- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk forsøg NCT05732649
Forbedring af visuel perception og visuo-motorisk læring med neurofeedback af hjernenetværksinteraktion. (NF-BrainNet)
Neurovidenskab har længe fokuseret på at forstå hjerneaktivitet under opgaveudførelse. Som et resultat sigter nuværende træningsmetoder mod at maksimere hjerneaktivering under en trænet opgave. Nye beviser viser dog, at dette muligvis ikke er en effektiv vej at gå. Mennesker opnår kun maksimal ydeevne, når hjernenetværket er i en tilstand af høj spontan interaktion og kommunikation mellem hjerneregioner før træning eller med andre ord i en tilstand af høj "netværkskommunikation". I dette tilfælde kræves der minimal indsats under opgaven. Dette kræver nye læringsstrategier, der har til formål at inducere højere netværkskommunikation forud for opgaveudførelse. Efterforskerne har tidligere vist, at raske mennesker kan lære at øge netværkskommunikationen af motoriske områder (dvs. de områder, der styrer bevægelse), når de modtager real-time feedback på deres aktuelle aktivitet, som er kendt som neurofeedback. I neurofeedback modtager forsøgspersoner kontinuerlig feedback om tilstanden af deres hjerneaktivitet i det nuværende øjeblik. Gennem denne feedback kan de lære at ændre deres egen hjerneaktivitet.
Formålet med denne undersøgelse er at validere neurofeedback som en ny behandlingstilgang til at inducere høj netværkskommunikation i hvile (dvs. når deltagerne ikke er engageret i en opgave), og at teste om denne øgede netværkskommunikation kan forbedre visuel perception og motorisk læring .
Studieoversigt
Status
Betingelser
Detaljeret beskrivelse
Som efterforskerne har set i et pilotstudie, er deltagerne ikke i stand til at forbedre netværkskommunikationen af visuelle hjerneregioner (dvs. regioner, der behandler lysstimuli) gennem neurofeedback, når feedbacken opfattes med øjnene. Derfor er målet med eksperiment 1 at finde en alternativ form for feedback, hvorigennem deltagerne effektivt kan øge netværkskommunikationen. Konkret vil deltagerne modtage neurofeedback i form af en lyd, en vibration på huden eller begge dele. Til neurofeedback som lyd vil efterforskerne bruge afslappende lyde, som tidligere har vist sig at forbedre netværkskommunikationen. For neurofeedback som vibration vil elektriske eller vibrotaktile stimulatorer stimulere både hænder og fødder, da tidligere forskning har fundet en positiv effekt på hjernenetværkskommunikation. Den sensoriske stimulationsintensitet vil blive moduleret baseret på det aktuelle niveau af netværkskommunikation mellem målhjerneområdet og resten af hjernen. Større kommunikation fører således til reduceret feedbackintensitet. Tanken er, at forsøgspersoner lærer at opretholde en høj kommunikationstilstand uden sensorisk feedback. Forsøgspersonerne vil modtage instruktionen om at sænke feedback-niveauet uden indikation af nogen særlig strategi for mental billedsprog, da efterforskerne tidligere har observeret, at ingen specifik mental billedopgave er i stand til at forbedre alfa-bånd FC uden feedback. Til sidst, for at udforske effekter på adfærdsniveauet, vil efterforskerne desuden vurdere visuel perception i begyndelsen og slutningen af hver session, ligesom i en tidligere undersøgelse.
I eksperiment 2 er neurofeedback-modaliteten fra eksperiment 1 taget i brug for at teste, om øget netværkskommunikation gennem neurofeedback kan føre til forbedret visuo-motorisk læring. Visuomotorisk læring vil blive målt med spejltegneopgaven, fordi efterforskerne har evidens for gennemførlighed fra en tidligere undersøgelse, og fordi den repræsenterer en god model for genlæring efter behov i klinikker.
I begge eksperimenter vil deltagerne gennemgå magnetisk resonansbilleddannelse (MRI). Denne MR vil øge præcisionen af neurofeedback.
Undersøgelsestype
Tilmelding (Anslået)
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiekontakt
- Navn: Adrian Guggisberg, Prof. Dr.
- Telefonnummer: +41316323081
- E-mail: adrian.guggisberg@insel.ch
Undersøgelse Kontakt Backup
- Navn: Branislav Savic, PhD
- Telefonnummer: +41784043583
- E-mail: branislav.savic@insel.ch
Studiesteder
-
-
-
Bern, Schweiz, 3010
- Rekruttering
- Division of Neurorehabilitation, Department of Neurology, Inselspital, Bern University Hospital, University of Bern, Switzerland.
-
Kontakt:
- Adrian Guggisberg, Prof. Dr.
- Telefonnummer: +41316323081
- E-mail: adrian.guggisberg@insel.ch
-
Kontakt:
- Branislav Savic, PhD
- Telefonnummer: +41784043583
- E-mail: branislav.savic@insel.ch
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
Tager imod sunde frivillige
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Underskrevet informeret samtykke
- Alder mindst 18 år
- Normalt eller korrigeret til normalt syn
- Ingen neurologiske eller psykiatriske sygdomme
- Ingen regelmæssig indtagelse af benzodiazepiner eller neuroleptika
Ekskluderingskriterier:
- Ethvert kirurgisk indgreb i hjernen
- Stof- eller alkoholmisbrug
- Tilstedeværelse af ikke-MRI sikkert metal i kroppen
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Behandling
- Tildeling: Randomiseret
- Interventionel model: Faktoriel opgave
- Maskning: Enkelt
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
---|---|
Eksperimentel: Forsøg 1
Deltagerne vil deltage i tre forskellige sessioner.
I hver session vil netværkskommunikation ved visuelle områder blive koblet sammen med intensiteten af en lyd, af en taktil stimulation eller begge dele.
|
Netværksinteraktion målt med EEG ved visuelle områder vil blive koblet med intensiteten af en lyd.
Netværksinteraktion målt med EEG ved visuelle områder vil blive koblet med intensiteten af taktil stimulering (dvs. elektriske eller vibrotaktile stimulatorer påført på både hænder og fødder).
Netværksinteraktion målt med EEG på visuelle områder vil blive koblet med intensiteten af en lyd- og taktil stimulation.
|
Eksperimentel: Eksperiment 2 (Gruppe A)
Deltagerne gennemgår neurofeedback-træning af netværkskommunikation mellem målhjerneområdet (dvs. det venstre øvre parietale område) og resten af hjernen i løbet af ca. 20 minutter (den præcise varighed vil blive defineret med erfaringerne fra eksperiment 1) ved hjælp af sensorisk feedback modalitet defineret i eksperiment 1.
Derefter udfører de spejltegneopgaven.
|
Deltagerne træner for at reducere intensiteten af en sansestimulering (defineret i eksperiment 1), der er koblet med netværksinteraktionen i en specifik hjerneregion.
|
Aktiv komparator: Eksperiment 2 (Gruppe B)
Deltagerne vil bruge neurofeedback til at træne netværkskommunikation af et kontrolhjerneområde i den anden (højre) hemisfære, som ikke er direkte forbundet med visuo-motorisk behandling eller læring, ved ellers at bruge samme varighed og feedback-opsætning.
Denne kontrolbetingelse gør det muligt at opnå en lignende feedbackoplevelse og dermed en ægte blinding.
Desuden muliggør det en evaluering af feedbacktræningens rumlige specificitet.
Efter neurofeedback udfører de spejltegneopgaven.
|
Deltagerne træner for at reducere intensiteten af en sansestimulering (defineret i eksperiment 1), der er koblet med netværksinteraktionen i en specifik hjerneregion.
|
Ingen indgriben: Eksperiment 2 (Gruppe C)
Deltagerne vil ikke modtage neurofeedback, men træne spejltegneopgaven direkte.
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
---|---|---|
Ændringer i netværkskommunikation
Tidsramme: Alpha-band FC vil blive målt ved hjælp af EEG i 10 minutter (min) før neurofeedback, i ca. 20 min under neurofeedback og i 10 min efter neurofeedback.
|
Det primære resultatmål for begge eksperimenter vil være ændringen i netværkskommunikation under neurofeedback målt med elektroencefalografi (EEG).
Netværkskommunikation vil blive beregnet som alpha-band functional connectivity (FC) som beskrevet i efterforskernes valideringspapirer.
|
Alpha-band FC vil blive målt ved hjælp af EEG i 10 minutter (min) før neurofeedback, i ca. 20 min under neurofeedback og i 10 min efter neurofeedback.
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
---|---|---|
Visuel perception
Tidsramme: Den visuelle perceptionsopgave vil blive givet i starten af hver session. Derefter, efter 10 min EEG, ca. 20 min neurofeedback, og 10 min EEG vil opgaven blive gentaget.
|
Det sekundære resultatmål for eksperiment 1 vil være adfærdspræstationen i visuel perception.
Bedre visuel ydeevne resulterer i en højere procentdel af detekterede stimuli enten på venstre eller højre halvdel af skærmen, som i efterforskernes valideringspapir.
|
Den visuelle perceptionsopgave vil blive givet i starten af hver session. Derefter, efter 10 min EEG, ca. 20 min neurofeedback, og 10 min EEG vil opgaven blive gentaget.
|
Visuo-motorisk læring
Tidsramme: En prætest på 5 min i spejltegneopgaven opnås efter 10 min EEG og 20 min neurofeedback. Derefter vil der efter 20 min træning i opgaven blive taget en eftertest på 5 min.
|
Det sekundære resultatmål for eksperiment 2 vil være læringsgevinsten i en visuo-motorisk læringsopgave.
Konkret er den visuo-motoriske læringsopgave, der vil blive brugt, spejltegneopgaven.
Som i valideringspapirerne er de to variable af interesse antallet af fejl og færdiggørelsestiden.
|
En prætest på 5 min i spejltegneopgaven opnås efter 10 min EEG og 20 min neurofeedback. Derefter vil der efter 20 min træning i opgaven blive taget en eftertest på 5 min.
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Samarbejdspartnere
Efterforskere
- Ledende efterforsker: Adrian Guggisberg, Prof. Dr., Division of Neurorehabilitation, Department of Neurology, Inselspital, Bern University Hospital, University of Bern, Switzerland.
Publikationer og nyttige links
Generelle publikationer
- Mottaz A, Solca M, Magnin C, Corbet T, Schnider A, Guggisberg AG. Neurofeedback training of alpha-band coherence enhances motor performance. Clin Neurophysiol. 2015 Sep;126(9):1754-60. doi: 10.1016/j.clinph.2014.11.023. Epub 2014 Dec 6.
- Guggisberg AG, Honma SM, Findlay AM, Dalal SS, Kirsch HE, Berger MS, Nagarajan SS. Mapping functional connectivity in patients with brain lesions. Ann Neurol. 2008 Feb;63(2):193-203. doi: 10.1002/ana.21224.
- Guggisberg AG, Dalal SS, Zumer JM, Wong DD, Dubovik S, Michel CM, Schnider A. Localization of cortico-peripheral coherence with electroencephalography. Neuroimage. 2011 Aug 15;57(4):1348-57. doi: 10.1016/j.neuroimage.2011.05.076. Epub 2011 Jun 7.
- Dubovik S, Pignat JM, Ptak R, Aboulafia T, Allet L, Gillabert N, Magnin C, Albert F, Momjian-Mayor I, Nahum L, Lascano AM, Michel CM, Schnider A, Guggisberg AG. The behavioral significance of coherent resting-state oscillations after stroke. Neuroimage. 2012 May 15;61(1):249-57. doi: 10.1016/j.neuroimage.2012.03.024. Epub 2012 Mar 13.
- Paszkiel S, Dobrakowski P, Lysiak A. The Impact of Different Sounds on Stress Level in the Context of EEG, Cardiac Measures and Subjective Stress Level: A Pilot Study. Brain Sci. 2020 Oct 13;10(10):728. doi: 10.3390/brainsci10100728.
- Freyer F, Reinacher M, Nolte G, Dinse HR, Ritter P. Repetitive tactile stimulation changes resting-state functional connectivity-implications for treatment of sensorimotor decline. Front Hum Neurosci. 2012 May 23;6:144. doi: 10.3389/fnhum.2012.00144. eCollection 2012.
- Allaman L, Mottaz A, Guggisberg AG. Disrupted resting-state EEG alpha-band interactions as a novel marker for the severity of visual field deficits after brain lesion. Clin Neurophysiol. 2021 Sep;132(9):2101-2109. doi: 10.1016/j.clinph.2021.05.029. Epub 2021 Jun 28.
- Manuel AL, Guggisberg AG, Theze R, Turri F, Schnider A. Resting-state connectivity predicts visuo-motor skill learning. Neuroimage. 2018 Aug 1;176:446-453. doi: 10.1016/j.neuroimage.2018.05.003. Epub 2018 May 4. Erratum In: Neuroimage. 2019 Jan 15;185:83-84.
- Allaman L, Mottaz A, Kleinschmidt A, Guggisberg AG. Spontaneous Network Coupling Enables Efficient Task Performance without Local Task-Induced Activations. J Neurosci. 2020 Dec 9;40(50):9663-9675. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1166-20.2020. Epub 2020 Nov 6.
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
Primær færdiggørelse (Anslået)
Studieafslutning (Anslået)
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
Andre undersøgelses-id-numre
- 2022-00976
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 .
Kliniske forsøg med Auditiv neurofeedback
-
University of FloridaRekruttering
-
Kowloon Hospital, Hong KongChinese University of Hong KongAfsluttetSlag | Kognitiv svækkelseHong Kong
-
University of Rhode IslandRekrutteringNeurofeedbackForenede Stater
-
University of OxfordWellcome TrustAfsluttet
-
Leiden University Medical CenterAfsluttetForhøjet EEG Theta/Beta-forhold
-
National Cheng-Kung University HospitalMinistry of Science and Technology, TaiwanTilmelding efter invitationHIV-infektioner | Dårlig søvnkvalitetTaiwan
-
Laureate Institute for Brain Research, Inc.National Institute of General Medical Sciences (NIGMS)RekrutteringDepressiv lidelse, majorForenede Stater
-
ETH ZurichSwiss Epilepsy Centre - Klinik LenggRekrutteringSundhed, Subjektiv | Epilepsi, temporallap | Psykogent anfaldSchweiz
-
PD Dr. med. Margret Hund-GeorgiadisSwiss Tropical & Public Health Institute; Rehab BaselAfsluttet
-
Tel-Aviv Sourasky Medical CenterUkendtNeuropatisk smerteIsrael