Lagspecifikt bidrag til konsolidering af færdighedslæring i den primære motoriske cortex

Studiebeskrivelse:

Træning på en ny motorisk færdighed involverer ofte perioder med aktiv praksis afbrudt med perioder med hvile. Under tidlig læring af motoriske færdigheder udvikles præstationsforbedringer primært under korte offline hvileperioder, der forekommer mellem øvelsesblokkene. Disse præstationsgevinster under hvile er blevet omtalt som 'mikro-offline konsolidering'. Primær motorisk cortex (M1) er en afgørende bidragyder til færdighedskonsolidering, men på grund af den dårlige rumlige specificitet og vaskulære skævheder ved tilgængelige billeddannelsesmetoder kendes de specifikke neurale mekanismer for konsolidering i M1 ikke. Nylige innovationer inden for funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) har gjort det muligt at måle funktionelle ændringer på tværs af kortikale lag. Denne undersøgelse vil bruge disse teknikker til at undersøge bidragene fra specifikke kortikale lag i M1 til indlæring og konsolidering af motoriske færdigheder.

Mål:

Det primære mål er at bestemme sammenhængen mellem aktivitet i overfladiske M1 kortikale lag og adfærdsmæssige gevinster under mikrooffline hvileperioder. Derudover vil vi evaluere rollen af ​​overfladiske og dybe kortikale lag af M1 i konsolideringen af ​​motorisk læring. For at løse dette spørgsmål vil vi måle neurale aktiveringer på tværs af kortikale laminae i M1, mens deltagerne konsoliderer en nyligt erhvervet motorisk færdighed.

Slutpunkter:

De primære effektmål vil være: 1) aktivitet i overfladiske M1 kortikale lag under mikro-offline hvileperioder, som vil blive målt ved hjælp af vascular space occupancy (VASO) MR-billeddannelse og 2) adfærdsmæssige gevinster under mikro-offline hvileperioder målt som korrekt sekvens skrivehastighed (sekvenser pr. sekund). Det sekundære effektmål vil være forholdet mellem aktivitet mellem overfladiske og dybe M1-lag under praksis og i hvileperioder sammenlignet med før-læring og til efter-læring hvile og den lokaliserende tilfældige sekvens.

Eksplorative endepunkter vil omfatte andre fMRI-foranstaltninger, der kan relatere læring med lagaktivitet. For eksempel vil vi bruge multivoxel mønsteranalyse (MVPA) af aktiveringsdata til at: (a) få indsigt i tilstedeværelsen af ​​lagspecifik reaktivering af sekvensopgaveudførelse i hvileperioder; og (b) undersøge, om denne reaktivering forudsiger læring.

Undersøgelsespopulation:

45 raske deltagere (18-50 år)

Fase:

N/A

Beskrivelse af websteder/faciliteter, der tilmelder deltagere:

Denne protokol bruger NIH Clinical Center Ambulatorium og NMRF kernefaciliteter.

Interventionsundersøgelsens varighed:

24 måneder

Deltagervarighed:

Cirka 2-5 timer pr. session, i op til 4 sessioner over en 1-4-dages periode.

Studiebeskrivelse:

Træning på en ny motorisk færdighed involverer ofte perioder med aktiv praksis afbrudt med perioder med hvile. Under tidlig læring af motoriske færdigheder udvikles præstationsforbedringer primært under korte offline hvileperioder, der forekommer mellem øvelsesblokkene. Disse præstationsgevinster under hvile er blevet omtalt som "mikro-offline konsolidering". Primær motorisk cortex (M1) er en afgørende bidragyder til færdighedskonsolidering; på grund af den ringe rumlige specificitet og vaskulære skævheder ved tilgængelige billeddannelsesmetoder er de specifikke neurale mekanismer for konsolidering i M1 imidlertid ikke kendte. Nylige innovationer inden for funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) har gjort det muligt at måle funktionelle ændringer på tværs af kortikale lag. Denne undersøgelse vil bruge disse teknikker til at undersøge bidragene fra specifikke kortikale lag i M1 til indlæring og konsolidering af motoriske færdigheder.