Neuroplastisuus sokeilla koehenkilöillä toistuvan kosketusstimulaation jälkeen
Toistuvan kosketusstimulaation aiheuttama aivokuoren toiminnan plastisuus saattoi kehittyä asteittain primaarisista parietaalisista alueista, kulkeutuen parieto-okcipitaalisten alueiden yli ja tuli toissijaisesti primaarisiin takaraivoalueisiin. Tämän prosessin avulla voidaan ymmärtää hermosolujen olemassaolo aivoissa ja tietyt alueet tietyille toiminnoille riippumatta stimulaation tyypistä.
Suorittamalla toistuvaa taktiilistimulaatiota 3 kuukauden ajan käyttämällä kosketusstimulaattoria, ryhmämme yrittää todistaa useita, että toistuva kosketusstimulaatio voi luoda monimuotoisuutta ja parantaa kuvioiden tunnistamista ja lokalisointia sokeilla.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Yksityiskohtainen kuvaus
Tutkijat käyttävät passiivista toistuvaa taktiilistimulaatiota 3 kuukauden ajan, tunnin päivässä viiden päivän ajan viikossa, pysty-, vaaka- ja vinoviivoja luoden satunnaisesti kosketusstimulaattorilla. Tavoitteenamme on (a) tutkia, voiko toistuva kosketusstimulaatio luoda monimuotoisuutta ja parantaa sokeiden kuvioiden tunnistamista ja lokalisointia, (b) arvioida tämän koulutuksen vaikutusta aivotoimintaan. ensimmäisen stimulaatioistunnon aikana ja viimeisen kerran. Ja (c) mittaa aivojen toiminnallinen yhteys lepotilan magneettikuvaukseen ennen harjoittelua ja sen jälkeen. Lepotilan MRI-protokolla koostuu yhdestä T1WI-ajosta ja kolmesta lihavoitusta ajosta (TE = 30 ms, TR = 3000 ms, kääntökulma 90º, vokselin koko 3 mm, 124 aikapistettä, 0 väli).
Monimuotoinen sensorinen stimulaatio voi tarjota hyvän mahdollisuuden parantaa sokeiden tunnistamista, paikallistamista ja navigointia. Vaikka tämän multimodaalisuuden integraation hermosubstraattia ei ole vielä täysin ymmärretty. Jotkut aivoalueet, lähinnä lateraalinen takaraivokuori, ovat erikoistuneet visuaaliseen objektien tunnistusta varten ja ne voidaan aktivoida kosketusärsykkeillä. Tämä visuaalisen aivokuoren aktivointi voi johtaa visuaaliseen havaintoon riippumatta aistisyötteen modaalisuudesta.
Sokeilla esineidentunnistuksen vaatima suuri tarve näyttää värväävän myös vatsan ja selän takaraivoalueita. Sokeus muuttaa ei-visuaalisten tehtävien neokortikaalista prosessointia, mukaan lukien frontoparietaaliset ja visuaaliset alueet taktiilisen stimulaation aikana. Tiedetään myös, että sokeat ihmiset, jotka ovat taitavia käyttämään visuo-taktiilista sensorista korvauslaitetta, joka esittää visuaalisia kuvia kohteen kielen sähköisten ärsykkeiden kuvioina, kuten Bach-y-Rita ja Ptito sanoivat, osoittavat niskakuoren aktivaatiota suuntautumis-syrjintätehtävä.
Sikäli kuin tutkijat tietävät, ei ole olemassa tutkimuksia, joiden tarkoituksena on ymmärtää lateraalisen takaraivokuoren aktivoitumisen ja kyvyn tunnistaa kädessä ajan mittaan esille tulleita esineitä välillä. Erityisesti tutkijat testasivat, johtaako toistuva passiivinen kosketusstimulaatio näköalueiden aktivoitumiseen ja avaruudellisten kuvioiden tunnistamiseen sokeilla ihmisillä.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Odotettu)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
-
Madrid, Espanja, 28040
- Rekrytointi
- Universidad Complutense de Madrid
-
Ottaa yhteyttä:
- Tomas Ortiz Alonso, MD,PhD
- Puhelinnumero: 1495 +34 91 394 1495
- Sähköposti: tortiz@med.ucm.es
-
Ottaa yhteyttä:
- Laura Ortiz Teran, MD, PhD
- Puhelinnumero: +1 617 945 3384
- Sähköposti: teran@nmr.mgh.harvard.edu
-
Päätutkija:
- Tomas Ortiz Alonso, MD, PhD
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Kliininen diagnoosi: Sokeuden syyt olivat erilaisia: synnynnäinen nystagmus, glaukooma, retinopatia, synnynnäinen kaihi, linssifibroplasia, silmänpohjan rappeuma, optinen atrofia, Peterin anomalia ja mikroftalmia, verkkokalvon irtauma, verkkokalvon nekroosi ja retiniveitis pigmentosa
Poissulkemiskriteerit:
- Ei aiempia neurologisia, psykiatrisia, kognitiivisia tai sensorimotorisia puutteita sokeuden lisäksi.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Jako: Ei käytössä
- Inventiomalli: Yksittäinen ryhmätehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Functional Connectivity MRI
Toiminnallista yhteyksiä mitataan MRI:llä, teemme yhden T1WI-ajon sekä kolme lepotilaan lihavoitua ajoa.
Lihavoitu juoksuparametrit: TE 30ms, TR 3000ms, kääntökulma 90º, rako 0mm, 124 aikapistettä, vokselin koko 3mm, kesto 6min18s kukin, FOV 240x240x141.
|
Tuntoharjoittelu neuroplastisuuden indusoimiseksi näköreitillä, mitattuna toiminnallisella liitettävyys-MRI:llä
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
MRI Näköpolun toiminnallinen liitettävyys
Aikaikkuna: 1 vuosi
|
Functional Connectivity analysis (fcMRI) on työkalu, jonka avulla voidaan tunnistaa toiminnallisesti liittyvät aivoalueet.
fcMRI hyödyntää havaintoa, että aivojen alueilla esiintyy spontaaneja, matalataajuisia vaihteluita mitattuna käyttämällä veren hapetustasosta riippuvaa (BOLD) kuvantamista.
|
1 vuosi
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: Tomás Ortiz Alonso, MD PhD, Universidad Complutense de Madrid
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- van Praag H, Christie BR, Sejnowski TJ, Gage FH. Running enhances neurogenesis, learning, and long-term potentiation in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Nov 9;96(23):13427-31. doi: 10.1073/pnas.96.23.13427.
- Mahncke HW, Connor BB, Appelman J, Ahsanuddin ON, Hardy JL, Wood RA, Joyce NM, Boniske T, Atkins SM, Merzenich MM. Memory enhancement in healthy older adults using a brain plasticity-based training program: a randomized, controlled study. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Aug 15;103(33):12523-8. doi: 10.1073/pnas.0605194103. Epub 2006 Aug 3.
- Pascual-Leone A, Amedi A, Fregni F, Merabet LB. The plastic human brain cortex. Annu Rev Neurosci. 2005;28:377-401. doi: 10.1146/annurev.neuro.27.070203.144216.
- Feldman DE, Brecht M. Map plasticity in somatosensory cortex. Science. 2005 Nov 4;310(5749):810-5. doi: 10.1126/science.1115807.
- Greenwood RS, Parent JM. Damage control: the influence of environment on recovery from brain injury. Neurology. 2002 Nov 12;59(9):1302-3. doi: 10.1212/wnl.59.9.1302. No abstract available.
- Lepore N, Voss P, Lepore F, Chou YY, Fortin M, Gougoux F, Lee AD, Brun C, Lassonde M, Madsen SK, Toga AW, Thompson PM. Brain structure changes visualized in early- and late-onset blind subjects. Neuroimage. 2010 Jan 1;49(1):134-40. doi: 10.1016/j.neuroimage.2009.07.048. Epub 2009 Jul 28.
- Elbert T, Sterr A, Rockstroh B, Pantev C, Muller MM, Taub E. Expansion of the tonotopic area in the auditory cortex of the blind. J Neurosci. 2002 Nov 15;22(22):9941-4. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-22-09941.2002.
- Fortin M, Voss P, Lord C, Lassonde M, Pruessner J, Saint-Amour D, Rainville C, Lepore F. Wayfinding in the blind: larger hippocampal volume and supranormal spatial navigation. Brain. 2008 Nov;131(Pt 11):2995-3005. doi: 10.1093/brain/awn250. Epub 2008 Oct 14.
- Sadato N, Pascual-Leone A, Grafman J, Ibanez V, Deiber MP, Dold G, Hallett M. Activation of the primary visual cortex by Braille reading in blind subjects. Nature. 1996 Apr 11;380(6574):526-8. doi: 10.1038/380526a0.
- Sadato N, Pascual-Leone A, Grafman J, Deiber MP, Ibanez V, Hallett M. Neural networks for Braille reading by the blind. Brain. 1998 Jul;121 ( Pt 7):1213-29. doi: 10.1093/brain/121.7.1213.
- Merabet LB, Hamilton R, Schlaug G, Swisher JD, Kiriakopoulos ET, Pitskel NB, Kauffman T, Pascual-Leone A. Rapid and reversible recruitment of early visual cortex for touch. PLoS One. 2008 Aug 27;3(8):e3046. doi: 10.1371/journal.pone.0003046.
- Burton H, Sinclair RJ, McLaren DG. Cortical activity to vibrotactile stimulation: an fMRI study in blind and sighted individuals. Hum Brain Mapp. 2004 Dec;23(4):210-28. doi: 10.1002/hbm.20064.
- Wheat HE, Goodwin AW, Browning AS. Tactile resolution: peripheral neural mechanisms underlying the human capacity to determine positions of objects contacting the fingerpad. J Neurosci. 1995 Aug;15(8):5582-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.15-08-05582.1995.
- Amedi A, Stern WM, Camprodon JA, Bermpohl F, Merabet L, Rotman S, Hemond C, Meijer P, Pascual-Leone A. Shape conveyed by visual-to-auditory sensory substitution activates the lateral occipital complex. Nat Neurosci. 2007 Jun;10(6):687-9. doi: 10.1038/nn1912. Epub 2007 May 21.
- Swisher JD, Halko MA, Merabet LB, McMains SA, Somers DC. Visual topography of human intraparietal sulcus. J Neurosci. 2007 May 16;27(20):5326-37. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0991-07.2007.
- Harris JA, Miniussi C, Harris IM, Diamond ME. Transient storage of a tactile memory trace in primary somatosensory cortex. J Neurosci. 2002 Oct 1;22(19):8720-5. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-19-08720.2002.
- De Volder AG, Catalan-Ahumada M, Robert A, Bol A, Labar D, Coppens A, Michel C, Veraart C. Changes in occipital cortex activity in early blind humans using a sensory substitution device. Brain Res. 1999 Apr 24;826(1):128-34. doi: 10.1016/s0006-8993(99)01275-5.
- Gizewski ER, Gasser T, de Greiff A, Boehm A, Forsting M. Cross-modal plasticity for sensory and motor activation patterns in blind subjects. Neuroimage. 2003 Jul;19(3):968-75. doi: 10.1016/s1053-8119(03)00114-9.
- Zarei M, Johansen-Berg H, Smith S, Ciccarelli O, Thompson AJ, Matthews PM. Functional anatomy of interhemispheric cortical connections in the human brain. J Anat. 2006 Sep;209(3):311-20. doi: 10.1111/j.1469-7580.2006.00615.x.
- Hofer S, Frahm J. Topography of the human corpus callosum revisited--comprehensive fiber tractography using diffusion tensor magnetic resonance imaging. Neuroimage. 2006 Sep;32(3):989-94. doi: 10.1016/j.neuroimage.2006.05.044. Epub 2006 Jul 18.
- Karni A, Meyer G, Jezzard P, Adams MM, Turner R, Ungerleider LG. Functional MRI evidence for adult motor cortex plasticity during motor skill learning. Nature. 1995 Sep 14;377(6545):155-8. doi: 10.1038/377155a0.
- Gougoux F, Zatorre RJ, Lassonde M, Voss P, Lepore F. A functional neuroimaging study of sound localization: visual cortex activity predicts performance in early-blind individuals. PLoS Biol. 2005 Feb;3(2):e27. doi: 10.1371/journal.pbio.0030027. Epub 2005 Jan 25.
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus
Ensisijainen valmistuminen (Odotettu)
Opintojen valmistuminen (Odotettu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Arvio)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Arvio)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- VISION TACTIL
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 .