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Pharmakologische Mechanismen von fokussiertem Ultraschall niedriger Intensität für die Neuroplastizität des motorischen Kortex (LIFUS-Pharma)

30. Juli 2025 aktualisiert von: Robert Chen, University Health Network, Toronto
Fokussierter Ultraschall mit geringer Intensität (LIFUS) hat sich als wirksame und sichere nicht-invasive Hirnstimulationstechnik erwiesen, mit der eine größere Hirntiefe und eine größere räumliche Auflösung erreicht werden kann als mit anderen Hirnstimulationsinstrumenten. Sein Einsatz als potenzielles klinisches Instrument zur Behandlung neurologischer Erkrankungen hängt vom Verständnis seiner Wirkmechanismen ab. Obwohl gezeigt wurde, dass es unmittelbare (online) und anhaltende (offline) Veränderungen der Plastizität im motorischen Kortex hervorruft, haben Forscher seine Auswirkungen auf Neurotransmitterrezeptoren und Ionenkanäle, die für die neuronale Signalübertragung beim Menschen verantwortlich sind, nicht untersucht. Der Zweck dieser Studie besteht darin, die Auswirkungen der Online- und Offline-LIFUS-Stimulation in Verbindung mit der Verabreichung verschiedener hirnaktiver Medikamente zu untersuchen, um die Auswirkungen dieser Technik auf bestimmte kortikale Rezeptoren und Kanäle aufzuklären. 20 gesunde, untersuchte Probanden werden für die Teilnahme an 5 Sitzungen im Labor rekrutiert. Jede Sitzung umfasst die doppelblinde Verabreichung von vier bekannten und untersuchten pharmakologischen Wirkstoffen, von denen bekannt ist, dass sie sicher Veränderungen im motorischen Kortex hervorrufen, sowie eines Placebos. Die Forscher werden Carbamazepin (Natriumkanalblocker), Lorazepam (GABAA-positiver allosterischer Modulator), Nimodipin (Kalziumkanalblocker) und Dextromethorphan (Glutamat-N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptorantagonist) verwenden. Messungen der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) mit Einzel- und Paarpulsen werden für Online-LIFUS vor und nach medikamentöser Intervention aufgezeichnet, und die Induktion von Offline-LIFUS unter Placebo wird mit der Induktion nach den verschiedenen medikamentösen Interventionen verglichen. Forscher gehen davon aus, dass aufgrund der unterschiedlichen Auswirkungen von Online- und Offline-LIFUS auf motorische Parameter auch die Mechanismen, durch die es die interessierenden Rezeptoren und Kanäle verändert, unterschiedlich moduliert werden.

Studienübersicht

Status

Aktiv, nicht rekrutierend

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

In der aktuellen Studie wollen die Forscher beschreiben, wie häufig vorkommende Neurotransmitterrezeptoren und Ionenkanäle im Gehirn, insbesondere im motorischen Kortex, dynamisch an den durch LIFUS erzeugten Mechanismen beteiligt sind. Durch die selektive Modulation der Aktivität dieser Rezeptoren und Kanäle mit zuvor untersuchten und bekannten Medikamenten kann empirisch ermittelt werden, wie gemeinsame Komponenten der Signalausbreitung und der verlängerten Neuroplastizität durch die durch LIFUS induzierten Ultraschallwellen beeinflusst werden. Dies erfolgt durch eine Basisaufzeichnung der FUS-induzierten Neuroplastizität und wird dann innerhalb des Probanden mit der FUS-induzierten Neuroplastizität nach Verabreichung der interessierenden pharmakologischen Wirkstoffe verglichen. Durch die zufällige, doppelblinde Verabreichung von vier Arzneimitteln und einem Placebo wird sichergestellt, dass die Ergebnisse korrekt sind und erwartete Auswirkungen reduziert werden. Es wird vorhergesagt, dass Online-FUS zu einer Verringerung der motorischen Erregung und einer Erhöhung der intrakortikalen Hemmung führen wird, während Offline-FUS zu einer Erhöhung der motorischen Erregung, einer Erhöhung der intrakortikalen Erleichterung und einer Verringerung der intrakortikalen Hemmung führen wird. Es wird vorhergesagt, dass interessante Medikamente frühere Arbeiten in ähnlicher Weise reproduzieren; Das heißt, Carbamazepin, Lorazepam, Dextromethorphan und Nimodipin reduzieren alle die kortikale Erregung und erhöhen die intrakortikale Hemmung im Vergleich zu Placebo. Es wird vorhergesagt, dass Carbamazepin, Lorazepam, Nimodipin und Dextromethorphan die motorische Erregung in Verbindung mit Online-FUS im Vergleich zu Placebo auf additive Weise weiter reduzieren werden. Es wird vorhergesagt, dass Carbamazepin keinen Einfluss auf die anhaltenden Auswirkungen von Offline-FUS auf den motorischen Kortex haben wird, dass jedoch Lorazepam, Nimodipin und Dextromethorphan im Vergleich zu Placebo alle die Offline-Effekte von FUS auf den motorischen Kortex beeinträchtigen werden.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Geschätzt)

20

Phase

  • Frühphase 1

Kontakte und Standorte

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

Studienorte

  • Kanada
    • Ontario
      • Toronto, Ontario, Kanada, M5T 2S8
        • Toronto Western Hospital

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

Ja

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • In die Rekrutierung werden rechtshändige gesunde Probanden im Alter zwischen 18 und 65 Jahren einbezogen.

Ausschlusskriterien:

  • Es wurden Gang- oder Haltungsstörungen diagnostiziert
  • Schwere neurologische Erkrankung oder Störung
  • Schwere Muskel-Skelett- oder Nervenerkrankung oder Erkrankung der Hände, Handgelenke und oberen Gliedmaßen
  • Vorgeschichte eines Schlaganfalls oder Krampfanfalls
  • Bei mir wurde Demenz diagnostiziert
  • Diagnose: Myasthenia gravis oder akutes Engwinkelglaukom
  • Hat intrakranielle Implantate oder Geräte
  • Hat einen implantierten Herzschrittmacher oder implantierbaren Kardioverter-Defibrillator (ICD)
  • Vorhandensein von im Körper implantiertem Metall, das bei TMS kontraindiziert ist
  • Koffein- oder Schokoladenkonsum 1-2 Stunden vor den Lerneinheiten
  • Konsum von Grapefruitsaft 24 Stunden vor den Lerneinheiten
  • Alkoholkonsum 24 Stunden vor den Studiensitzungen
  • Schwangerschaft*
  • Schwere Depression/psychiatrische Störung, die nach Ansicht des Prüfarztes das Verständnis des Patienten für die Studienabläufe und die Bereitschaft zur Einhaltung aller Abläufe im Verlauf der Studie beeinträchtigen wird
  • Regelmäßige Einnahme von ZNS-aktiven Arzneimitteln oder Kalziumkanalblockern während oder bis zu 2 Wochen vor der Teilnahme an der Studie**
  • Nimmt Antipsychotika, Marihuana oder andere Freizeitdrogen (einschließlich Tabak), die das Nervensystem beeinträchtigen
  • Schwere Herz-, hämatopoetische, Leber- oder Nierenerkrankung oder Infektion
  • Behandelter Bluthochdruck
  • Überempfindlichkeit gegen Benzodiazepine
  • Überempfindlichkeit gegen Kalziumkanalblocker
  • Überempfindlichkeit gegen Antitussiva
  • Überempfindlichkeit gegen Antikonvulsiva
  • Regelmäßige Einnahme von Androgenen, Antibiotika, Antimykotika, Virostatika, Herz-Kreislauf-/Darm-Medikamenten, Muskelrelaxantien und Thrombozytenaggregationshemmern während oder bis zu 2 Wochen vor der Teilnahme an der Studie

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: N / A
  • Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Lifus
Fokussierter Ultraschall mit niedriger Intensität.
Arzneimittel: Carbamazepin
600 mg rekonstituiert als eine Tabelle. Einmal verabreicht
Andere Namen:
  • Tegretol
Arzneimittel: Lorazepam
2,5 mg mg rekonstituiert als eine Tabelle. Einmal verabreicht
Andere Namen:
  • Ativan
Arzneimittel: Dextromethorphan
150 mgmg rekonstituiert als eine Tabelle. Einmal verabreicht
Andere Namen:
  • Robitusin
Arzneimittel: Nimodipin
30 mg rekonstituiert als eine Tabelle. Einmal verabreicht
Andere Namen:
  • Nimotop
Arzneimittel: Placebo
Einmal verabreicht
Andere Namen:
  • Zucker

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Motorisch evoziertes Potenzial
Zeitfenster: 2 Jahre
1 mV Spitze-zu-Spitze-MEP (motorisch evoziertes Potenzial), definiert als die durchschnittliche TMS-Stimulationsintensität, die erforderlich ist, um eine 1-mV-EMG-Reaktion im rechten Handmuskel hervorzurufen. Wir werden die Intensitäten vergleichen, die erforderlich sind, um diese Reaktion bei allen unseren pharmakologischen und FUS-Interventionen hervorzurufen, im Vergleich zu unserer Schein-/Placebo-FUS-Intervention.
2 Jahre
Ruhemotorische Schwelle
Zeitfenster: 2 Jahre
• Die Ruhemotorschwelle (RMT) ist definiert als die minimale Reizintensität, die in mindestens 5 von 10 Versuchen im entspannten rechten FDI einen MEP von mehr als oder gleich 50 Mikrovolt hervorruft. Wir werden den RMT vergleichen, der erforderlich ist, um diese Reaktion innerhalb aller unserer pharmakologischen und FUS-Interventionen hervorzurufen, im Vergleich zu unserer Schein-/Placebo-FUS-Intervention.
2 Jahre
Rekrutierungskurve
Zeitfenster: 2 Jahre
• Die MEP-Rekrutierungskurve ist eine Dosis-Wirkungs-Kurve zur Beurteilung der Auswirkungen der TMS-Stimulationsintensität auf den aufgezeichneten MEP. Die TMS-Stimulation beginnt bei Werten unterhalb des RMT (80–90 %) und wird in Schritten von 10 % erhöht. Dabei wird die MEP-Reaktion vom rechten FDI aufgezeichnet und anschließend kann ein Diagramm erstellt werden, indem Datenpunkte in eine Sigmoidkurve eingepasst werden. Die Rekrutierungskurven werden zwischen Schein- und echtem FUS sowie zwischen unseren verschiedenen pharmakologischen Interventionen verglichen, um Veränderungen in der Aktivierung kortikaler Neuronen zu beobachten.
2 Jahre
Intrakortikale Kurzintervallhemmung
Zeitfenster: 2 Jahre
• Kurzintervall-intrakortikale Hemmung (SICI) wird an einem entspannten rechten FDI-Muskel mittels gepaarter Impuls-TMS erreicht. Bei SICI handelt es sich um einen unterschwelligen Konditionierungsreiz (CS) bei 80 % der RMT, gefolgt von einem überschwelligen Testreiz (TS) mit einer Intensität, die einen durchschnittlichen MEP von ~1 mV hervorrufen kann, bei einem Zwischenreizintervall von 2 ms. Die Größe des SICI wird durch das Verhältnis der mittleren konditionierten MEP-Amplitude zur mittleren unkonditionierten MEP-Amplitude indiziert. Ein Verhältnis von weniger als 1 weist auf eine stärkere Hemmung und eine geringere Erleichterung hin.
2 Jahre
Intrakortikale Erleichterung
Zeitfenster: 2 Jahre
• Die intrakortikale Fazilitation (ICF) wird an einem entspannten rechten FDI-Muskel mittels Paired-Pulse-TMS erzielt. ICF beinhaltet einen unterschwelligen Konditionierungsreiz (CS) bei 80 % der RMT, gefolgt von einem überschwelligen Testreiz (TS) mit einer Intensität, die einen durchschnittlichen MEP von ~1 mV hervorrufen kann, bei einem Zwischenreizintervall von 10 ms. Die Größe der ICF wird durch das Verhältnis der mittleren konditionierten MEP-Amplitude zur mittleren unkonditionierten MEP-Amplitude indiziert. Ein Verhältnis größer als 1 weist auf eine größere Erleichterung und eine geringere Hemmung hin.
2 Jahre

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

University Health Network, Toronto

Ermittler

  • Hauptermittler: Robert Chen, MBBS, University Health Network, Toronto

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. Mai 2021

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

10. Juli 2022

Studienabschluss (Geschätzt)

1. Mai 2026

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

25. Mai 2021

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

10. Juni 2021

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

11. Juni 2021

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

3. August 2025

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

30. Juli 2025

Zuletzt verifiziert

1. Juli 2025

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • YS609220

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

Nein

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 .

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