Imágenes cerebrales funcionales en voluntarios sanos para estudiar funciones cognitivas

Objetivo:

El objetivo de este protocolo es mejorar la comprensión de la actividad cerebral sin escala y el procesamiento consciente versus inconsciente mediante la realización de pequeños subestudios piloto de estimulación cerebral, electrofisiológicos, de neuroimagen y conductuales. Se espera que esta investigación ayude a desarrollar técnicas e hipótesis para futuras investigaciones sobre estos temas.

Realizaremos:

• Subestudio piloto: Los subestudios piloto son de naturaleza exploratoria, con el fin de desarrollar suficiente información para generar una hipótesis. El criterio para la transición a un nuevo protocolo completo será la adquisición de información suficiente para generar un análisis de potencia. No hay limitaciones de inscripción para los subestudios piloto.
• El subestudio de prueba de hipótesis se define como un estudio con una hipótesis específica para probar que se puede completar con unos pocos voluntarios o pacientes sanos. Los subestudios de prueba de hipótesis se someterán a revisiones estadísticas y PIRC después de 6 sujetos (si hay un grupo) o después de 12 (6 por brazo) si se estudian dos grupos antes de reclutar sujetos adicionales. En caso de abandono del sujeto o registro fallido, se reclutará un reemplazo. Juntos, el P.I. y PIRC decidirá si continuar el subestudio de hipótesis con más sujetos sin una enmienda o si sería necesaria una enmienda o un nuevo protocolo. Se enviará un memorando solicitando una revisión de los subestudios de prueba de hipótesis para una posible inscripción adicional al PIRC y al revisor estadístico. El memorando se enviará al CNS IRB.
• Desarrollo técnico de nuevos paradigmas experimentales y métodos de análisis de datos.

Este protocolo incluye solo técnicas no invasivas con riesgo mínimo (MRI, EEG, MEG, EMG, tDCS).

Población de estudio:

Planeamos reclutar hasta 120 voluntarios sanos de entre 18 y 65 años.

Diseño:

Diseñaremos pequeños proyectos que sean pertinentes al tema de la actividad cerebral sin escalas y el procesamiento consciente/inconsciente. Investigaremos voluntarios sanos en estado de reposo o mientras realizan tareas motoras o sensoriales simples. Si un subestudio de prueba de hipótesis conduce a resultados de interés y si se necesita una población más grande para alcanzar la significación estadística, se presentará un protocolo separado con hipótesis a priori, diseño de estudio específico y análisis de potencia adaptados de los subestudios piloto o exploratorios realizados en el presente. protocolo.

En los subestudios, la actividad cerebral de voluntarios humanos sanos se controlará mediante resonancia magnética funcional (fMRI), magnetoencefalografía (MEG), electroencefalografía (EEG) o MEG-EEG simultáneo. Se recopilarán resonancias magnéticas anatómicas en algunos sujetos para permitir una mejor localización de la dinámica cerebral. Debido a que la estimulación de corriente continua transcraneal (tDCS) es ideal para modular el componente lento de la actividad cerebral sin escala, también investigaremos el efecto de tDCS en la actividad cerebral y/o el rendimiento conductual en tareas cognitivas. La tDCS se administrará de forma secuencial, pero no simultánea, con la monitorización de la actividad cerebral mediante fMRI/MEG/EEG. La mayoría de los experimentos se realizarán junto con tareas cognitivas. En algunos experimentos, estudiaremos la función cerebral en estado de reposo, durante el cual se recopila actividad cerebral espontánea sin una tarea específica administrada externamente.

Medidas de resultado:

MRI: para analizar medidas como las estructuras anatómicas del cerebro (utilizando MRI estructural); amplitud de la señal dependiente del nivel de oxigenación de la sangre (BOLD) (utilizando fMRI); flujo sanguíneo cerebral [usando el etiquetado de espín arterial (ASL)] y diferentes niveles de neurotransmisores en las regiones cerebrales de interés [usando espectroscopia de resonancia magnética (MRS)].

EEG y MEG: para cuantificar medidas como el espectro de potencia, potenciales relacionados con eventos o tareas, sincronización/desincronización y coherencia entre sensores o fuentes ubicadas cerca de las áreas cerebrales de interés.

tDCS: para analizar los cambios en las medidas de comportamiento y/o la actividad de fMRI/EEG/MEG causada por tDCS.

Medidas de comportamiento: para cuantificar medidas como la tasa de aciertos, los tiempos de reacción, los patrones de electromiografía (EMG).

Podemos medir datos autonómicos durante el transcurso del experimento (como la frecuencia cardíaca, la respiración, el CO2 al final de la espiración, la conductancia de la piel), que se correlacionarán con las medidas de resultado.