Wie prägen Alpha-Oszillationen die Schmerzwahrnehmung? - Eine EEG-basierte Neurofeedback-Studie
16. Juli 2024 aktualisiert von: Markus Ploner, Technical University of Munich
Schmerz ist eng mit Alpha-Oszillationen (8–13 Hz) verbunden, von denen angenommen wird, dass sie einen supramodalen, von oben nach unten vermittelten Gating-Mechanismus darstellen, der die sensorische Verarbeitung prägt. Folglich könnten Alpha-Oszillationen auch die zerebrale Verarbeitung von nozizeptivem Input und schließlich die Schmerzwahrnehmung prägen. Um diese mechanistische Hypothese zu testen, entwarfen die Forscher eine scheinkontrollierte und doppelblinde Elektroenzephalographie (EEG)-basierte Neurofeedback-Studie. In einem Kurzzeit-Neurofeedback-Trainingsprotokoll lernen gesunde Teilnehmer, durch Aufmerksamkeit somatosensorische Alpha-Oszillationen hoch- und herunterzuregulieren. Anschließend werden die Forscher untersuchen, wie sich diese Manipulation auf experimentelle Schmerzen auswirkt, die während des Neurofeedbacks angewendet werden. Mithilfe von Bayes'scher Statistik und Mediationsanalyse werden die Forscher testen, ob Alpha-Oszillationen Aufmerksamkeitseffekte auf die Schmerzwahrnehmung vermitteln. Dieser Ansatz verspricht kausale Einblicke in die Rolle von Alpha-Oszillationen bei der Schmerzgestaltung und erweitert damit frühere korrelative Beweise. Darüber hinaus kann es die Entwicklung neuartiger, nicht-invasiver modulierender Behandlungsansätze für chronische Schmerzen unterstützen, die dringend benötigt werden.
Das prosierte Studienprotokoll wurde von PLOS Biology grundsätzlich akzeptiert und die entsprechende Registrierung kann im OSF-Online-Repository [www.osf.io/qbkj2] gefunden werden.
Studienübersicht
Status
Abgeschlossen
Studientyp
Interventionell
Einschreibung (Tatsächlich)
75
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.
Studienorte
-
-
Bavaria
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Munich, Bavaria, Deutschland, 81675
- Department of Neurology, Klinikum rechts der Isar, Technical University of Munich
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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 45 Jahre (Erwachsene)
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Ja
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- im Alter von 18-45 Jahren
- Rechtshändigkeit (Lateralitätsquotient > 60 auf dem Edinburgh-Händigkeitsinventar)
- gute Deutschkenntnisse
- schriftliche Einverständniserklärung
- Teilnahme an beiden Sitzungen und Einhaltung der Anweisungen während des gesamten Experiments
Ausschlusskriterien:
- Schwangerschaft
- neurologische oder psychiatrische Erkrankungen (z. B. Epilepsie, Schlaganfall, Depression, Angststörungen)
- schwere Allgemeinerkrankungen (z. B. Tumore, Diabetes)
- Hauterkrankungen (z. B. Dermatitis, Psoriasis oder Ekzem)
- aktuelle oder wiederkehrende Schmerzen
- regelmäßige Einnahme von Medikamenten (abgesehen von Verhütungsmitteln, Schilddrüsen- und Antiallergika)
- chirurgische Eingriffe am Kopf oder Rückenmark
- Nebenwirkungen nach vorheriger thermischer Stimulation
- Kontakt zu einer Person mit einer SARS-CoV-2-Infektion innerhalb der letzten 2 Wochen
- aktuelle Symptome einer Erkältung oder Grippe
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 |
|---|---|
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Experimental: Neurofeedback
Modulation der Gehirnaktivität mit Verum und Schein-Neurofeedback.
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In einer ersten Verum-Neurofeedback-Bedingung werden die Teilnehmer angewiesen, die Aufmerksamkeit auf ihre rechte Hand zu richten, und die Hochregulierung der Alpha-Oszillationen in der rechten Hemisphäre relativ zu den Alpha-Oszillationen in der linken Hemisphäre wird durch Neurofeedback angeregt.
In einer zweiten Verum-Neurofeedback-Bedingung werden die Teilnehmer angewiesen, die Aufmerksamkeit auf ihre linke Hand zu richten, und die Herunterregulierung der rechten relativ zur linken Alpha-Oszillation wird angeregt.
Während der ersten Schein-Neurofeedback-Bedingung werden die Teilnehmer angewiesen, ihre Aufmerksamkeit auf ihre rechte Hand zu richten.
Das Feedback-Signal spiegelt jedoch nicht ihre Gehirnaktivität wider.
Stattdessen werden das Feedback-Signal und die entsprechende Belohnung der letzten übereinstimmenden Verum-Bedingung, die von einem vorherigen Teilnehmer abgeschlossen wurde, dh ARTNF für ARTsham, wiederholt (Yoked Feedback).
Während der zweiten Schein-Neurofeedback-Bedingung werden die Teilnehmer angewiesen, ihre Aufmerksamkeit auf ihre linke Hand zu richten.
Das Feedback-Signal spiegelt jedoch nicht ihre Gehirnaktivität wider.
Stattdessen werden das Feedback-Signal und die entsprechende Belohnung der letzten übereinstimmenden Verum-Bedingung, die von einem vorherigen Teilnehmer erfüllt wurde, d. h. ALTNF für ALTsham, wiederholt (Yoked-Feedback).
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Alpha-Asymmetrie-Index (AAI) während des Neurofeedbacks
Zeitfenster: Während des Eingriffs (Neurofeedback)
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Während des Neurofeedbacks wird die Gehirnaktivität kontinuierlich aufgezeichnet und der AAI wird extrahiert.
Anschließend werden AAIs zwischen Neurofeedback-Zuständen verglichen.
Einzelheiten zur vollständigen Analyse-Pipeline finden Sie im OSF-Online-Repository [www.osf.io/qbkj2].
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Während des Eingriffs (Neurofeedback)
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Schmerzbewertungen während des Neurofeedbacks (NRS; 1: „keine Schmerzen“ bis 100: „schlimmste erträgliche Schmerzen“)
Zeitfenster: Während des Eingriffs (Neurofeedback)
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Am Ende jeder Neurofeedback-Studie werden die Teilnehmer die wahrgenommene Intensität eines kutanen Laserstimulus verbal bewerten.
Anschließend werden Schmerzbewertungen zwischen Neurofeedback-Bedingungen verglichen.
Einzelheiten zur vollständigen Analyse-Pipeline finden Sie im OSF-Online-Repository [www.osf.io/qbkj2].
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Während des Eingriffs (Neurofeedback)
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Schmerzbezogene Gehirnreaktionen während Neurofeedback
Zeitfenster: Während des Eingriffs (Neurofeedback)
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Während des Neurofeedbacks wird die Gehirnaktivität kontinuierlich aufgezeichnet und die schmerzbezogenen Gehirnreaktionen werden extrahiert.
Anschließend werden schmerzbezogene Gehirnreaktionen zwischen Neurofeedback-Zuständen verglichen.
Einzelheiten zur vollständigen Analyse-Pipeline finden Sie im OSF-Online-Repository [www.osf.io/qbkj2].
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Während des Eingriffs (Neurofeedback)
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Motivation zur Teilnahme am Training gemessen anhand einer numerischen Ratingskala (NRS; 1: „sehr gering“ bis 7: „sehr hoch“)
Zeitfenster: Vor jeder Sitzung
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Die Motivation zur Teilnahme an der Schulung wird anhand einer Selbstauskunft erhoben.
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Vor jeder Sitzung
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Allgemeine Selbstwirksamkeitsskala (Deutsche Version der Allgemeinen Selbstwirksamkeitsskala, GSE, Mindestpunktzahl: 10, Höchstpunktzahl: 40)
Zeitfenster: Vor jeder Sitzung
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Die allgemeine Selbstwirksamkeitserwartung wird anhand der deutschen Version der Allgemeinen Selbstwirksamkeitsskala erhoben.
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Vor jeder Sitzung
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Gesundheitsbezogene Kontrollüberzeugung (Multidimensional Health Locus of Control Scales, MHLC, Mindestpunktzahl: 3, Höchstpunktzahl: 15)
Zeitfenster: Vor jeder Sitzung
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Der gesundheitsbezogene Locus of Control wird anhand von Multidimensional Health Locus of Control Scales bewertet.
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Vor jeder Sitzung
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Aktueller positiver oder negativer Affekt (Positive and Negative Affect Schedule, PNAS, Mindestpunktzahl: 10, Höchstpunktzahl: 50)
Zeitfenster: Vor jeder Sitzung
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Der aktuelle positive oder negative Affekt wird anhand des Plans für positive und negative Affekte bewertet.
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Vor jeder Sitzung
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Wahrgenommene Aufgabenanforderung (NRS; 1: „sehr gering“ bis 7: „sehr hoch“)
Zeitfenster: Nach jeder Bedingung
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Die wahrgenommene Aufgabenanforderung wird anhand einer Selbstberichtsmaßnahme bewertet.
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Nach jeder Bedingung
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Anstrengung (NRS; 1: „sehr gering“ bis 7: „sehr hoch“)
Zeitfenster: Nach jeder Bedingung
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Der aufgewendete Aufwand wird anhand einer Selbsteinschätzungsmaßnahme bewertet.
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Nach jeder Bedingung
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Mitarbeiter und Ermittler
Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.
Sponsor
Ermittler
- Hauptermittler: Markus Ploner, Prof. Dr. med., Department of Neurology, Klinikum rechts der Isar, Technical University of Munich
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
- Watson D, Clark LA, Tellegen A. Development and validation of brief measures of positive and negative affect: the PANAS scales. J Pers Soc Psychol. 1988 Jun;54(6):1063-70. doi: 10.1037//0022-3514.54.6.1063.
- Ploner M, Sorg C, Gross J. Brain Rhythms of Pain. Trends Cogn Sci. 2017 Feb;21(2):100-110. doi: 10.1016/j.tics.2016.12.001. Epub 2016 Dec 23.
- Ros T, Enriquez-Geppert S, Zotev V, Young KD, Wood G, Whitfield-Gabrieli S, Wan F, Vuilleumier P, Vialatte F, Van De Ville D, Todder D, Surmeli T, Sulzer JS, Strehl U, Sterman MB, Steiner NJ, Sorger B, Soekadar SR, Sitaram R, Sherlin LH, Schonenberg M, Scharnowski F, Schabus M, Rubia K, Rosa A, Reiner M, Pineda JA, Paret C, Ossadtchi A, Nicholson AA, Nan W, Minguez J, Micoulaud-Franchi JA, Mehler DMA, Luhrs M, Lubar J, Lotte F, Linden DEJ, Lewis-Peacock JA, Lebedev MA, Lanius RA, Kubler A, Kranczioch C, Koush Y, Konicar L, Kohl SH, Kober SE, Klados MA, Jeunet C, Janssen TWP, Huster RJ, Hoedlmoser K, Hirshberg LM, Heunis S, Hendler T, Hampson M, Guggisberg AG, Guggenberger R, Gruzelier JH, Gobel RW, Gninenko N, Gharabaghi A, Frewen P, Fovet T, Fernandez T, Escolano C, Ehlis AC, Drechsler R, Christopher deCharms R, Debener S, De Ridder D, Davelaar EJ, Congedo M, Cavazza M, Breteler MHM, Brandeis D, Bodurka J, Birbaumer N, Bazanova OM, Barth B, Bamidis PD, Auer T, Arns M, Thibault RT. Consensus on the reporting and experimental design of clinical and cognitive-behavioural neurofeedback studies (CRED-nf checklist). Brain. 2020 Jun 1;143(6):1674-1685. doi: 10.1093/brain/awaa009.
- Sorger B, Scharnowski F, Linden DEJ, Hampson M, Young KD. Control freaks: Towards optimal selection of control conditions for fMRI neurofeedback studies. Neuroimage. 2019 Feb 1;186:256-265. doi: 10.1016/j.neuroimage.2018.11.004. Epub 2018 Nov 10.
- Klimesch W, Sauseng P, Hanslmayr S. EEG alpha oscillations: the inhibition-timing hypothesis. Brain Res Rev. 2007 Jan;53(1):63-88. doi: 10.1016/j.brainresrev.2006.06.003. Epub 2006 Aug 1.
- Wallston KA, Wallston BS, DeVellis R. Development of the Multidimensional Health Locus of Control (MHLC) Scales. Health Educ Monogr. 1978 Spring;6(2):160-70. doi: 10.1177/109019817800600107.
- Sitaram R, Ros T, Stoeckel L, Haller S, Scharnowski F, Lewis-Peacock J, Weiskopf N, Blefari ML, Rana M, Oblak E, Birbaumer N, Sulzer J. Closed-loop brain training: the science of neurofeedback. Nat Rev Neurosci. 2017 Feb;18(2):86-100. doi: 10.1038/nrn.2016.164. Epub 2016 Dec 22. Erratum In: Nat Rev Neurosci. 2019 May;20(5):314. doi: 10.1038/s41583-019-0161-1.
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)
1. Oktober 2022
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
31. Dezember 2023
Studienabschluss (Tatsächlich)
31. Dezember 2023
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
22. September 2022
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
5. Oktober 2022
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
7. Oktober 2022
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
17. Juli 2024
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
16. Juli 2024
Zuletzt verifiziert
1. Juli 2024
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- 09/2022
Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)
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JA
Beschreibung des IPD-Plans
Pseudonymisierte individuelle Teilnehmerdatensätze werden nach der Veröffentlichung im OSF-Online-Repository verfügbar gemacht [https://osf.io/qbkj2].
IPD-Sharing-Zeitrahmen
Unmittelbar nach Veröffentlichung
Art der unterstützenden IPD-Freigabeinformationen
- STUDIENPROTOKOLL
- SAFT
- ANALYTIC_CODE
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Nein
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
Nein
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