřazení
  • Maskování: Žádné (otevřený štítek)

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm
Intervence / Léčba
Experimentální: Cerebellar Stimulation

TMS will be administered to the cerebellum on half the trials of a sequence-demanding task, and on half the trials of a non-sequence-demanding task. Task order will be counterbalanced.

TMS is administered during the execution of sequence-demanding task. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe and non-invasive technique for transiently modulating brain activity

Ostatní jména:
  • Transkraniální magnetická stimulace

TMS is not administered during the execution of sequence-demanding task.

TMS is administered during the execution of non-sequence-demanding task. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe and non-invasive technique for transiently modulating brain activity

TMS is not administered during the execution of non-sequence-demanding task

Aktivní komparátor: Occipital Stimulation

TMS will be administered to an occipital control region on half the trials of a sequence-demanding task, and on half the trials of a non-sequence-demanding task. Task order will be counterbalanced.

TMS is administered during the execution of sequence-demanding task. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe and non-invasive technique for transiently modulating brain activity

Ostatní jména:
  • Transkraniální magnetická stimulace

TMS is not administered during the execution of sequence-demanding task.

TMS is administered during the execution of non-sequence-demanding task. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe and non-invasive technique for transiently modulating brain activity

TMS is not administered during the execution of non-sequence-demanding task

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
functional magnetic resonance imaging brain activation
Časové okno: during scan up to 1 hour

functional magnetic resonance imaging brain activation. For the sequential task, a sequence of letters is presented and the subject is presented with number signs, one at a time, to guide rehearsal of the sequence. At some point a probe letter is presented and the subject indicates by button press if the probe is the next letter in the sequence. For the non-sequential task, subjects do not have a guided rehearsal, and the response to the probe indicates if the probe was one of the letters originally presented. Brain activation in response to the probe will be measured with brain stimulation vs no brain stimulation for each task

during scan up to 1 hour

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
percent correct of behavioral responses
Časové okno: during scan up to 1 hour

percent correct of behavioral responses. For the sequential task, a sequence of letters is presented and the subject is presented with # signs, one at a time, to guide rehearsal of the sequence. At some point a probe letter is presented and the subject indicates by button press if the probe is the next letter in the sequence. For the non-sequential task, subjects do not have a guided rehearsal, and the response to the probe indicates if the probe was one of the letters originally presented. Behavioral accuracy consists of the percent of correct responses to the probe, with higher numbers indicating better performance

during scan up to 1 hour
behavioral reaction time (milliseconds)
Časové okno: during scan up to 1 hour

behavioral reaction time to respond to the probe. Increases in reaction time indicate greater difficulty for the subject to respond

during scan up to 1 hour

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Vyšetřovatelé

  • Vrchní vyšetřovatel: John E Desmond, Ph.D., Johns Hopkins University

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)

1. března 2024

Primární dokončení (Odhadovaný)

30. prosince 2026

Dokončení studie (Odhadovaný)

31. července 2027

Termíny zápisu do studia

První předloženo

25. října 2023

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

25. října 2023

První zveřejněno (Aktuální)

31. října 2023

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

10. listopadu 2026

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

6. listopadu 2026

Naposledy ověřeno

1. listopadu 2026

Více informací

Termíny související s touto studií

Další identifikační čísla studie

  • IRB00328214
  • R01MH128278 (Grant/smlouva NIH USA)

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 .

Předplatit