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Gehirnfunktion bei der Ausführung motorischer Aufgaben

Gehirnkonnektivität und sensomotorische Integration während dualer/einzelmotorischer Aufgaben

In dieser Studie wird untersucht, wie die Bereiche im Gehirn miteinander verbunden sind, wenn sie zwei Fingerbewegungen gleichzeitig steuern. Es wird untersucht, wie Menschen das, was sie sehen, verwenden, um zwei verschiedene Bewegungen zu steuern. Diese im Alltag wichtige Fähigkeit kann für Patienten mit neurologischen Problemen zum Problem werden.

Gesunde rechtshändige Freiwillige ab 18 Jahren können für diese Studie in Frage kommen. Die Kandidaten werden mit Anamnese, körperlicher Untersuchung und Magnetresonanztomographie (MRT) des Gehirns untersucht. Die MRT verwendet ein starkes Magnetfeld und Radiowellen, um Bilder von Körperorganen und -geweben zu erhalten. Der MRT-Scanner ist ein Metallzylinder, der von einem starken Magnetfeld umgeben ist. Das Motiv liegt auf einem Tisch, der in den Scanner hinein- und herausgleiten kann, und trägt Ohrstöpsel, um laute Geräusche zu dämpfen, die während des Scannens auftreten.

Die Teilnehmer werden einer funktionellen MRT (fMRT) unterzogen. Dies ist eine Standard-MRT, die durchgeführt wird, während der Proband geschickte Fingeraufgaben als Reaktion auf Anweisungen ausführt, die er auf einem Bildschirm sieht. Forscher lokalisieren Hirnareale, die Aktivitätsänderungen zeigen, während die Aufgaben ausgeführt werden. Vor Beginn der Testsitzung füllen die Probanden einen Fragebogen aus und haben die Möglichkeit, die Aufgabe zu üben.

Die Probanden steuern die Position von einem oder zwei Cursorn auf einem Bildschirm mit einem oder zwei Fingern. Sie führen Verfolgungs- oder Zeigeaufgaben aus, je nachdem, was sie auf dem Bildschirm sehen. Während des Single-Task-Experiments wird nur eine Aufgabe auf dem Bildschirm präsentiert. Während des Dual-Task-Experiments werden zwei Aufgaben auf dem Bildschirm präsentiert. Die Probanden führen entweder das Single-Task- oder das Dual-Task-Experiment durch, aber nicht beide. Die fMRT dauert etwa 90 Minuten, wobei die Probanden gebeten werden, während des Scans bis zu 9 Minuten am Stück still zu liegen.

Nach Abschluss des fMRT werden die Probanden für ein Forschungselektroenzephalogramm (EEG) und ein Magnetoenzephalogramm (MEG) eingeplant. Der Test wird durchgeführt, während die Versuchsperson Aufgaben ausführt, sodass die Forscher etwas über das Timing von Aktivitätsänderungen in bestimmten Gehirnregionen während der Ausführung derselben Aufgaben erfahren können, die für das fMRT durchgeführt wurden.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Detaillierte Beschreibung

Zielsetzung

Mit einem Blockdesign BOLD-fMRI wollen wir die Konnektivität in Gehirnregionen untersuchen, wenn zwei motorische Reaktionen gleichzeitig ausgeführt werden. Die Designs werden mit EEG und MEG repliziert, um den zeitlichen Verlauf des aktivierten Gehirnnetzwerks besser zu verstehen. Es wird uns ermöglichen, die Gehirnprozesse abzubilden, die an der sensomotorischen Integration und der Aufmerksamkeitsteilung beteiligt sind.

Studienpopulation

160 Personen unterteilt in:

  • 110 erwachsene gesunde Freiwillige
  • 25 Patienten mit Parkinson-Krankheit
  • 25 Patienten mit fokaler Handdystonie

Design

Zwei Experimente werden unter Verwendung von MEG-, EEG- und fMRI-Techniken durchgeführt. Beide Experimente werden visuell-motorische Steuerungsaufgaben verwenden. Zwei motorische Reaktionen (gegeben von zwei Fingern der dominanten Hand) werden gleichzeitig ausgeführt. Experiment 1 wird einzelne motorische Aufgaben verwenden; Experiment 2 verwendet duale motorische Aufgaben. In beiden Experimenten variieren die Aufmerksamkeitsanforderungen mit dem Ausführungsmodus der motorischen Leistungen (kompetitiv oder kooperativ). Bei Wettkampfaufgaben werden die visuellen Stimuli verwendet, um zwei unabhängige motorische Leistungen zu erbringen. Bei kooperativen Aufgaben werden die visuellen Stimuli verwendet, um zwei gekoppelte motorische Leistungen zu erbringen. Die Auswirkung des Ausführungsmodus auf die Gehirnkonnektivität wird isoliert, indem kompetitive und kooperative Aufgaben verglichen werden. Die sensorischen Informationen müssen mit dem motorischen Befehl verknüpft werden, um eine bestimmte motorische Aufgabe auszuführen: Dieser Vorgang wird als sensomotorische Integration bezeichnet. Mit beiden Experimenten werden wir in der Lage sein, die Netzwerkkonnektivität zu trennen, die mit Folgendem verbunden ist:

  • sensomotorische Integration erfordert konzentrierte Aufmerksamkeit bei einer einzigen Aufgabe,
  • Die sensomotorische Integration erfordert eine geteilte Aufmerksamkeit bei einer dualmotorischen Aufgabe.

Nachdem die Probanden für die Durchführung der Aufgaben ordnungsgemäß geschult wurden, werden sie einer fMRI-Scanning-MEG- und EEG-Aufzeichnung unterzogen. Die Probanden führen die präsentierten Aufgaben pseudozufällig während sechs Sätzen von 5-Minuten-Sitzungen aus. Wir werden ihre Muskelaktivität über EMG-Oberflächenelektroden aufzeichnen.

Zielparameter

Die primären Ergebnisse sind die aufgabenabhängige funktionelle Konnektivität (für fMRI) zwischen Bereichen und die Kohärenz (für MEG und EEG) von zerebralen Quellen in Bezug auf die Ausführung der Aufgaben. Die gleichzeitige Kraftsteuerung von zwei Fingern würde ein vom Blutsauerstoffgehalt abhängiges (BOLD) Signal und elektrische Gehirnaktivitätsvariationen in dem Netzwerk hervorrufen, das an der manuellen Geschicklichkeit beteiligt ist. Wir interessieren uns für die Untersuchung der Konnektivität zwischen den homologen motorischen Bereichen der beiden Hemisphären und zwischen präfrontalem und parietalem Kortex, um sensomotorische Integrationsprozesse während konkurrierender und kooperativer Doppelaufgaben zu verstehen. Als zweite Maßnahme interessieren wir uns für die Analyse der Kohärenz zwischen MEG-EMG- und EEG-EMG-Signalen.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Tatsächlich)

144

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

    • Maryland
      • Bethesda, Maryland, Vereinigte Staaten, 20892
        • National Institutes of Health Clinical Center, 9000 Rockville Pike

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre bis 60 Jahre (ERWACHSENE)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

  • EINSCHLUSSKRITERIEN:

Einschlusskriterien für gesunde Freiwillige

  • Probandenalter von 18 bis älter.
  • Die Probanden müssen rechtshändig dominant sein (Edinburgh-Händigkeitsquotient größer als 60), außer wenn sie Teil der Kontrollgruppe sind, um mit linkshändigen Patienten übereinzustimmen.
  • Probanden, die bereit sind, 48 Stunden vor dem fMRT-Scannen und der MEG- oder EEG-Aufzeichnung auf Koffein oder Alkohol zu verzichten

Einschlusskriterien für PD-Patienten

  • Männer und Frauen im Alter von 18 bis 75 Jahren mit DOPA-responsiver PD
  • Modifizierter Hoehn- und Yahr-Grad von 2 bis 4 während AUS
  • muss ein medizinisches Regime erhalten, das Levodopa enthält.
  • Die Gesamtdosis von Levodopa und Dopaminagonisten (unter Verwendung von Dopaminäquivalenten) muss mindestens 300 Milligramm pro Tag betragen
  • Patienten, die bereit sind, 48 Stunden vor der fMRT-Untersuchung und der MEG- oder EEG-Aufzeichnung auf Koffein oder Alkohol zu verzichten.

Einschlusskriterien für FHD-Patienten

  • Zwischen 18 und 65 Jahren
  • Diagnostiziert mit fokaler Handdystonie
  • Patienten, die bereit sind, 48 Stunden vor der fMRT-Untersuchung und der MEG- oder EEG-Aufzeichnung auf Koffein oder Alkohol zu verzichten

AUSSCHLUSSKRITERIEN:

Ausschlusskriterien für gesunde Freiwillige

  • Probanden mit auffälligen Befunden bei der neurologischen Untersuchung,
  • Probanden, die schwanger sind (wie durch einen positiven Urin-Schwangerschaftstest festgestellt), was eine MRT verhindert
  • Probanden mit einem Befund im MRT-Sicherheitsfragebogen, der sie daran hindert, sich sicher einem MRT-Scan zu unterziehen
  • Personen mit metallischen Zahnfüllungen, die wahrscheinlich MRT-Artefakte verursachen
  • Probanden mit Hirntumor, Schlaganfall, Kopftrauma oder einer vaskulären Fehlbildung in der Anamnese oder aus bildgebenden Studien
  • Probanden mit einer Vorgeschichte schwerer Erkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die sie daran hindern würden, bis zu 120 Minuten lang flach zu liegen
  • Subjekte ohne die Fähigkeit, eine Einverständniserklärung abzugeben
  • Probanden mit Klaustrophobie oder anderen Einschränkungen, die sie daran hindern, sich bis zu 90 Minuten lang einem Scan auf engstem Raum zu unterziehen

Ausschlusskriterien für PD-Patienten

  • Patienten mit auffälligen Befunden bei der neurologischen Untersuchung, mit Ausnahme von neurologischen Befunden, die mit der Parkinson-Krankheit übereinstimmen.
  • jede aktive psychiatrische Erkrankung
  • gleichzeitige Anwendung von trizyklischen Antidepressiva, Neuroleptika oder anderen legalen oder illegalen Arzneimitteln außer Anti-Parkinson-Mitteln, die die Krampfschwelle senken könnten, mit Ausnahme von SSRI
  • Geschichte der Pallidotomie
  • Vorhandensein von implantierten Elektroden und Generator für Tiefenhirnstimulation
  • die Studie aus Gründen wie übermäßiger Müdigkeit, allgemeiner Gebrechlichkeit oder übermäßiger Besorgnis ein übermäßiges Risiko oder Stress verursachen würde.
  • Demenz gemäß Folsteins Mini Mental Test Examination (MMSE < 24/30) oder psychisch beeinträchtigte Patienten, die nicht in der Lage sind, ihre eigene Einwilligung zu erteilen (der Arzt, der die Diagnose stellt und UPDRS anwendet, wird die geistige Leistungsfähigkeit des Patienten anhand eines herkömmlichen klinischen Interviews beurteilen)
  • Schwangere Patientinnen (bestimmt durch einen positiven Schwangerschaftstest im Urin), was eine MRT verhindert
  • Patienten mit Befunden im MRT-Sicherheitsfragebogen, die sie daran hindern, sich sicher einer MRT-Untersuchung zu unterziehen
  • Patienten mit metallischen Zahnfüllungen, die wahrscheinlich MRT-Artefakte verursachen
  • Patienten mit chirurgisch oder traumatisch implantierten Fremdkörpern wie Herzschrittmachern, implantierten medizinischen Pumpen, implantierten Hörgeräten, Metallplatten im Schädel oder Metallimplantaten im Schädel oder in den Augen (mit Ausnahme von Zahnersatz oder Füllungen), die während des Eingriffs eine körperliche Gefahr darstellen können MRT.
  • Patienten mit Hirntumor, Schlaganfall, Krampfanfällen, Kopftrauma oder einer vaskulären Fehlbildung in der Anamnese oder aus bildgebenden Untersuchungen.
  • Patienten mit Krampfanfällen und/oder Epilepsie in der Vorgeschichte
  • Patienten mit einer anderen schweren Erkrankung als PD in der Vorgeschichte, wie z. B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die sie daran hindern würden, bis zu 120 Minuten flach zu liegen
  • Patienten, die nicht in der Lage sind, eine Einverständniserklärung abzugeben
  • Patienten mit Klaustrophobie oder anderen Einschränkungen, die sie daran hindern, sich bis zu 90 Minuten lang einer Untersuchung auf engstem Raum zu unterziehen

Ausschlusskriterien für FHD-Patienten

  • Patienten mit anormalen Befunden bei der neurologischen Untersuchung, mit Ausnahme von neurologischen Befunden, die mit einer Dystonie der fokalen Hand übereinstimmen
  • Patienten mit schwerer fokaler Handdystonie in Ruhe.
  • Patienten mit Spiegeldystonie
  • Probanden, die kürzlich (innerhalb von 3 Monaten) Botulinumtoxin (Botox)-Injektionen erhalten haben
  • Patienten, die Anti-Parkinson-Medikamente einnehmen
  • Schwangere Patientinnen (bestimmt durch einen positiven Schwangerschaftstest im Urin), was eine MRT verhindert
  • Patienten mit Befunden im MRT-Sicherheitsfragebogen, die sie daran hindern, sich sicher einer MRT-Untersuchung zu unterziehen
  • Patienten mit metallischen Zahnfüllungen, die wahrscheinlich MRT-Artefakte verursachen
  • Patienten mit chirurgisch oder traumatisch implantierten Fremdkörpern wie Herzschrittmachern, implantierten medizinischen Pumpen, implantierten Hörgeräten, Metallplatten im Schädel oder Metallimplantaten im Schädel oder in den Augen (außer Zahnersatz oder Füllungen), die während der MRT eine körperliche Gefahr darstellen können .
  • Patienten mit Hirntumor, Schlaganfall, Krampfanfällen, Kopftrauma oder einer vaskulären Fehlbildung in der Anamnese oder aus bildgebenden Untersuchungen
  • Patienten mit Krampfanfällen und/oder Epilepsie in der Vorgeschichte
  • Patienten mit einer Vorgeschichte einer schweren Erkrankung, außer Parkinson, wie z. B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die sie daran hindern, bis zu 120 Minuten lang flach zu liegen.
  • Patienten, die nicht in der Lage sind, eine Einverständniserklärung abzugeben
  • Patienten mit Klaustrophobie oder anderen Einschränkungen, die sie daran hindern, sich bis zu 90 Minuten lang einer Untersuchung auf engstem Raum zu unterziehen

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn

3. Juli 2007

Studienabschluss

18. November 2011

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

7. Juli 2007

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

7. Juli 2007

Zuerst gepostet (SCHÄTZEN)

10. Juli 2007

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (TATSÄCHLICH)

2. Juli 2017

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

30. Juni 2017

Zuletzt verifiziert

18. November 2011

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

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