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Echtzeit-fMRT und Neurofeedback von Gehirnnetzwerken, die die Erinnerung an Traumata bei PTBS vermitteln

26. Juli 2021 aktualisiert von: University of Arkansas

Funktionelle Echtzeit-MRT und Neurofeedback von Gehirnnetzwerken, die die Erinnerung an Traumata bei PTSD vermitteln

Ziel der aktuellen Studie ist es, ein besseres Verständnis der Gehirnmechanismen zu entwickeln, die an der psychologischen Behandlung der posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) beteiligt sind. Dieses Projekt wird auf früheren Forschungen mit skriptgesteuerten Bildern in unserem Labor aufbauen und die Gehirnaktivität in Bereichen untersuchen, die während der Exposition gegenüber traumabedingten Hinweisen aktiviert werden. Dieses Projekt wird auch neues Wissen über die willkürliche Kontrolle dieser Gebiete entwickeln. Das ultimative Ziel dieser Studie ist ein besseres Verständnis darüber, ob die willentliche Kontrolle dieser Gehirnbereiche die therapeutischen Ergebnisse verbessert. Dieser Prozess wird zunächst an einer Stichprobe gesunder Kontrollpersonen getestet. Dies wird es den Forschern ermöglichen, die Methodik vor der Rekrutierung einer Stichprobe mit PTBS zu verfeinern.

Studienübersicht

Detaillierte Beschreibung

Die posttraumatische Belastungsstörung (PTSD) ist durch intensive emotionale Belastung gekennzeichnet, wenn man Trauma-Erinnerungen ausgesetzt ist und Menschen und Orte meidet, die die Trauma-Erinnerung auslösen können. Neuroschaltkreismodelle von PTBS, die die Symptome einer erhöhten emotionalen Reaktivität, Hypervigilanz gegenüber Bedrohung und Vermeidung erklären sollen, deuten auf eine abnormale Aktivität neuronaler Regionen hin, die an der emotionalen Reaktivität (z. B. Amygdala) und der kognitiven Kontrolle emotionaler Reaktionen (z. B. ventraler medialer präfrontaler Kortex, anterior) beteiligt sind cingulärer Kortex). Zwar gibt es Wissen über neurobiologische Anomalien im Zusammenhang mit PTBS, diese Daten sind jedoch Querschnittsdaten und ignorieren individuelle Unterschiede sowohl in der neuronalen Kodierung als auch in subjektiven Aspekten des Traumas selbst (z. B. ob es Angst vs. Schuldgefühle vs. Ekel hervorruft). Darüber hinaus ist die Art und Weise, wie bestehende psychologische Behandlungen diese neuronalen Mechanismen verändern, die die Kernsymptome der PTBS vermitteln, unbekannt. Dies ist problematisch, da die hochmoderne Behandlung von PTSD nur in etwa 60 % der Fälle wirksam ist.

Hier schlägt der Forscher vor, einen neuartigen Computermodellierungsansatz in Kombination mit hochmodernem Neurofeedback auf Basis der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) zu verwenden, um das idiosynkratische neuronale Netzwerk, das das Traumagedächtnis kodiert, direkt zu identifizieren und zu modulieren. Eine erfolgreiche Verfolgung dieser Ziele würde 1) wissenschaftliche Unterstützung für die Hypothese liefern, dass ein verteiltes Netzwerk, das die Amygdala, den Hippocampus, den medialen präfrontalen Kortex (PFC), den lateralen PFC und die vordere Insula umfasst, emotionale Reaktionen auf die Erinnerung an ein Trauma vermittelt, und 2) Beweise liefern Konzeptbeweis dafür, dass die Neurofeedback-Modulation dieses Netzwerks die Wirksamkeit bestehender Therapien steigern kann.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

30

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

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

Studienorte

    • Arkansas
      • Little Rock, Arkansas, Vereinigte Staaten, 72205
        • University of Arkansas for Medical Sciences

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

21 Jahre bis 50 Jahre (Erwachsene)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Studienberechtigte Geschlechter

Weiblich

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Weiblich
  • Im Alter von 21–50 Jahren
  • Medizinisch gesund

Ausschlusskriterien:

  • Klaustrophobie oder die Unfähigkeit, auf engstem Raum still zu liegen
  • Schwerwiegende medizinische Erkrankungen (z. B. HIV, Krebs)
  • Magnetische Metallimplantate (z. B. Schrauben, Stifte, Splitterreste, Aneurysma-Clips, künstliche Herzklappen, Innenohrimplantate (Cochlea-Implantate), künstliche Gelenke und Gefäßstents)
  • Elektronische oder magnetische Implantate wie Herzschrittmacher
  • Permanent Make-up oder Tätowierungen mit metallischen Farbstoffen
  • Derzeit schwanger
  • Eine selbstberichtete Vorgeschichte von Bewusstlosigkeit (länger als 10 Minuten)
  • Körperliche Behinderungen, die die Ausführung von Aufgaben verhindern (z. B. Blindheit oder Taubheit)
  • Psychotische Störungen (z. B. Schizophrenie)
  • Jeder andere Zustand, von dem der Ermittler glaubt, dass er den Teilnehmer gefährden könnte

Studienplan

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

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Sonstiges
  • Zuteilung: Nicht randomisiert
  • Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Gesunde Teilnehmer
In der Pilotphase der Studie wird zunächst eine Gruppe gesunder Teilnehmer eingeschrieben. Diese Phase ermöglicht die Verfeinerung (vor der Implementierung in unserer PTBS-Teilnehmergruppe) der Anwendung unseres auf einer Support-Vektor-Maschine basierenden Echtzeit-Funktions-Magnetresonanztomographie-Algorithmus (RT-fMRT), der Gehirnnetzwerke bewertet, von denen angenommen wird, dass sie emotionale Erregung und Geschenke vermitteln sie (in Echtzeit) an Probanden weiter, um sie bei der willentlichen Manipulation der Erregung zu unterstützen.
Ein Support-Vector-Machine-Algorithmus wird in Echtzeit auf fMRT-Daten angewendet, um verteilte Muster koaktivierter Gehirnregionen zu identifizieren, die speziell eine hohe emotionale Erregung kodieren (d. h. hoher SCR) auf das Stress-/Trauma-Gedächtnis (beachten Sie, dass dies äquivalent zu Vorhersagen einer angepassten Q-Iteration ist, bei der alle Aktionen als Null angegeben sind, die Belohnung gleich der von der Support-Vektor-Maschine vorhergesagten Erregung ist und der Abzinsungsfaktor 0 ist) . Die resultierende eigenwillige Gehirnkarte würde die Neurofeedback-Phase in der nächsten Phase der fMRT-Datenerfassung beeinflussen. Dieser Ansatz wird zunächst in der gesunden Teilnehmergruppe erprobt und dann in der PTBS-Teilnehmergruppe umgesetzt.
Andere Namen:
  • Algorithmus für maschinelles Lernen
  • Echtzeit-Neurofeedback
Experimental: PTBS-Teilnehmer
Eine Gruppe von Teilnehmern mit Symptomen einer PTSD wird in die Implementierungsphase der Studie aufgenommen. Diese Phase ermöglicht die Bewertung der RT-fMRT-Führung von Gehirnnetzwerken, von denen angenommen wird, dass sie emotionale Erregung vermitteln, insbesondere, ob die Teilnehmer die willentliche Kontrolle dieser Netzwerke erlernen können.
Ein Support-Vector-Machine-Algorithmus wird in Echtzeit auf fMRT-Daten angewendet, um verteilte Muster koaktivierter Gehirnregionen zu identifizieren, die speziell eine hohe emotionale Erregung kodieren (d. h. hoher SCR) auf das Stress-/Trauma-Gedächtnis (beachten Sie, dass dies äquivalent zu Vorhersagen einer angepassten Q-Iteration ist, bei der alle Aktionen als Null angegeben sind, die Belohnung gleich der von der Support-Vektor-Maschine vorhergesagten Erregung ist und der Abzinsungsfaktor 0 ist) . Die resultierende eigenwillige Gehirnkarte würde die Neurofeedback-Phase in der nächsten Phase der fMRT-Datenerfassung beeinflussen. Dieser Ansatz wird zunächst in der gesunden Teilnehmergruppe erprobt und dann in der PTBS-Teilnehmergruppe umgesetzt.
Andere Namen:
  • Algorithmus für maschinelles Lernen
  • Echtzeit-Neurofeedback

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Emotionale Reaktion des Patienten auf willentliches Engagement und Abschalten emotionaler Erregung, gemessen mithilfe von Support-Vector-Machine-Dekodierungen, unabhängig davon, ob die Dekodierung als Echtzeit-Neurofeedback-Anleitung bereitgestellt wird oder nicht.
Zeitfenster: Echtzeit innerhalb der Messung der funktionellen MRT (innerhalb von 10 Sekunden nach der Erfassung und Rekonstruktion des funktionellen MRT-Volumens)
Unterstützen Sie die maschinelle Dekodierung funktioneller MRT-Daten, die während der willentlichen Einbindung oder Ablösung emotionaler Erregung erfasst wurden. Jede Dekodierung stellt den euklidischen Abstand und die euklidische Richtung (entweder positiv oder negativ) des funktionellen MRT-Datenvolumens in Bezug auf die Entscheidungshyperebene der Support-Vektor-Maschine des Patienten dar. Positive Distanzen bedeuten das Eingreifen in die emotionale Erregung, negative Distanzen bedeuten das Nichteingreifen in die emotionale Erregung. Die Entfernung stellt das Ausmaß des willentlichen Engagements oder Rückzugs dar. Die Dekodierungen können den Patienten entweder als Echtzeit-Neurofeedback (mittels visueller Darstellung der Entfernung) zur Verfügung gestellt oder vor dem Blick verborgen werden. Im ausgeblendeten Zustand bleibt die visuelle Darstellung des Neurofeedbacks stationär.
Echtzeit innerhalb der Messung der funktionellen MRT (innerhalb von 10 Sekunden nach der Erfassung und Rekonstruktion des funktionellen MRT-Volumens)

Mitarbeiter und Ermittler

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

Ermittler

  • Hauptermittler: Keith Bush, PhD., University of Arkansas

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 (Tatsächlich)

15. August 2015

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

1. April 2019

Studienabschluss (Tatsächlich)

1. April 2019

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

7. Juli 2015

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

14. Juli 2015

Zuerst gepostet (Schätzen)

16. Juli 2015

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

20. August 2021

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

26. Juli 2021

Zuletzt verifiziert

1. April 2021

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Ja

Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

Klinische Studien zur Belastungsstörungen, posttraumatisch

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