- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk forsøg NCT06920992
Kognitive kontrolfunktioner af den menneskelige thalamus
Netværksmekanismer til kognitiv kontrol
Studieoversigt
Status
Betingelser
Intervention / Behandling
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
Tilmelding (Faktiske)
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiesteder
-
-
Iowa
-
Iowa City, Iowa, Forenede Stater, 52246
- The University of Iowa
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
- Voksen
- Ældre voksen
Tager imod sunde frivillige
Beskrivelse
Inkluderingskriterier:
- Sunde voksne i alderen 18-35 år uden neurologiske eller psykologiske lidelser. Ingen metalimplantater. Ingen klaustrofobi.
- Patienter med fokale læsioner i thalamus. 18 år eller ældre. Ingen diagnose af psykiatriske lidelser. Ingen metalimplantater. Ingen klaustrofobi.
- 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
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
Sponsor
Samarbejdspartnere
Publikationer og nyttige links
Generelle publikationer
- Shine JM, Lewis LD, Garrett DD, Hwang K. The impact of the human thalamus on brain-wide information processing. Nat Rev Neurosci. 2023 Jul;24(7):416-430. doi: 10.1038/s41583-023-00701-0. Epub 2023 May 26.
- Cellier D, Petersen IT, Hwang K. Dynamics of Hierarchical Task Representations. J Neurosci. 2022 Sep 21;42(38):7276-7284. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0233-22.2022.
- Hwang K, Bruss J, Tranel D, Boes AD. Network Localization of Executive Function Deficits in Patients with Focal Thalamic Lesions. J Cogn Neurosci. 2020 Dec;32(12):2303-2319. doi: 10.1162/jocn_a_01628. Epub 2020 Sep 9.
- Hwang K, Shine JM, Bruss J, Tranel D, Boes A. Neuropsychological evidence of multi-domain network hubs in the human thalamus. Elife. 2021 Oct 8;10:e69480. doi: 10.7554/eLife.69480.
- Chen X, Leach SC, Hollis J, Cellier D, Hwang K. The thalamus encodes and updates context representations during hierarchical cognitive control. PLoS Biol. 2024 Dec 2;22(12):e3002937. doi: 10.1371/journal.pbio.3002937. eCollection 2024 Dec.
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
Yderligere relevante MeSH-vilkår
Andre undersøgelses-id-numre
- 201808855
- R01MH122613 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
IPD-planbeskrivelse
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 .