Physiologie der menschlichen Gehirnkonnektivität
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Detaillierte Beschreibung
Der Zweck dieser Studie besteht darin, das Ausmaß zu bestimmen, in dem eine effektive Konnektivität zwischen verschiedenen Regionen im menschlichen Gehirn durch kortiko-kortikale gepaarte assoziative Stimulation (ccPAS), die durch transkranielle Magnetstimulation (TMS) induziert wird, selektiv moduliert werden kann. Die Studienteilnehmer werden aus gesunden Erwachsenen im Alter zwischen 18 und 64 Jahren (N=80) bestehen. Bei den Teilnehmern werden TMS-Impulse auf zwei Gehirnregionen angewendet, eine in jeder Hemisphäre, wobei die beiden Regionen in einem Bereich unterschiedlicher zeitlicher Versätze („Asynchronien“) stimuliert werden, die entweder kürzer, länger oder ungefähr gleich dem theoretisierten Inter sein können -regionale Leitungsverzögerungen mit absoluten Unterschieden zwischen den Asynchronitätsbedingungen in der Größenordnung von Millisekunden. Zusätzlich wird gleichzeitig die Elektroenzephalographie (EEG) gemessen, um kortiko-kortikal evozierte Potenziale (ccEPs) aufzuzeichnen, die das primäre Ergebnismaß der Studie darstellen. Es wird angenommen, dass Asynchronien, die länger als die Verzögerung sind, die effektive Konnektivität und die ccEP-Amplituden erhöhen, während kürzere Verzögerungen diese voraussichtlich verringern. Dies wird durch Magnetresonanztomographie (MRT), funktionelle MRT (fMRT) und Diffusions-MRT (dMRT)-Scans weiter unterstützt, um strukturelle und funktionelle Daten zur Unterstützung der ccPAS-Anwendung bereitzustellen.
Der erste Studienbesuch besteht aus MRT-Scans, gefolgt von einer TMS-Sitzung zur Aufzeichnung der motorischen Schwellenwerte der Teilnehmer. Die ccPAS TMS-EEG-Verfahren werden dann im Laufe von drei weiteren Besuchen durchgeführt, wobei jede Asynchronitätserkrankung bei einem eigenen Besuch und mindestens einer Woche dazwischen durchgeführt wird. Vor der ccPAS-Anwendung wird zusätzlich zum Ruhezustands-EEG und einem verhaltensmotorischen Test ein Einzelpuls-TMS auf einen Gehirnbereich angewendet, um ccEPs aufzuzeichnen. Diese werden noch zweimal wiederholt, einmal 5 Minuten nach ccPAS und noch einmal 60 Minuten danach, um die Wirkungsdauer zu beobachten. Alle Techniken und Geräte sind nicht-invasiv und gelten im Rahmen der Parameter der Studie als sicher, wobei die Gesamtteilnahme nur mit einem unbedeutenden Risiko verbunden ist.
Studientyp
Einschreibung (Geschätzt)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienkontakt
- Name: Netri Pajankar, MS
- Telefonnummer: 617-726-2000
- E-Mail: npajankar@mgh.harvard.edu
Studieren Sie die Kontaktsicherung
- Name: Gabriel Fadel, MS
- Telefonnummer: 617-726-2000
- E-Mail: gfadel@mgh.harvard.edu
Studienorte
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Massachusetts
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Boston, Massachusetts, Vereinigte Staaten, 02129
- Rekrutierung
- Massachusetts General Hospital
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Erwachsene
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Alter von 18 bis 64 Jahren
- Rechtshändig
- Normales Hören und (korrigiertes) Sehen
- Kann verstehen und eine Einverständniserklärung abgeben
Ausschlusskriterien:
- Herzschrittmacher oder Herzschrittmacherdrähte; Neurostimulatoren; implantierte Pumpen
- Metall im Körper (z. B. Stäbe, Platten, Schrauben, Splitter, Zahnersatz, der während der Aufnahmen nicht entfernt werden kann, Spirale)
- Verdacht auf metallische Partikel im Auge
- Chirurgische Klammern im Kopf oder frühere Neurochirurgie
- Alle magnetischen Partikel im Körper
- Cochlea-Implantate
- Prothetische Herzklappen
- Epilepsie oder eine andere Art von Anfallsgeschichte
- Alle neurologischen Diagnosen oder Medikamente, die die Gehirnfunktion beeinflussen
- Schweres Kopftrauma in der Vorgeschichte (z. B. längerer Bewusstseinsverlust, neurologische Folgen)
- Bekannte strukturelle Hirnläsion
- Bedeutende andere Erkrankung (Herzerkrankungen, bösartige Tumoren, psychische Störungen)
- Erhebliche Klaustrophobie; Morbus Menière
- Schwangerschaft (durch Urin-ß-HCG ausgeschlossen, wenn die Antworten auf die Screening-Fragen darauf hindeuten, dass eine Schwangerschaft möglich ist), Stillen
- Nicht verordneter Drogenkonsum
- Versäumnis, die Verhaltensaufgaben oder neuropsychologischen Bewertungstests durchzuführen
- Gefangene
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: Gesunde Teilnehmer
Alle Teilnehmer werden für mindestens vier separate Besuche eingeplant. Der erste Besuch besteht aus MRT-Scansitzungen (einschließlich struktureller T1- und T2-MRT, Diffusions-MRT und fMRT im Ruhezustand), gefolgt von einer Einzelpuls-TMS-Sitzung zur Bestimmung der motorischen Ruheschwelle des Teilnehmers. Die verbleibenden drei Besuche bestehen aus einer Reihe von TMS-EEG-Läufen unter Verwendung der Methode der gepaarten assoziativen Stimulation (PAS). Jeder Besuch ist auf eine einzige Asynchronitätsbedingung beschränkt, wobei jeder Teilnehmer im Laufe der drei Besuche alle drei Bedingungen erhält. Die Teilnehmer werden nicht darüber informiert, welche Asynchronitätsbedingung sie bei einem bestimmten Besuch erhalten. Einige Probanden können zu zusätzlichen Sitzungen eingeladen werden, um TMS-, EEG- oder MRT-Parameter zu optimieren und die Zuverlässigkeit von Testwiederholungen zu beurteilen. |
Einzelpuls-TMS (spTMS) wird mit einem TMS-Stimulator (MagPro X100 mit MagOption, MagVenture, Farum, Dänemark) und einer TMS-Spule in Form einer Acht geliefert.
80 spTMS werden mit 0,2 Hz wiederholt.
Zur Navigation durch die TMS-Spule wird ein MRT-basiertes TMS-Navigationssystem verwendet (Localite, Bonn, Deutschland).
Die gepaarte assoziative Stimulation (PAS) wird mit zwei TMS-Stimulatoren (MagPro X100 mit MagOption, MagVenture, Farum, Dänemark) und zwei TMS-Spulen angewendet.
Die Impulse von jedem Stimulator/jeder Spule werden mit 0,2 Hz wiederholt, die Laufdauer beträgt 15 Minuten (180 Impulse für jeden Stimulator/jede Spule).
In verschiedenen Sitzungen werden wir PAS mit unterschiedlichen Asynchronitätswerten bereitstellen, um deren Auswirkungen auf die effektive Konnektivität zu untersuchen.
Die Spulen werden mit einem MRT-basierten TMS-Navigationssystem (Localite, Bonn, Deutschland) navigiert.
Struktur-, Diffusions- und Funktions-MRT mit einem 3-Tesla-Siemens-Scanner
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Veränderungen in der effektiven EEG-Konnektivität
Zeitfenster: Innerhalb der Sitzung (vor PAS, 5 Minuten nach PAS, 60 Minuten nach PAS)
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Das EEG wird mit einem 64-Kanal-TMS-kompatiblen Ganzkopfgerät (NeurOne 64, Bittium, Kuopio, Finnland) aufgezeichnet.
Die Daten werden vor (Pre) und 5 Minuten (Post-1) und 60 Minuten (Post-2) nach PAS gesammelt.
Um die durch spTMS hervorgerufenen EEG-Reaktionen aufzuzeichnen, werden die Forscher 80 einzelne TMS-Impulse an die beiden PAS-empfangenden Bereiche abgeben, ein Ziel nach dem anderen in getrennten Läufen.
Die effektive Konnektivität wird durch Vergleich der quellenaufgelösten EEG-induzierten Reaktionswellenformen vor (Pre) und 5 (Post-1) und 60 Minuten nach PAS (Post-2) gemessen.
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Innerhalb der Sitzung (vor PAS, 5 Minuten nach PAS, 60 Minuten nach PAS)
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Veränderungen in der EEG-Kohärenz im Ruhezustand
Zeitfenster: Innerhalb der Sitzung (vor PAS, 5 Minuten nach PAS, 60 Minuten nach PAS)
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Das Ruhezustands-EEG wird mit einem 64-Kanal-Ganzkopfgerät (NeurOne 64, Bittium, Kuopio, Finnland) aufgezeichnet.
Die Daten werden vor (Pre) und 5 Minuten (Post-1) und 60 Minuten (Post-2) nach PAS gesammelt.
Die EEG-Kohärenz im Ruhezustand wird im Quellraum für die beiden PAS-empfangenden Bereiche berechnet.
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Innerhalb der Sitzung (vor PAS, 5 Minuten nach PAS, 60 Minuten nach PAS)
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Veränderungen in der Leistung bimanueller Koordinationsaufgaben
Zeitfenster: Innerhalb der Sitzung (vor PAS, 5 Minuten nach PAS, 60 Minuten nach PAS)
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Die Teilnehmer nehmen an einer einfachen bimanuellen Koordinationsaufgabe vor (Pre), 5 Minuten nach (Post-1) und 60 Minuten nach (Post-2) PAS-Anwendung teil, um Verhaltensdaten zu interhemisphärenverbindungen zwischen den motorischen Kortizes bereitzustellen .
Die Messung wird durch Vergleiche zwischen der Aufgabenleistung der Teilnehmer vor und nach der PAS-Anwendung quantifiziert.
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Innerhalb der Sitzung (vor PAS, 5 Minuten nach PAS, 60 Minuten nach PAS)
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Ermittler
- Hauptermittler: Tommi Raij, MD, PhD, Massachusetts General Hospital
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Geschätzt)
Studienabschluss (Geschätzt)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
- 2024p000098
- 5R01NS126337 (US NIH Stipendium/Vertrag)
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Beschreibung des IPD-Plans
IPD-Sharing-Zeitrahmen
IPD-Sharing-Zugriffskriterien
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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