Denne side blev automatisk oversat, og nøjagtigheden af ​​oversættelsen er ikke garanteret. Der henvises til engelsk version for en kildetekst.

Kognitive kontrolfunktioner af den menneskelige thalamus

19. august 2026 opdateret af: Kai Hwang

Netværksmekanismer til kognitiv kontrol

Målet med dette forskningsprojekt er at undersøge, hvordan hjernelæsioner påvirker vores evne til at generere målrettet adfærd - en kognitiv funktion, der ofte benævnes kognitiv kontrol. For at understøtte målstyret adfærd skal den menneskelige hjerne adaptivt direkte tanker og handlinger afhængigt af de aktuelle mål og kontekster. Vores vigtigste hypotese er, at denne kognitive kapacitet afhænger af en hjernetnetværksarkitektur, der fleksibelt kan transmittere, vælge og hæmme information langs neurale veje. Derfor vil læsioner og skader på kritiske hjernenetværkskomponenter påvirke adfærd negativt. For trofast at vurdere strukturen og funktionen af ​​menneskelige hjernnetværk og dens forstyrrelse fra hjernelæsioner vil efterforskere rekruttere raske voksne menneskelige forsøgspersoner og patienter med hjernelæsioner til at deltage i en multisession-undersøgelse, der inkluderer kognitive adfærdstest, strukturelle magnetiske resonansafbildning (MRI) ved hjælp af en 3 Tesla (3T) scanner og elektroencefalografi (EEG) studier. Under alle testsessioner udfører emner kognitive opgaver, der vurderer deres evne til at vælge, vedligeholde og hæmme sensorisk information og generere motoriske svar. Deres øjenbevægelser kan muligvis registreres passivt under test. 3T MRI giver mulighed for hurtig og høj opløsningsafbildning af hjernestrukturer, hvilket gør det muligt for os at identificere læsionsloki. Efterforskere vil bruge EEG til at måle elektrofysiologien af ​​hjerneaktiviteter. Alle indsamlede adfærds-, EEG- og MR -data vil blive sendt til National Institute of Mental Health Data Archive (NDA) ved National Institute of Mental Health (NIMH).

Studieoversigt

Detaljeret beskrivelse

Der er 3 typer testprocedurer (kognitiv adfærdstest, EEG og MRI), som efterforskere vil beskrive detaljeret nedenfor. De involverede procedurer varierer fra deltager til deltager, afhængigt af hvilken slags dataundersøgere der har brug for, og hvilke proceduremidler, der er enige om at deltage. Emnet kan deltage i alle testprocedurer (MRI, EEG og adfærdsmæssig) to eller tre. Emnet er også gratis at afvise nogen af ​​testprocedurerne, svarende til ikke at deltage i forskningsundersøgelsen. For hver procedure vil testtiden aldrig overstige 3 timer, så den maksimale tidsforpligtelse for emnet vil være 9 timer. For hvert individ vil ikke mere end to testprocedurer forekomme inden for 24 timer. Når to testprocedurer forekommer inden for den samme 24-timers periode, vil tiden mellem de to testprocedurer være det, der er mest praktisk for emnet. Tiden mellem testprocedurer, der ikke forekommer inden for den samme 24-timers periode, vil være det, der er mest praktisk for emnet, (dette kan betyde uger eller måneder afhængigt af emnet.) Den eller de specifikke procedure (er), emnet accepterer at deltage i, kontrolleres på samtykkeformularen. Den rækkefølge, som et emne vil deltage i disse tre typer procedurer, varierer også fra emne til emne, som afhænger af emnets tidsplan og tilgængeligheden af ​​forskningsfaciliteterne.

Kognitive adfærdsprocedurer: Den type kognitive opgave, der vil blive administreret med det formål at måle individets evne til at overvåge interne mål og intentioner, vedligeholde og manipulere information i arbejdshukommelsen, vælge opgave-relevant information, hæmme distraktioner og organisere handlingsplaner for at nå disse mål. Disse opgaver involverer præsentationen af ​​visuelle eller auditive stimuli gennem et computersystem, og emnerne skal være opmærksomme på de præsenterede stimuli og gøre knappressesvar. Deres øjenbevægelser kan overvåges af en ikke-invasiv øjensporende enhed placeret 1 til 2 fod foran deltagerne. Den øjensporende enhed registrerer passivt motivets øjens blikretning, og ingen del af enheden vil berøre emnet, derfor vil der ikke være nogen negativ indvirkning på motivets komfort. Testetid for denne procedure vil være 1 til 3 timer.

EEG -procedurer: I denne procedure vil forsøgspersoner have EEG registreret, mens de samtidig overvåger adfærd. Motiver bliver bedt om at sidde i et testrum og have konventionelle EEG -elektroder placeret på deres hovedbund med ledende pasta. Eksperimenterne involverer præsentation af billeder på en computerskærm, lyde gennem højttalere eller hovedtelefoner. Opgaverne kan ændres fleksibelt som krævet i vores adfærdstestning af opgaverne (dvs. er denne opgave for let for emner? For hårdt? Dette er spørgsmål, som efterforskere kun kan svare på, når efterforskere begynder at pilotere opgaven adfærdsmæssigt), men opgaven vil altid bede emner om at manipulere de enkle eller komplekse stimuli i tankerne og svare på deltagerne i en kort periode. Opgaven får vores spørgsmål om kognitiv kontrol ved at engagere hjerneområder, der er involveret i at huske stimuli, tage sig af stimuli, ignorere stimuli og forberede svar. Dette er komponenter i kognitiv kontrol, der er af interesse for dette projekt. Emnet bliver bedt om at svare på visse stimuli ved at trykke på en knap. Alle stimuli præsenteres på et behageligt niveau. I lighed med den kognitive adfærdsprocedure kan en ikke-invasiv øjensporingsenhed registrere individets øjenbevægelser under EEG-optagelse. Denne øjensporende enhed er ikke-invasiv, og ingen dele af enheden vil forårsage ubehag eller forstyrre EEG-optagelsen. En EEG -optagelsessession tager typisk 1 til 3 timer. Emnet får pauser hvert 5- 10 minut, men kan anmode om en pause eller stoppe eksperimentet når som helst. Efter testen fjerner efterforskere elektroderne og leverer shampoo og håndklæder til emner til at vaske EEG -ledelsen af ​​pastaen. Efterforskere vil give en hårtørrer.

MRI (3T) procedurer: Før deltagerne går ind i magnetrummet, vil deltagerne blive screenet for modsigelser (dvs. metalimplantat). Hvis emnet også bærer briller, der indeholder metal for at korrigere deres synsstyrke til 20/40 eller bedre, vil efterforskere have emnet til at bruge plast, MR-kompatible briller leveret af MRI Center. Hvis emnet kender deres recept, vil det fremskynde processen med at finde linser, der er egnede til deltagerne. Hvis ikke, tildeles et par minutter til at prøve det bedste passende par for at tilnærme den vision, der kræves for at se skærmen inden for MR, der er placeret tæt på emners ansigt. Brain anatomiske MR -scanninger indsamles. Brain anatomiske MR -scanninger indsamles for at bestemme placeringen af ​​hjernestrukturer. I MR -undersøgelser vil forsøgspersoner, der har historie med hjerne -MRI'er, blive akklimatiseret til MR -miljøet i en mock -scanner. Dette udføres ved en dedikeret opsætning ved MRRF i PBDB. For komfort placeres skumpuder omkring motivets hoved for at begrænse hovedbevægelsen under scanningen. En MR -scanningssession tager ca. 40 - 60 minutter, og emnet får pauser hvert 5-10 minut. Emnet kan anmode om en pause eller stoppe eksperimentet når som helst.

Undersøgelsestype

Interventionel

Tilmelding (Faktiske)

184

Fase

  • Ikke anvendelig

Kontakter og lokationer

Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.

Studiesteder

    • Iowa
      • Iowa City, Iowa, Forenede Stater, 52246
        • The University of Iowa

Deltagelseskriterier

Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.

Berettigelseskriterier

Aldre berettiget til at studere

  • Voksen
  • Ældre voksen

Tager imod sunde frivillige

Ja

Beskrivelse

Inkluderingskriterier:

  1. Sunde voksne i alderen 18-35 år uden neurologiske eller psykologiske lidelser. Ingen metalimplantater. Ingen klaustrofobi.
  2. Patienter med fokale læsioner i thalamus. 18 år eller ældre. Ingen diagnose af psykiatriske lidelser. Ingen metalimplantater. Ingen klaustrofobi.
  3. Patienter med fokale læsioner, der skåner de frontale og parietale cortices. 18 år eller ældre. Ingen diagnose af psykiatriske lidelser.

Ingen metalimplantater. Ingen klaustrofobi.

Ekskluderingskriterier:

  • Claustrofobe psykiatriske tilstande såsom depression og ADHD. Implanteret enhed såsom cardia pacemakere og autodefbrillaotorer, aneurisme, cochleaimplantater.
  • Ikke flydende engelsk.

Studieplan

Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.

Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?

Design detaljer

  • Primært formål: Grundvidenskab
  • Tildeling: N/A
  • Interventionel model: Enkelt gruppeopgave
  • Maskning: Ingen (Åben etiket)

Våben og indgreb

Deltagergruppe / Arm
Intervention / Behandling
Eksperimentel: Determine how the thalamus contributes to cognitive control
We conducted cognitive behavioral testing on cognitive flexibility using EEG, fMRI and behavioral experiments. The intervention for all three methods (EEG, fMRI, behavioral) were the same, subjects performed a cognitive flexibility task with three conditions: extradimensional shift, intradimensional shift, and no switching condition. With all three experiments we can measure the behavioral accuracy. With fMRI we can measure evoked fMRI response amplitude in the thalamus, with EEG we can measure scalp voltage signal in patients.
A behavioral task that requires subjects to switch between stimulus- response contingencies based on a colored contextual cue. In addition, this task requires subjects to memorize a set of visual stimuli. Subjects will then be presented with a test set and will be asked to indicate whether any stimulus therein is not part of original memorized set. Three conditions will be measured, including EDS (extradimensional shift), IDS (intradimensionaly shift), and Stay (no switching).

Hvad måler undersøgelsen?

Primære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Cognitive Flexibility Performance as Measured by Accuracy, in the Unit of Percentage of Correct Responses
Tidsramme: 2 weeks
The accuracy measure of the behavioral task will determine whether the hypothesized cognitive function of cognitive flexibility is implemented by a hierarchical cognitive control model instantiated in the human thalamus. A lower accuracy scale for the extradimensional shift condition (EDS) relative to other conditions would suggest increased difficulty in engaging in cognitive flexibility. The scale is from 0 to 100.
2 weeks
Measure of Thalamus Response to Cognitive Flexibility, in the Unit of fMRI BOLD Signal Increase Relative to no Stimulus Presentation.
Tidsramme: 2 hours
When subjects perform the cognitive flexibility task, we can then measure how strongly the medial thalamus responds to different task conditions. The signal scale will be in beta coefficients measured by fMRI BOLD response. This is a measurement of relative signal increase in response to the presented task. A higher beta value for the thalamus for the extradimensional shift condition would indicate thalamus involvement in cognitive flexibility. The scale is from -100 to 100
2 hours

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
EEG Oscillations in the Theta Frequency Band, in the Unit of Signal Increase Relative to Recordings From no Stimulus Presentation.
Tidsramme: 2hrs
In stroke patients, we can measure their EEG response in the theta frequency band in response to the three cognitive flexibility conditions (EDS, IDS, Stay). The measure is percent signal change (%) from -100 to 100. We expect that there should be no difference in this measure, indicating that the brain structure is limiting patients' ability to engage in cognitive flexibility-related brain processes.
2hrs

Samarbejdspartnere og efterforskere

Det er her, du vil finde personer og organisationer, der er involveret i denne undersøgelse.

Publikationer og nyttige links

Den person, der er ansvarlig for at indtaste oplysninger om undersøgelsen, leverer frivilligt disse publikationer. Disse kan handle om alt relateret til undersøgelsen.

Datoer for undersøgelser

Disse datoer sporer fremskridtene for indsendelser af undersøgelsesrekord og resumeresultater til ClinicalTrials.gov. Studieregistreringer og rapporterede resultater gennemgås af National Library of Medicine (NLM) for at sikre, at de opfylder specifikke kvalitetskontrolstandarder, før de offentliggøres på den offentlige hjemmeside.

Studer store datoer

Studiestart (Faktiske)

10. marts 2020

Primær færdiggørelse (Faktiske)

31. december 2025

Studieafslutning (Faktiske)

31. december 2025

Datoer for studieregistrering

Først indsendt

26. marts 2025

Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier

2. april 2025

Først opslået (Faktiske)

10. april 2025

Opdateringer af undersøgelsesjournaler

Sidste opdatering sendt (Faktiske)

15. september 2026

Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier

19. august 2026

Sidst verificeret

1. august 2026

Mere information

Begreber relateret til denne undersøgelse

Andre undersøgelses-id-numre

  • 201808855
  • R01MH122613 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)

Plan for individuelle deltagerdata (IPD)

Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?

INGEN

IPD-planbeskrivelse

Dette er en BESH-undersøgelse (https://grants.nih.gov/policy-and-compliance/policy-topics/clinical-trials/besh), og efterforskerne vil ikke offentliggøre i ICMJE-tidsskrifter.

Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter

Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt

Ingen

Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt

Ingen

produkt fremstillet i og eksporteret fra U.S.A.

Ingen

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 .

Abonner