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Beta-Ereignisse und sensorische Wahrnehmung

5. August 2021 aktualisiert von: Brown University

Die kausale Rolle neokortikaler Beta-Ereignisse in der menschlichen Sinneswahrnehmung

Niederfrequente Gehirnrhythmen im Alpha- (8-14 Hz) und Beta- (15-29 Hz) Band sind starke Prädiktoren für Wahrnehmung und funktionelle Leistung bei einer Reihe von Aufgaben und werden bei mehreren Krankheitszuständen gestört. Der Zweck dieser Studie ist es, einen direkten kausalen Zusammenhang zwischen niederfrequenten Hirnrhythmen und sensorischer Wahrnehmung zu untersuchen und häufig verwendete TMS-Paradigmen zu optimieren, um sensorische Verarbeitung und Wahrnehmung in ähnlicher Weise wie endogene Rhythmen zu beeinflussen. Dazu kombiniert diese Studie menschliche Magnetresonanztomographie (MRT), Elektroenzephalographie (EEG), nicht-invasive Hirnstimulation (transkranielle Magnetstimulation; TMS) und biophysikalisch fundierte neuronale Computermodellierung.

Studienübersicht

Status

Rekrutierung

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Frühere Studien haben gezeigt, dass niederfrequente Hochleistungs-Hirnrhythmen im Alpha- (8-14) und Beta-Band (15-29 Hz) im primären somatosensorischen Kortex (SI) mit einer verringerten Wahrscheinlichkeit verbunden sind, taktile Reize an der Wahrnehmungsschwelle wahrzunehmen. und kann mit Aufmerksamkeit moduliert werden. Darüber hinaus tritt Beta-Aktivität mit hoher Leistung in SI als kurze "Ereignisse" (< 150 ms) in nicht gemittelten Daten auf, deren Rate und Zeitablauf den Aufmerksamkeits- und Wahrnehmungseffekten zugrunde liegen, die mit hoher Beta-Leistung verbunden sind.

In dieser Studie werden menschliche Elektroenzephalographie (EEG) und eine nicht schmerzhafte taktile Detektionsaufgabe verwendet, um zu beurteilen, ob und wie die Rate und das Timing fortlaufender rhythmischer Ereignisse in den Alpha-/Beta-Bändern vor einem taktilen Reiz die Berührungswahrnehmung kausal beeinflussen und wie das bezieht sich auf aufmerksamkeit. Ein benutzerdefiniertes TMS-Protokoll, von dem angenommen wird, dass es endogene Beta-Frequenz-Ereignismuster nachahmt, wird verwendet, um zu testen, ob TMS die Wahrnehmung auf ähnliche Weise beeinflussen kann. Schließlich wird die rechnergestützte neuronale Modellierung zur Simulation von EEG-Signalen im Makromaßstab verwendet, um die Interpretation potenzieller neuronaler Schaltkreismechanismen zu unterstützen, die den Merkmalen erfasster EEG-Daten zugrunde liegen.

Die TMS-EEG-Komponenten dieser Studie verwenden ein Crossover-Design innerhalb der Subjekte. In den ersten Studiensitzungen werden die Teilnehmer einer MRT unterzogen. In nachfolgenden Studiensitzungen werden die Teilnehmer eine taktile Erkennungsaufgabe absolvieren, während EEG-Daten gleichzeitig mit aktivem oder Schein-TMS online aufgezeichnet werden. Die Analysen konzentrieren sich auf den Vergleich der Erkennungswahrscheinlichkeiten von taktilen Stimuli, die an der Wahrnehmungsschwelle präsentiert werden, und taktil evozierten Reaktionspotentialwellenformen zwischen Studien, in denen TMS-Pulse oder endogene Beta-Ereignisse mit ähnlichem Timing und ähnlicher Intensität auftreten.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Voraussichtlich)

25

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

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

Studienkontakt

Studieren Sie die Kontaktsicherung

Studienorte

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 65 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Fähigkeit, eine Einverständniserklärung/Einwilligung abzugeben
  • Alter: 18-65 Jahre
  • Englischkenntnisse: Die Teilnehmer müssen in der Lage sein, in Englisch gesprochene/geschriebene Screening-Fragebögen und Aufgabenanweisungen zu verstehen.
  • Rechtshänder: Reduzierung der Heterogenität in Bezug auf Handdominanz, da unsere Aufgabe die Berührungswahrnehmung an der Hand und die Untersuchung neuronaler Korrelate in lateralisierten Gehirnregionen umfasst.

Ausschlusskriterien:

  • Geschichte von Ohnmachtsanfällen unbekannter oder unbestimmter Ätiologie, die Anfälle darstellen könnten
  • Vorgeschichte von Krampfanfällen, Diagnose von Epilepsie oder Epilepsie in unmittelbarer Familienanamnese (Verwandter 1. Grades).
  • Jede fortschreitende (z. B. neurodegenerative) neurologische Störung
  • Chronische Erkrankungen, die im Falle eines provozierten Anfalls einen medizinischen Notfall auslösen können (Herzfehlbildung, Herzrhythmusstörungen, Asthma etc.)
  • Metallimplantate (ausgenommen Zahnfüllungen)
  • Schrittmacher
  • Implantierte Medikamentenpumpe oder Cochlea-Implantat
  • Vagus-Nerv-Stimulator
  • Tiefenhirnstimulator
  • TENS-Gerät (sofern nicht für die Studie komplett entfernt)
  • Ventrikulo-peritonealer Shunt
  • Anzeichen eines erhöhten intrakraniellen Drucks
  • Intrakranielle Läsion
  • Vorgeschichte von Kopfverletzungen, die zu längerem Bewusstseinsverlust führten
  • Schwangerschaft
  • Teilnehmer, die zuvor TMS zu medizinischen Behandlungszwecken erhalten haben.
  • Intellektuelle Behinderung oder Autismus-Spektrum-Störung (ASD)
  • Aktive Psychose, Diagnose einer unipolaren Depression oder bipolaren Störung, aktive schwere Substanzgebrauchsstörungen (innerhalb des letzten Monats) oder aktive Selbstmordabsichten oder -gedanken.
  • Bedingungen, die dazu führen können, dass die taktile Erkennungsaufgabe nicht effektiv ausgeführt werden kann, einschließlich Gefühlsverlust, Neuropathie oder Nervenschäden in den Händen oder Füßen, chronische Schmerzen oder Fibromyalgie und Schmerzen aufgrund von Krebs, Infektionen oder Arthritis.
  • Wenn der Teilnehmer aktiv eines der Medikamente einnimmt, die das TMS-Risiko erhöhen, wie unten angegeben, oder wenn er Alkohol oder andere Missbrauchsdrogen eingenommen hat (siehe https://www.drugabuse.gov/drugs-abuse) auf der Tag der Studiensitzung (vor der Sitzung).

Kontraindizierte Medikamente:

alcohol Amitriptyline Amphetamines ampicillin Anticholinergics Antihistamines aripiprazole BCNU **bupropion** cephalosporins chlorambucil chloroquine Chlorpromazine citalopram Clozapine Cocaine cyclosporine cytosine arabinoside Doxepine duloxetine fluoxetine fluphenazine fluvoxamine Foscarnet gamma-hydroxybutyrate (GHB) Ganciclovir haloperidol imipenem Imipramine isoniazid ketamine levofloxacin Lithium Maprotiline MDMA (ecstasy) mefloquine methotrexate Metronidazol Mianserin Mirtazapin Nortriptylin Olanzapin Paroxetin Penicillin Phencyclidin (PCP, Engelsstaub) Pimozid Quetiapin Reboxetin Risperidon Ritonavir **Sertralin** Sympathomimetikum Theophyllin Venlafaxin Vincristin Ziprasidon

Studienplan

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

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
  • Maskierung: Single

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Taktile Erkennungsaufgabe mit Online-TMS-EEG
Die Teilnehmer erhalten taktile Reize auf Wahrnehmungsschwellenebene bis zur dritten Ziffer der rechten Hand und melden Erkennung oder Nichterkennung. Das EEG wird aufgezeichnet und TMS wird während der taktilen Erkennungsaufgabe über den somatosensorischen Kortex angewendet.
Gerät: Online aktives TMS
Ein einzelner Impuls oder eine dreifache Impulsfolge (3 Impulse, 20 ms Intervall zwischen den Impulsen) von TMS wird pro Versuch (mindestens 5 Sekunden Abstand) "online" oder während der taktilen Erkennungsaufgabe bei weniger als oder gleich 80 % abgegeben. aktive motorische Schwelle.
Aktiver Komparator: Taktile Detektionsaufgabe mit Online-Kontrolle TMS-EEG
Die Teilnehmer erhalten taktile Reize auf Wahrnehmungsschwellenebene bis zur dritten Ziffer der rechten Hand und melden Erkennung oder Nichterkennung. Das EEG wird aufgezeichnet und TMS wird während der taktilen Erkennungsaufgabe auf eine Kontrollhirnregion angewendet. Diese Steuerbedingung soll die periphere (z. Hirn-/Gesichtsmuskel- und/oder Nervenaktivierung, akustisch evozierte Reaktion), aber keine biologischen Wirkungen von TMS, die speziell mit der somatosensorischen Wahrnehmung zusammenhängen.
Gerät: Online aktives TMS
Ein einzelner Impuls oder eine dreifache Impulsfolge (3 Impulse, 20 ms Intervall zwischen den Impulsen) von TMS wird pro Versuch (mindestens 5 Sekunden Abstand) "online" oder während der taktilen Erkennungsaufgabe bei weniger als oder gleich 80 % abgegeben. aktive motorische Schwelle.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Taktile Erkennung auf Schwellenebene
Zeitfenster: Messungen der taktilen Erkennung werden während der taktilen Erkennungsaufgabe erhoben, die bei jedem Studienbesuch (mit Ausnahme eines reinen MRT-Besuchs) im Verlauf des Studienabschlusses, durchschnittlich 6-12 Monate, bewertet wird.
Die Teilnehmer erhalten einen taktilen Stimulus pro Versuch und melden die Erkennung oder Nichterkennung per Knopfdruck. Reize werden mit einer von drei Intensitäten abgegeben: Wahrnehmungsschwellenwert (70 % der Versuche), Überschwellenwert (immer wahrgenommen, 10 % der Versuche) oder Nullreize (kein Reiz, 20 % der Versuche).
Messungen der taktilen Erkennung werden während der taktilen Erkennungsaufgabe erhoben, die bei jedem Studienbesuch (mit Ausnahme eines reinen MRT-Besuchs) im Verlauf des Studienabschlusses, durchschnittlich 6-12 Monate, bewertet wird.
EEG taktil evoziertes Reaktionspotential (ERP)
Zeitfenster: EEG-Messungen werden während der taktilen Erkennungsaufgabe gesammelt, die bei jedem Studienbesuch (mit Ausnahme eines reinen MRT-Besuchs) im Verlauf des Studienabschlusses, durchschnittlich 6-12 Monate, bewertet wird.
Die Teilnehmer erhalten gleichzeitig mit der EEG-Aufzeichnung einen taktilen Stimulus pro Versuch. Das EEG-gemessene ERP unmittelbar nach jedem taktilen Stimulus wird bewertet und über die Bedingungen hinweg verglichen.
EEG-Messungen werden während der taktilen Erkennungsaufgabe gesammelt, die bei jedem Studienbesuch (mit Ausnahme eines reinen MRT-Besuchs) im Verlauf des Studienabschlusses, durchschnittlich 6-12 Monate, bewertet wird.

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

Brown University

Mitarbeiter

National Institute of General Medical Sciences (NIGMS)

Ermittler

  • Hauptermittler: Stephanie R Jones, PhD, Brown University

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.

Allgemeine Veröffentlichungen

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)

25. Juli 2019

Primärer Abschluss (Voraussichtlich)

31. Januar 2022

Studienabschluss (Voraussichtlich)

31. Januar 2022

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

16. August 2019

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

16. August 2019

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

20. August 2019

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

12. August 2021

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

5. August 2021

Zuletzt verifiziert

1. August 2021

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Andere Studien-ID-Nummern

  • 1902002327
  • P20GM103645 (US NIH Stipendium/Vertrag)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

Unentschieden

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Ja

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 .

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