Auswirkung der Belohnung auf das Lernen im motorischen Kortex
Auswirkungen der Belohnung auf das Lernen im motorischen Kortex
Hintergrund:
- Die Magnetresonanztomographie (MRT) nutzt ein starkes Magnetfeld und Radiowellen, um Bilder des Gehirns zu machen. Einige MRT-Studien deuten darauf hin, dass diese Technik Gehirnunterschiede bei Patienten mit einer Erkrankung des Nervensystems im Vergleich zu Erwachsenen ohne Erkrankung des Nervensystems aufdeckt.
Ziele:
- Untersuchung funktioneller Veränderungen im Gehirn, die bei Menschen ohne Erkrankungen des Nervensystems beobachtet werden können.
- Erfahren Sie mehr darüber, welche Bereiche des Gehirns für die Ausführung bestimmter Aufgaben erforderlich sind, insbesondere für das Erlernen einfacher motorischer Abläufe und die Verarbeitung von Belohnungen.
Teilnahmeberechtigung:
- Gesunde Freiwillige im Alter zwischen 18 und 50 Jahren, die Rechtshänder sind und Englisch als Muttersprache haben und keine gesundheitlichen Probleme haben, die eine Magnetbildgebung verhindern würden.
- Freiwillige dürfen keine neurologischen oder psychiatrischen Erkrankungen in der Vorgeschichte haben.
- Weibliche Freiwillige dürfen nicht schwanger sein.
Design:
- Freiwillige werden gebeten, sich verschiedenen Arten der magnetischen Bildgebung zu unterziehen, einschließlich funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT), Magnetresonanzspektroskopie (MRS) und/oder transkranieller Magnetstimulation (TMS), während sie entweder an einer Spielautomatensimulation oder einer Schlüsselsequenz teilnehmen Lernaufgabe.
- Freiwillige werden an einem von vier möglichen Experimenten teilnehmen:
- Experiment 1: MRS/TMS und Spielautomat (3 Besuche, insgesamt 3,5 Stunden).
- Experiment 2: MRS/TMS und Schlüsselsequenz (3 Besuche, insgesamt 3,5 Stunden).
- Experiment 3: fMRT und Spielautomat (2 Besuche, insgesamt 3 Stunden).
- Experiment 4: fMRT und Schlüsselsequenz (1 Besuch, insgesamt 2 Stunden).
- Experimenttypen:
- Spielautomat: Ein Computerspiel wie ein Spielautomat, bei dem der Benutzer einen Knopf drückt, um das Spiel zu starten, und zusieht, wie sich die drei Trommeln des Automaten drehen.
- Tastenfolge: Drücken einer Reihe von Tasten als Reaktion auf visuelle Hinweise.
- Freiwillige werden außerdem gebeten, eine kleine Blutprobe für Gentests abzugeben.
- Freiwillige erhalten während der Experimente einen kleinen Geldbetrag (ca. 50 bis 80 US-Dollar) als Entschädigung für ihre Teilnahme an der Studie.
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Detaillierte Beschreibung
Ziel: Die Rolle mesenzephaler Dopaminneuronen bei der Belohnungsverarbeitung wurde bei Primaten mithilfe elektrophysiologischer Techniken und beim Menschen mithilfe funktioneller Neurobildgebung nachgewiesen. Sie haben reichhaltige Projektionen sowohl zum präfrontalen als auch zum motorischen Kortex, wo sie Synapsen mit Interneuronen und kortikalen Pyramidenzellen herstellen und hauptsächlich Hemmung bewirken. Obwohl ihre Funktion nicht vollständig geklärt ist, spielen diese Projektionen eindeutig eine wichtige Rolle bei Motivation und Lernen. Wir haben kürzlich ein Paradigma zur Erkennung belohnungsbezogener Signale im primären motorischen Kortex mithilfe der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) entwickelt und eine erhöhte Hemmung im primären motorischen Kortex unter Bedingungen erhöhter Belohnungserwartung nachgewiesen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das motorische Lernen, das entscheidend vom motorischen Kortex abhängt, durch Belohnung beeinflusst werden kann, die beim Menschen die Form eines einfachen Leistungsfeedbacks annehmen kann. Diese Art von Feedback ermöglicht es den Probanden auch, den Ausgang von Handlungen vorherzusagen. Daher besteht unser aktuelles Ziel darin, den Einfluss von Belohnung/Feedback/Vorhersage auf die Aktivität des primären motorischen Kortex während des motorischen Lernens und insbesondere in Fällen erhöhter Belohnungserwartung zu untersuchen. Darüber hinaus werden wir die Rolle eines Einzelnukleotidpolymorphismus des Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) beim motorischen Lernen untersuchen.
Studienpopulation: Die von uns untersuchte Population besteht aus gesunden Freiwilligen im Alter zwischen 18 und 50 Jahren ohne nennenswerte Krankengeschichte oder Kontraindikation für die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT).
Design: Bei allen Experimenten werden fMRT und Magnetresonanzspektroskopie (MRS) innerhalb oder zwischen Probanden eingesetzt, um Veränderungen in der Aktivierung verschiedener kortikaler Bereiche als Reaktion auf motorisches Lernen und Belohnung zu messen.
Ergebnismaße: Die Ergebnismaße sind (a) abgestufte Änderungen des Blutsauerstoffspiegels (BOLD) als Reaktion auf motorisches Lernen und Belohnung und (b) Variationen der GABA-Konzentration als Reaktion auf motorisches Lernen und Belohnung und c) Variationen in Reaktionszeit bei der Verhaltensausführung einer Lernaufgabe.
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Kontakte und Standorte
Studienorte
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Maryland
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Bethesda, Maryland, Vereinigte Staaten, 20892
- National Institutes of Health Clinical Center, 9000 Rockville Pike
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Studienberechtigte Geschlechter
Beschreibung
- EINSCHLUSSKRITERIEN:
- Alter 18–50.
- Rechtshändig.
AUSSCHLUSSKRITERIEN:
- Signifikante neurologische oder psychiatrische Vorgeschichte
- Gewohnheitsmäßiger Konsum von mehr als zwei Getränken pro Tag, Marihuana mehr als einmal pro Woche oder sonstiger illegaler Drogenkonsum innerhalb der letzten drei Monate
- Einnahme von Medikamenten, die das DA-System beeinflussen, wie z. B. Phenothiazin-Antihistaminika (Promethazin), Antiemetika oder abschwellende Mittel innerhalb des letzten Monats
- Signifikante Anomalie bei der neurologischen Untersuchung
- Metall in der Schädelhöhle oder im Auge, Herzschrittmacher, implantierte Pumpen oder Stimulatoren
- Probanden, die an einem Experiment dieses Protokolls teilnehmen, dürfen nicht an einem anderen Experiment dieses Protokolls teilnehmen.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
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Die Ergebnismaße sind (a) abgestufte Veränderungen des Blutsauerstoffspiegels (BOLD) als Reaktion auf motorisches Lernen und Belohnung und (b) Variationen der GABA-Konzentration als Reaktion auf motorisches Lernen und Belohnung.
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
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Die sekundären Ergebnismaße werden Variationen in der Reaktionszeit bei der Verhaltensleistung einer Lernaufgabe sein.
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Mitarbeiter und Ermittler
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Avanzi M, Uber E, Bonfa F. Pathological gambling in two patients on dopamine replacement therapy for Parkinson's disease. Neurol Sci. 2004 Jun;25(2):98-101. doi: 10.1007/s10072-004-0238-z.
- Ashe J, Lungu OV, Basford AT, Lu X. Cortical control of motor sequences. Curr Opin Neurobiol. 2006 Apr;16(2):213-21. doi: 10.1016/j.conb.2006.03.008. Epub 2006 Mar 24.
- Arancio O, Chao MV. Neurotrophins, synaptic plasticity and dementia. Curr Opin Neurobiol. 2007 Jun;17(3):325-30. doi: 10.1016/j.conb.2007.03.013. Epub 2007 Apr 6.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn
Studienabschluss
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Schätzen)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Andere Studien-ID-Nummern
- 090124
- 09-N-0124
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