Testen und Kalibrieren von nicht-invasiver optischer Bildgebungstechnologie für die funktionelle Bildgebung des Gehirns
Hintergrund:
- Nicht-invasive funktionelle Nahinfrarot-Bildgebungsverfahren (fNIR) verwenden Infrarotlicht, um Änderungen des Blutvolumens und des Sauerstoffgehalts während der Gehirnaktivität zu erkennen. fNIR wird als möglicher Weg untersucht, um die Gehirnaktivität von Personen zu untersuchen, die nicht in der Lage sind, sich standardmäßigen bildgebenden Verfahren der Gehirnfunktion (wie der funktionellen Magnetresonanztomographie oder fMRI) zu unterziehen. Zum Beispiel können Kriegsveteranen, die Eisensplitter im Körper haben, keine fMRT-Scans durchführen, und sehr kleine Kinder oder Kinder mit Autismus und verwandten Störungen sind oft nicht in der Lage oder bereit, lange genug in der MRT-Umgebung zu kooperieren, um vollständige Bildgebungsstudien zu ermöglichen stattfinden. Forscher sind daran interessiert, die Ergebnisse von fNIR und fMRI zu vergleichen, die an gesunden Freiwilligen durchgeführt wurden, um festzustellen, ob fNIR ähnlich genaue Ergebnisse liefert.
Ziele:
- Untersuchung der Möglichkeiten nicht-invasiver funktioneller Nahinfrarot-Bildgebungsverfahren an gesunden Probanden und Vergleich der Ergebnisse mit den bestehenden Ergebnissen der funktionellen Magnetresonanztomographie.
Teilnahmeberechtigung:
- Gesunde Freiwillige im Alter von mindestens 18 Jahren.
Design:
- Die Teilnehmer erhalten einen Studienbesuch. Je nach Komplexität der Aufgabe dauert die Durchführung der gesamten Prüfung zwischen 5 Minuten und 1 Stunde.
- Die Teilnehmer werden gebeten, so still wie möglich zu sitzen, während sie ein Stirnband tragen, das Lichtquellen und Detektoren (das fNIR-Gerät) enthält.
- Die Teilnehmer werden gebeten, eine Reihe von Aufgaben zu erfüllen (z. B. Sätze lesen oder Zahlen im Kopf zählen). Während dieser Experimente werden Daten gesammelt.
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Ziel: Kreuzvalidierung unseres Bildgebungssystems für die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) mit bestehenden Daten aus funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI) und Elektroenzephalogramm (EEG) und b) Untersuchung aller wesentlichen technischen Probleme im Zusammenhang mit der Optodenplatzierung und Bewegungsartefakten sowie Erforschung von Techniken, die möglicherweise die Durchführbarkeit und Zuverlässigkeit des Systems gemäß den Bedürfnissen der Bevölkerung verbessern, für die bestehende Bildgebungssysteme ungeeignet sind.
Studienpopulation: 250 gesunde Freiwillige
Design: Die Studie wird nach Korrelationen zwischen NIRS-Signaländerungen bei gesunden Probanden bei der Durchführung funktioneller Aufgaben und vorhandenen fMRI-Daten suchen.
Ergebnismessungen: abgestufte Veränderungen des Blutflusses und des Sauerstoffs, gemessen mit NIRS, als Reaktion auf verschiedene funktionelle Aufgaben.
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
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Maryland
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Bethesda, Maryland, Vereinigte Staaten, 20892
- National Institutes of Health Clinical Center
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
- EINSCHLUSSKRITERIEN:
Alter 18 Jahre oder älter.
AUSSCHLUSSKRITERIEN:
- Gesunde Probanden mit Hautkrankheiten.
- Gesunde Freiwillige mit früheren oder gegenwärtigen Gefäßerkrankungen
- Bekannte Nebenwirkung von Latex.
- Jeder medizinische Zustand, der nach Meinung des Hauptprüfarztes die Aufnahme eines Patienten in diese Forschungsstudie ausschließen würde.
- Unfähig oder nicht bereit, eine Einverständniserklärung abzugeben.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
- Zuteilung: N / A
- Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
- Maskierung: Keine (Offenes Etikett)
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
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Experimental: 1/Alle Fächer
Bildgebungsstudien im Zusammenhang mit der funktionellen Gehirnaktivierung
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Verhaltensaufgaben / Fragebögen
Gerät 1 – fNIRSoft und Gerät 2 – NIRScout
Eine Reihe von Aufgaben.
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Beziehung zwischen präfrontaler Kortexaktivierung und Atemnahrungssessus -Arrhythmie
Zeitfenster: Während der Bewertung
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Die Aktivierung der präfrontalen Cortex (PFC) wird im Begriff der Änderung des Oxyhemoglobin (O2HB) unter Verwendung eines funktionellen Nahinfrarot-Spektroskopie-Systems (FNIRs) an einer Person auf einer Person auf einer Person gemessen. Der Atemnival -Sinus -Arrhythmie (RSA) ist die Variation des Herzschlags als Reaktion auf die Atmung. Es wird als Änderungen der Längen des Interbeat -Intervalls infolge der Atmung unter Verwendung des mittleren quadratischen Unterschieds von Wurzel (RMSSD) berechnet. Die Beziehung zwischen der Aktivierung von PFC und RSA wird als linearer Regressionskoeffizient quantifiziert, der die geschätzte durchschnittliche Änderung der O2HB -Konzentration darstellt, die mit einer 1 -Einheit -Erhöhung der RMSSD in herzzerfälliger Interbeat -Intervalllänge verbunden ist. |
Während der Bewertung
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Mittlere Veränderung der Oxyhemoblobinkonzentration in der linken dorsolateralen präfrontalen Kortexregion nach unpersönlichem moralischen Beurteilungsdilemma
Zeitfenster: Während der Bewertung
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Morales Urteilsvermögen (MJ) ist der Prozess der Bewertung, was auf der Grundlage sozialer Normen richtig oder falsch ist. Das klassische Trolley -Dilemma beschreibt ein unpersönliches MJ -Szenario, in dem ein Wagen auf fünf Arbeiter auf der Strecke rast. Eine vorgestellte Option besteht darin, einen Schalter zu drehen, um den Verlauf des Wagens abzulenken, was dazu führen würde, dass der Wagen auf eine Person auf der gegenüberliegenden Seite der Strecke rast und diese eine Person tötet. Das andere ist, nichts zu tun und den fünf Arbeitern zu erlauben, zu sterben. Der dorsolaterale präfrontale Kortex (DL-PFC) ist für utilitaristische (logische) Urteile verantwortlich, von denen angenommen wird, dass sie mehr kognitive Prozesse und weniger emotionale Prozesse einführen. Oxyhemoglobin (O2HB) wird unter Verwendung einer funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (FNIRs) im präfrontalen Kortex gemessen. |
Während der Bewertung
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Anzahl der Teilnehmer mit erheblichen Problemen im Zusammenhang mit NIRs
Zeitfenster: Während der Bewertung
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Bewerten Sie alle signifikanten Probleme, die mit der NIRS -Optionsplatzierung verbunden sind, und bewerten Sie die Auswirkung von Subjektbewegungen auf Datenerfassung, Qualität und Rauschen. Daten von Teilnehmern mit erheblichen Problemen, die entweder aufgrund der NIRS -Platzierung oder der Bewegungsbewegung, der Datenqualität und des Lärms der Subjekte aus der weiteren Analyse entfernt werden. |
Während der Bewertung
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Anzahl der Teilnehmer mit hoher Leistung, aber niedriger präfrontaler Kortexaktivierung
Zeitfenster: Während der Bewertung
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Zu den Hochleistungsgruppen gehören Personen mit Genauigkeitsbewertung von mehr als 90% während einer N-Back-Aufgabe.
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Während der Bewertung
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Mitarbeiter und Ermittler
Mitarbeiter
Ermittler
- Hauptermittler: Amir Gandjbakhche, Ph.D., Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD)
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Bozkurt A, Onaral B. Safety assessment of near infrared light emitting diodes for diffuse optical measurements. Biomed Eng Online. 2004 Mar 22;3(1):9. doi: 10.1186/1475-925X-3-9.
- Friedland RP, Iadecola C. Roy and Sherrington (1890): a centennial reexamination of "On the regulation of the blood-supply of the brain". Neurology. 1991 Jan;41(1):10-4. doi: 10.1212/wnl.41.1.10. No abstract available.
- Villringer A, Chance B. Non-invasive optical spectroscopy and imaging of human brain function. Trends Neurosci. 1997 Oct;20(10):435-42. doi: 10.1016/s0166-2236(97)01132-6.
Nützliche Links
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Geschätzt)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
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Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Andere Studien-ID-Nummern
- 100198
- 10-CH-0198
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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