- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk forsøg NCT04062318
Betahændelser og sensorisk perception
Den kausale rolle af neokortikale betahændelser i menneskelig sanseopfattelse
Studieoversigt
Status
Betingelser
Intervention / Behandling
Detaljeret beskrivelse
Tidligere undersøgelser har vist, at lavfrekvente hjernerytmer med høj effekt i alfa (8-14) og beta (15-29 Hz) båndene i primær somatosensorisk cortex (SI) er forbundet med en nedsat sandsynlighed for at opfatte taktile stimuli ved perceptuel tærskel, og kan moduleres med opmærksomhed. Ydermere dukker højeffekt beta-aktivitet i SI op som korte "begivenheder" (<150 ms) i data uden gennemsnit, hvis hastighed og timing ligger til grund for de opmærksomhedsmæssige og perceptuelle effekter forbundet med høj beta-styrke.
I denne undersøgelse bruges menneskelig elektroencefalografi (EEG) og en ikke-smertefuld taktil detektionsopgave til at vurdere, om og hvordan hastigheden og timingen af igangværende rytmiske hændelser i alfa/beta-båndene forud for en taktil stimulus kausalt påvirker berøringsopfattelsen, og hvordan dette vedrører opmærksomhed. En tilpasset TMS-protokol, der antages at efterligne endogene beta-frekvenshændelsesmønstre, bruges til at teste, om TMS kan påvirke opfattelsen på en lignende måde. Endelig bruges computational neural modellering designet til at simulere makroskala EEG-signaler til at hjælpe med fortolkningen af potentielle neurale kredsløbsmekanismer, der ligger til grund for træk ved erhvervede EEG-data.
TMS-EEG-komponenterne i denne undersøgelse vil bruge et crossover-design inden for emner. I de indledende undersøgelsessessioner vil deltagerne have en MR. I efterfølgende undersøgelsessessioner vil deltagerne fuldføre en taktil detektionsopgave, mens EEG-data optages samtidig med online aktiv eller falsk TMS. Analyser vil fokusere på at sammenligne detektionssandsynligheder for taktile stimuli præsenteret ved perceptuel tærskel og taktilt fremkaldte responspotentiale bølgeformer mellem forsøg, hvor TMS-pulser eller endogene beta-hændelser forekommer med lignende timing og intensitet.
Undersøgelsestype
Tilmelding (Faktiske)
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiesteder
-
-
Rhode Island
-
Providence, Rhode Island, Forenede Stater, 02906
- Brown University, Carney Institute for Brain Science Human Testing Space (HuTS)
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
Tager imod sunde frivillige
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Evne til at give informeret samtykke/samtykke
- Alder: 18-65 år
- Engelsk flydende: Deltagerne skal kunne forstå screeningsspørgeskemaer og opgaveinstruktioner talt/skrevet på engelsk.
- Højrehåndet: at reducere heterogenitet relateret til hånddominans, da vores opgave involverer berøringsopfattelse på hånden og undersøgelse af neurale korrelater i lateraliserede hjerneområder.
Ekskluderingskriterier:
- Historie om besvimelsesanfald af ukendt eller ubestemt ætiologi, der kan udgøre anfald
- Anamnese med anfald, diagnose af epilepsi eller umiddelbar (1. grads slægtning) familiehistorie epilepsi
- Enhver progressiv (f.eks. neurodegenerativ) neurologisk lidelse
- Kroniske medicinske tilstande, der kan forårsage en medicinsk nødsituation i tilfælde af et fremkaldt anfald (hjertemisdannelse, hjerterytmeforstyrrelser, astma osv.)
- Metalimplantater (undtagen tandfyldninger)
- Pacemaker
- Implanteret medicinpumpe eller cochleaimplantat
- Vagal nerve stimulator
- Dyb hjernestimulator
- TENS-enhed (medmindre fjernet fuldstændigt til undersøgelsen)
- Ventrikulo-peritoneal shunt
- Tegn på øget intrakranielt tryk
- Intrakraniel læsion
- Anamnese med hovedskade, der resulterer i langvarigt bevidsthedstab
- Graviditet
- Deltagere, der tidligere har modtaget TMS til medicinske behandlingsformål.
- Intellektuel handicap eller autismespektrumforstyrrelse (ASD)
- Aktiv psykose, diagnose af unipolar depression eller bipolar lidelse, aktive alvorlige stofmisbrugsforstyrrelser (inden for den sidste måned) eller aktive selvmordshensigter eller -tanker.
- Tilstande, der kan resultere i manglende evne til effektivt at udføre den taktile detektionsopgave, herunder tab af følelse, neuropati eller nerveskader i hænder eller fødder, kroniske smerter eller fibromyalgi og smerter på grund af kræft, infektion eller gigt.
- Hvis deltageren aktivt tager nogen af de medikamenter, der øger risikoen for TMS som angivet nedenfor, om de har indtaget alkohol eller andre misbrugsstoffer (se https://www.drugabuse.gov/drugs-abuse) på dag for studiesessionen (forud for sessionen).
Kontraindiceret medicin:
alcohol Amitriptyline Amphetamines ampicillin Anticholinergics Antihistamines aripiprazole BCNU **bupropion** cephalosporins chlorambucil chloroquine Chlorpromazine citalopram Clozapine Cocaine cyclosporine cytosine arabinoside Doxepine duloxetine fluoxetine fluphenazine fluvoxamine Foscarnet gamma-hydroxybutyrate (GHB) Ganciclovir haloperidol imipenem Imipramine isoniazid ketamine levofloxacin Lithium Maprotiline MDMA (ecstasy) mefloquine methotrexate metronidazol mianserin mirtazapin Nortriptylin olanzapin paroxetin penicillin phencyclidin (PCP, angel's dust) pimozid quetiapin reboxetin risperidon Ritonavir **Sertralin** Sympatomimetisk theophyllin venlafaxin vincristin ziprasidon
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Grundvidenskab
- Tildeling: Randomiseret
- Interventionel model: Crossover opgave
- Maskning: Enkelt
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentel: Aktiv SI-Hand TMS vs. Aktiv Kontrol TMS
Deltagerne modtager taktile stimuli på perceptionsgrænse-niveauet til den tredje finger på højre hånd og rapporterer registrering eller ikke-registrering.
EEG registreres og TMS anvendes samtidigt under opgaven.
I en undersøgelsessession anvendes aktiv TMS over håndregionen i den primære somatosensoriske cortex (SI-Hand).
I en anden undersøgelsessession anvendes aktiv TMS over en kontrolhjerneområde, i en mere overordnet og lateral placering inden for SI.
|
Enkelte pulser af TMS vil blive leveret ved hjælp af en aktiv spole.
Én puls vil blive leveret pr. forsøg (mindst 5 sekunder imellem) "online" (under den taktile detektionsoppgave), ved 80% aktiv motorisk tærskel.
TMS vil målrette håndområdet i den primære somatosensoriske cortex (SI-Hand).
Enkelte pulser af TMS vil blive leveret ved hjælp af en aktiv spole.
Én puls vil blive leveret pr. forsøg (mindst 5 sekunder fra hinanden) "online" (under den taktile opdagelsesopgave), ved 80% aktiv motortærskel.
TMS vil sigte mod en kontrolhjerneregion, i en mere overordnet og lateral placering inden for SI.
Denne kontroltilstand er beregnet til at efterligne de perifere (f.eks.
kraniale/ansigtsmuskel- og/eller nerveaktivering, auditivt fremkaldt respons), men ikke de biologiske virkninger af TMS specifikt relateret til somatosensorisk perception.
|
|
Eksperimentel: Aktiv SI-Hand TMS vs. Sham SI-Hand TMS
Deltagerne modtager taktile stimuli på perceptionsgrænse-niveau på tredje finger på højre hånd og rapporterer om de opdager eller ikke opdager stimuli.
EEG registreres og TMS anvendes samtidigt under opgaven.
I en undersøgelsessession anvendes aktiv TMS over håndregionen i den primære somatosensoriske cortex (SI-Hand).
I en anden undersøgelsessession anvendes sham TMS over den samme målplacering (SI-Hand).
|
Enkelte pulser af TMS vil blive leveret ved hjælp af en aktiv spole.
Én puls vil blive leveret pr. forsøg (mindst 5 sekunder imellem) "online" (under den taktile detektionsoppgave), ved 80% aktiv motorisk tærskel.
TMS vil målrette håndområdet i den primære somatosensoriske cortex (SI-Hand).
Enkeltpulser af TMS vil blive leveret ved hjælp af en sham-spole.
Én puls vil blive leveret pr. forsøg (mindst 5 sekunder imellem) "online" (under den taktile registreringsopgave), ved 80% af den aktive motortærskel.
TMS vil målrette mod håndområdet i den primære somatosensoriske cortex (SI-Hand).
Denne kontrolbetingelse er beregnet til at efterligne de perifere (f.eks.
kranielle/ansigtsmuskel- og/eller nerveaktivering, auditivt fremkaldt respons), men ikke de biologiske effekter af TMS specifikt relateret til somatosensorisk perception.
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Tærskelniveau-taktil detektions-hitrate
Tidsramme: Taktil detektion blev vurderet mellem TMS og ingen TMS-forsøg kontinuerligt under TMS-interventionerne - under den aktive SI TMS-session og under enten den aktive kontrol TMS-session eller sham-kontrol TMS-sessionen. Sessionerne var mindst 1 uge fra hinanden.
|
Deltagerne modtager en eller ingen taktile stimuli pr. forsøg og rapporterer opdagelse eller ikke-opdagelse ved hjælp af et knaptryk.
Taktile stimuli leveres på deltagernes individuelle perceptuelle tærskelniveau (opfattes cirka halvdelen af tiden).
I et givet forsøg kan TMS også leveres 100 ms før trykket ('TMS100'), 25 ms efter trykket ('TMS25') eller slet ikke ('TMS Null'), hver for et lige antal forsøg.
'Hit rate' defineres som antallet af forsøg med korrekt opdagede taktile stimuli divideret med det samlede antal forsøg, hvor en taktil stimulus blev præsenteret.
|
Taktil detektion blev vurderet mellem TMS og ingen TMS-forsøg kontinuerligt under TMS-interventionerne - under den aktive SI TMS-session og under enten den aktive kontrol TMS-session eller sham-kontrol TMS-sessionen. Sessionerne var mindst 1 uge fra hinanden.
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
EEG taktil evokeret responspotentiale (ERP)
Tidsramme: EEG-målinger blev vurderet mellem TMS og ingen TMS-forsøg kontinuerligt under TMS-interventionerne - under den aktive SI TMS-session og under enten den aktive kontrol TMS-session eller sham-kontrol TMS-sessionen. Sessionerne var mindst 1 uge fra hinanden.
|
Deltagerne modtager én taktil stimulus pr. forsøg samtidig med EEG-optagelse.
Den EEG-målte ERP umiddelbart efter hver taktil stimulus vurderes og sammenlignes på tværs af betingelserne, med og uden TMS ved forskellige latenser.
'TMS null' refererer til forsøg, hvor der ikke blev leveret TMS, 'TMS100' refererer til forsøg, hvor TMS blev leveret 100 ms før den taktile stimulus, og 'TMS25' refererer til forsøg, hvor TMS blev leveret 25 ms efter den taktile stimulus.
'Træf-forsøg' er forsøg, hvor den taktile stimulus blev leveret og korrekt detekteret, og 'miss-forsøg' er forsøg, hvor den taktile stimulus blev leveret, men forkert ikke blevet detekteret.
Resultatmålet beregnet her repræsenterer et tidsvindue mellem 78-161 ms efter den taktile stimulus, hvor vi forventede at se en signifikant forskel i signalamplituden mellem træf- og miss-forsøg baseret på tidligere publikationer.
|
EEG-målinger blev vurderet mellem TMS og ingen TMS-forsøg kontinuerligt under TMS-interventionerne - under den aktive SI TMS-session og under enten den aktive kontrol TMS-session eller sham-kontrol TMS-sessionen. Sessionerne var mindst 1 uge fra hinanden.
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Sponsor
Samarbejdspartnere
Efterforskere
- Ledende efterforsker: Stephanie R Jones, PhD, Brown University
Publikationer og nyttige links
Generelle publikationer
- Jones SR, Kerr CE, Wan Q, Pritchett DL, Hamalainen M, Moore CI. Cued spatial attention drives functionally relevant modulation of the mu rhythm in primary somatosensory cortex. J Neurosci. 2010 Oct 13;30(41):13760-5. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2969-10.2010.
- Sherman MA, Lee S, Law R, Haegens S, Thorn CA, Hamalainen MS, Moore CI, Jones SR. Neural mechanisms of transient neocortical beta rhythms: Converging evidence from humans, computational modeling, monkeys, and mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Aug 16;113(33):E4885-94. doi: 10.1073/pnas.1604135113. Epub 2016 Jul 28.
- Shin H, Law R, Tsutsui S, Moore CI, Jones SR. The rate of transient beta frequency events predicts behavior across tasks and species. Elife. 2017 Nov 6;6:e29086. doi: 10.7554/eLife.29086.
- Jones SR, Pritchett DL, Stufflebeam SM, Hamalainen M, Moore CI. Neural correlates of tactile detection: a combined magnetoencephalography and biophysically based computational modeling study. J Neurosci. 2007 Oct 3;27(40):10751-64. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0482-07.2007.
- Jones SR, Pritchett DL, Sikora MA, Stufflebeam SM, Hamalainen M, Moore CI. Quantitative analysis and biophysically realistic neural modeling of the MEG mu rhythm: rhythmogenesis and modulation of sensory-evoked responses. J Neurophysiol. 2009 Dec;102(6):3554-72. doi: 10.1152/jn.00535.2009. Epub 2009 Oct 7.
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
Primær færdiggørelse (Faktiske)
Studieafslutning (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først opslået (Faktiske)
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Faktiske)
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidst verificeret
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Nøgleord
Andre undersøgelses-id-numre
- 1902002327
- P20GM103645 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter
Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt
Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt
produkt fremstillet i og eksporteret fra U.S.A.
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .