Transkraniaalinen ultraäänineuromodulaatio ihmisen primaarisessa näköaivokuoressa ja primaarisessa kuuloaivokuoressa
Transkraniaalinen ultraääninen neuromodulaatio ihmisen primaarisessa visuaalisessa aivokuoreessa ja primaarisessa auditiivisessa aivokuoreessa
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Tila
Ehdot
Ehdot
Interventio / Hoito
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Tämä tutkimus arvioi matalan intensiteetin transkraniaalisen kohdistetun ultraäänen (tFUS) vaikutuksia aivojen toimintaan terveillä aikuisilla vapaaehtoisilla. Transkraniaalinen ultraääni on ei-invasiivinen tekniikka, joka kuljettaa akustista energiaa kallosta läpi pieneen, kohdennettuun aivojen alueeseen. Toisin kuin muut ei-invasiiviset aivostimulaatiomuodot, ultraääni voi saavuttaa syvät ja pinnalliset aivorakenteet millimetrin tarkkuudella.
Transkraniaalista ultraääntä tutkitaan parhaillaan mahdollisena hoidona neurologisiin ja psykiatrisiin sairauksiin, kuten krooniseen kipuun, riippuvuuteen ja masennukseen. Kuitenkaan optimaaliset stimulaatioparametrit ihmisillä aivojen toiminnan lisäämiseksi tai vähentämiseksi eivät ole vielä hyvin vakiintuneet. Tämän tutkimuksen tarkoitus on selvittää, mitkä ultraäänipulssiparametrit tuottavat mitattavan herätyksen tai vaimentumisen aivokuoren toiminnassa ihmisillä.
Tutkimus keskittyy kahteen aivoalueeseen: ensisijaiseen näköaivokuoreen ja ensisijaiseen kuuloaivokuoreen. Nämä alueet valittiin, koska näiden alueiden stimulaatio voi tuottaa aistimuksellisia kokemuksia, kuten valonvälähdyksiä tai äänten kuulemista. Nämä havaintoilmoitukset yhdessä aivojen tallenteiden kanssa antavat tutkijoille mahdollisuuden arvioida suoraan, miten ultraääni vaikuttaa hermostolliseen toimintaan.
Osallistujat suorittavat kolme käyntiä.
Käynnin 1 aikana osallistujat käyvät läpi tietoon perustuvan suostumuksen, perustason näkö- tai kuulotoiminnon testauksen ja magneettikuvauksen (MRI). MRI-kuvauksia käytetään kunkin osallistujan yksilöllisen aivoanatomian tunnistamiseen ja stimulaatiokohteen tarkkaan paikantamiseen.
Käynnin 2 aikana osallistujat käyvät läpi ultraäänistimulaation, kun aivojen toimintaa tallennetaan elektroenkefalografialla (EEG). EEG on ei-invasiivinen menetelmä, joka mittaa sähköisiä signaaleja päänahasta. Perustason aivovasteet visuaalisiin tai auditiivisiin ärsykkeisiin tallennetaan ennen stimulaatiota. Ultraääntä toimitetaan sitten lyhyinä purkauksina, kun EEG jatkaa aivojen toiminnan tallentamista. Osallistujilta saatetaan kysyä mahdollisia stimulaation aikana koettuja tuntemuksia. Stimulaation jälkeen suoritetaan lisää EEG-tallenteita ja käyttäytymistestejä lyhytaikaisten vaikutusten arvioimiseksi.
Testataan kolmea eri ultraäänipulssin kestoa satunnaisessa järjestyksessä. Jokainen stimulaatiotila koostuu lyhyistä purkauksista, joita erottavat lepojaksoja. Kokonaisstimulaatioaika rajoitetaan, ja stimulaatiotilojen välille sisällytetään lepojaksoja.
Käynnin 3 aikana, joka tapahtuu vähintään viikon kuluttua, osallistujat toistavat käyttäytymistestauksen ja käyvät läpi seurantarakenteisen MRI-kuvauksen varmistaakseen, että rakenteellisia muutoksia ei tapahtunut.
Tässä tutkimuksessa käytetyt ultraäänen intensiteetit ovat alle Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston (FDA) vakiintuneiden turvallisuusrajojen diagnostiselle ultraäänelle. Spatiaalinen huippupulssin keski-intensiteetti (Isppa) ja spatiaalinen huippuaikakeski-intensiteetti (Ispta) pidetään FDA:n altistusrajojen alapuolella, jo ennen kuin lasketaan kallon signaalin vaimennusta. Mekaaniset indeksit (MI) pysyvät myös suositeltujen turvallisuuskynnysten alapuolella. Aikaisempiin tuhansia osallistujia sisältäviin ihmistutkimuksiin perustuen vakavien haittavaikutusten riskiä pidetään hyvin alhaisena.
Mahdollisia riskejä ovat tilapäinen päänahan epämukavuus, lievä ihon ärsytys ultraäänigeelistä tai ohimenevät aistimukselliset vaikutukset, kuten valonvälähdykset tai äänet. Vaikka kouristuksia ei ole raportoitu ihmistutkimuksissa näillä parametreilla, ultraääni moduloi aivojen toimintaa, ja teoreettinen riski on olemassa samoin kuin muissa ei-invasiivisissa aivostimulaatiomenetelmissä. Osallistujia valvotaan kaikkien toimenpiteiden ajan.
Osallistujille ei ole suoraa lääketieteellistä hyötyä. Kuitenkin tämän tutkimuksen tulokset voivat auttaa ohjaamaan ultraäänipohjaisten hoitojen kehittämistä neurologisiin ja psykiatrisiin sairauksiin sekä parantaa ymmärrystä siitä, miten kohdennettu aivostimulaatio vaikuttaa aistimusten havaitsemiseen.
Kerätty tieto sisältää MRI-kuvia, EEG-tallenteita, käyttäytymisen suorituskykymittauksia ja osallistujien raportoimia kokemuksia. Kaikki tiedot koodataan ja säilytetään turvallisesti instituution käytäntöjen mukaisesti.
Opintotyyppi
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
Ilmoittautuminen
Vaihe
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskeluyhteys
Opiskeluyhteys
- Nimi: Daniel K Freeman, Ph.D.
- Puhelinnumero: 617-877-7145
- Sähköposti: Daniel.Freeman@ll.mit.edu
Opiskelupaikat
-
-
Massachusetts
-
Cambridge, Massachusetts, Yhdysvallat, 02139
- Massachusetts Institute of Technology - McGovern Institute for Brain Research
-
Ottaa yhteyttä:
- Daniel K Freeman, Ph.D.
- Puhelinnumero: 617-877-7145
- Sähköposti: Daniel.Freeman@ll.mit.edu
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Tämän tutkimuksen osallistumiskriteerit ovat seuraavat:
- Terveet 21-55-vuotiaat aikuiset miehet ja naiset.
- Ei magneettikuvauksen (MRI) vasta-aiheita, kuten klaustrofobiaa.
Tämän tutkimuksen poissulkemiskriteerit ovat seuraavat:
- Merkittävän lääketieteellisen, neurologisen (mukaan lukien ääreishermosairaus) tai psyykkisen sairauden historia.
- Verisuonisairauksien, verenvuodon taipumuksen tai verenohentavien lääkkeiden historia.
- Pään vamman historia tajuttomuudella.
- Rauhoittavien, kipulääkkeiden ja aivojen toimintaan vaikuttavien aineiden käyttö.
- Vasta-aiheet magneettikuvauksen korkealle magneettikentälle.
- Ihoärsytysten historia äänikytkentämateriaaleista kuten vesipohjaisesta geelistä ja polyvinyylialkoholista (PVA; yleinen kotitalousmuovipussimateriaali).
- Haavoittuvat väestöryhmät (raskaana olevat naiset, lapset, laitoksessa asuvat henkilöt).
- Liiallisen alkoholin (esim. enintään yksi olutpullo tai lasi viiniä) tai rasittavan liikunnan (esim. enintään päivittäinen rutiini) käyttö tutkimuskäynnin päivänä.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Ei käytössä
- Inventiomalli: Yksittäinen ryhmätehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseiden lukumäärä
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / ArmOsallistujaryhmä / Arm |
Interventio / HoitoInterventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Kokeellinen: Transkraniaalinen kohdistettu ultraäänistimulaatio
Osallistujat suorittavat kolme käyntiä.
Käynti 1 sisältää tiedostetun suostumuksen, perustason näkö- tai kuulotestauksen sekä magneettikuvauksen (MRI) kohteen paikantamiseksi.
Käynti 2 sisältää elektroenkefalografian (EEG) tallentamisen ja matalan intensiteetin transkraniaalisen fokusoituneen ultraäänen (tFUS) joko ensisijaiseen näköaivokuoreen tai ensisijaiseen kuuloaivokuoreen (jokainen osallistuja saa vain yhden kohteen).
Kolme ultraäänipulssin kestoa toimitetaan satunnaisessa järjestyksessä, kun EEG:ta ja käyttäytymisvasteita mitataan ennen, aikana ja jälkeen stimuloinnin.
Käynti 3 (≥1 viikon kuluttua) sisältää toistettavan käyttäytymistestauksen ja seurantarakenteen magneettikuvauksen.
|
Matala-intensiteettinen transkraniaalinen fokusoitu ultraääni, joka toimitetaan joko primaariseen visuaaliseen aivokuoreen tai primaariseen auditiiviseen aivokuoreen tutkimuskäyttöön tarkoitetulla ultraäänijärjestelmällä.
Kolmea pulssin kestoa testataan satunnaisessa järjestyksessä yksittäisen tutkimussession aikana, kun aivojen toimintaa ja käyttäytymisvasteita mitataan.
Muut nimet:
Aivojen sähköisen toiminnan haittaamaton tallentaminen ihonpään elektrodeista ennen ultraäänistimulaatiota, sen aikana ja sen jälkeen.
Muut nimet:
Rakenne- ja toiminnallista magneettikuvausmenetelmää käytetään stimulaatiokohteiden anatomiseen paikallistamiseen ja turvallisuuden jatkoseurantaan.
Muut nimet:
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Muutos aistinvaraisesti synnytetyssä aivokuoren vasteessa, mitattuna elektroenkefalografialla
Aikaikkuna: Mitattu toisella käynnillä (perustaso, stimuloinnin aikana, välittömästi stimuloinnin jälkeen ja 15–20 minuuttia stimuloinnin jälkeen)
|
Muutos sensory-evoked potentialien huippujen välisessä amplitudissa (µV), jotka on tallennettu skalp-elektroenkefalografialla (EEG) kohdistetulta kortikaaliselta alueelta (visuaalinen tai auditiivinen korteksi, riippuen stimulaatiotilasta) transcranial focused ultrasound -stimulaation aikana ja sen jälkeen, suhteessa perustasoon (pre-stimulaatio).
|
Mitattu toisella käynnillä (perustaso, stimuloinnin aikana, välittömästi stimuloinnin jälkeen ja 15–20 minuuttia stimuloinnin jälkeen)
|
|
Muutos visuaalisessa havaintokynnyksessä
Aikaikkuna: Perustaso (Käynti 1); ennen stimulaatiota (Käynti 2); välittömästi stimulaation jälkeen (Käynti 2); ja 1 viikon kuluttua stimulaatiosta (Käynti 3)
|
Näköherkkyyskynnyksen muutos, mitattuna näkökenttäanalyysillä, kvantifioituina havaitsemiskynnyksinä ennen ja jälkeen transkraniaalisen tarkasti kohdistetun ultraäänistimulaation.
|
Perustaso (Käynti 1); ennen stimulaatiota (Käynti 2); välittömästi stimulaation jälkeen (Käynti 2); ja 1 viikon kuluttua stimulaatiosta (Käynti 3)
|
|
Muutos kuuloaistin äänisävyjen havaitsemiskynnyksessä
Aikaikkuna: Perustaso (Käynti 1); ennen stimulaatiota (Käynti 2); välittömästi stimulaation jälkeen (Käynti 2); ja 1 viikko stimulaation jälkeen (Käynti 3)
|
Muutos kuulon havaitsemiskynnyksissä mitattuna kaupallisella audiometrijärjestelmällä (esim. WAHTS Hearing), kvantifioituina vähimmäishavaitsevana äänenvoimakkuutena (dB HL) taajuuksilla (250 Hz–8 kHz) ennen ja jälkeen transkraniaalisen tarkasti kohdistetun ultraäänistimulaation.
|
Perustaso (Käynti 1); ennen stimulaatiota (Käynti 2); välittömästi stimulaation jälkeen (Käynti 2); ja 1 viikko stimulaation jälkeen (Käynti 3)
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Osallistujan raportoima havaintovoimakkuus mitattuna numeerisella asteikolla transkraniaalisessa fokusoitua ultraääntä käytettäessä
Aikaikkuna: Jokaisen stimulaatioblokin aikana (kukin noin 6–7 minuuttia; yhteensä enintään 20 minuuttia) toisella käynnillä
|
Osallistujan raportoimat aistihavainnot, jotka esiintyvät transkraniaalisessa kohdistetussa ultraäänistimulaatiossa (esimerkiksi visuaaliset välähdykset tai auditiiviset äänet), mitattuna numeerisella arviointiasteikolla (0–10), jossa 0 tarkoittaa havainnon puuttumista ja 10 maksimaalista havaitun intensiteetin astetta.
Havaintojen esiintyminen tai puuttuminen myös tallennetaan.
|
Jokaisen stimulaatioblokin aikana (kukin noin 6–7 minuuttia; yhteensä enintään 20 minuuttia) toisella käynnillä
|
|
Osallistujien määrä, joilla todetaan uusia aivojen rakenteellisia poikkeavuuksia magneettikuvauksessa transkraniaalisesti kohdistetun ultraäänistimulaation jälkeen
Aikaikkuna: 1 viikko stimulaation jälkeen (Käynti 3)
|
Rakennekuvantamisesta (MRI) (T1-painotettu ja suskeptibiliteettipainotettu kuvantaminen) saadut kuvat arvioidaan pätevän radiologin toimesta tunnistamaan mahdolliset uudet tai pahentuneet rakenteelliset poikkeavuudet ultraäänellä kohdistetussa aivoalueessa verrattuna lähtötilanteen kuvaukseen.
Tuloksena ilmoitetaan poikkeavuudet havaittujen osallistujien lukumääränä.
|
1 viikko stimulaation jälkeen (Käynti 3)
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Yhteistyökumppanit
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Arvioitu)
Opiskelun aloitus
Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)
Ensisijainen valmistuminen
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
Opintojen valmistuminen
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Ensimmäinen Lähetetty
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin päivitys julkaistu
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
Muut tutkimustunnusnumerot
- 2507001708
- TI25-5201 (Muu apuraha/rahoitusnumero: MIT Lincoln Laboratory)
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
IPD-suunnitelman kuvaus
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .