Funktionel hjernebilleddannelse hos raske frivillige til at studere kognitive funktioner

Objektiv:

Målet med denne protokol er at forbedre forståelsen af ​​skalafri hjerneaktivitet og bevidst vs. ubevidst bearbejdning ved at udføre små adfærdsmæssige, elektrofysiologiske, neuroimaging og hjernestimuleringspilotunderundersøgelser. Denne forskning forventes at hjælpe med at udvikle teknikker og hypoteser til fremtidig forskning om disse emner.

Vi vil udføre:

• Pilotdelstudie: Pilotdelstudier er af eksplorerende karakter for at udvikle nok information til at generere en hypotese. Kriteriet for overgang til en ny fuld protokol vil være indhentning af tilstrækkelig information til at generere en effektanalyse. Der er ingen tilmeldingsbegrænsninger for pilotdelstudier.
• Hypotese-testende delstudie er defineret som et studie med en specifik hypotese, der skal testes, og som kan gennemføres med få raske frivillige eller patienter. Hypotesetestende delstudier vil gennemgå statistiske og PIRC-gennemgange efter 6 forsøgspersoner (hvis der er én gruppe) eller efter 12 (6 pr. arm), hvis to grupper undersøges, før yderligere forsøgspersoner rekrutteres. I tilfælde af frafald af emne eller mislykket optagelse, vil der blive rekrutteret afløser. Sammen har P.I. og PIRC vil beslutte, om hypoteseunderundersøgelsen skal fortsættes med flere forsøgspersoner uden en ændring, eller om en ændring eller ny protokol vil være nødvendig. Et notat, der anmoder om en gennemgang af hypotese-testende delstudier for eventuel yderligere tilmelding, vil blive sendt til PIRC og den statistiske reviewer. Notatet vil blive sendt til CNS IRB.
• Teknisk udvikling af nye eksperimentelle paradigmer og dataanalysemetoder.

Denne protokol omfatter kun ikke-invasive teknikker med minimal risiko (MRI, EEG, MEG, EMG, tDCS).

Undersøgelsespopulation:

Vi planlægger at rekruttere op til 120 raske frivillige i alderen 18-65 år.

Design:

Vi vil designe små projekter, der er relevante for temaet skalafri hjerneaktivitet og bevidst/ubevidst bearbejdning. Vi vil undersøge raske frivillige i hviletilstand, eller mens de udfører simple motoriske eller sensoriske opgaver. Hvis en hypotesetestende delundersøgelse fører til resultater af interesse, og hvis en større population er nødvendig for at opnå statistisk signifikans, vil der blive indsendt en særskilt protokol med a priori hypoteser, specifikt studiedesign og effektanalyse tilpasset fra pilot- eller eksplorative delstudier udført i nærværende protokol.

I delstudierne vil hjerneaktiviteten hos raske frivillige mennesker blive overvåget ved hjælp af funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI), magnetoencefalografi (MEG), elektroencefalografi (EEG) eller samtidig MEG-EEG. Anatomisk MRI vil blive indsamlet i nogle emner for at muliggøre bedre lokalisering af hjernens dynamik. Fordi transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) er ideelt egnet til at modulere den langsomme komponent af skalafri hjerneaktivitet, vil vi også undersøge effekten af ​​tDCS på hjerneaktivitet og/eller adfærdspræstation i kognitive opgaver. tDCS vil blive administreret sekventielt, men ikke samtidigt, med overvågning af hjerneaktivitet ved hjælp af fMRI/MEG/EEG. De fleste eksperimenter vil blive udført i forbindelse med kognitive opgaver. I nogle eksperimenter vil vi studere hjernefunktionen i hviletilstand, hvor spontan hjerneaktivitet opsamles uden en specifik eksternt administreret opgave.

Resultatmål:

MR: at analysere mål såsom hjernens anatomiske strukturer (ved hjælp af strukturel MR); amplitude af det blodiltningsniveauafhængige (BOLD) signal (ved hjælp af fMRI); cerebral blodgennemstrømning [ved hjælp af arteriel spin-mærkning (ASL)] og forskellige neurotransmitterniveauer i hjerneområder af interesse [ved hjælp af magnetisk resonansspektroskopi (MRS)].

EEG og MEG: til at kvantificere mål som effektspektrum, hændelses- eller opgaverelaterede potentialer, synkronisering/desynkronisering og sammenhæng mellem sensorer eller kilder placeret tæt på hjernens interesseområder.

tDCS: at analysere ændringer i adfærdsmæssige mål og/eller fMRI/EEG/MEG-aktivitet forårsaget af tDCS.

Adfærdsmål: at kvantificere mål som hitrate, reaktionstider, elektromyografi (EMG) mønstre.

Vi kan måle autonome data i løbet af eksperimentet (såsom hjertefrekvens, respiration, end-tidal CO2, hudledningsevne), som vil blive korreleret med resultatmålene.