Funktionaalinen aivojen kuvantaminen terveillä vapaaehtoisilla kognitiivisten toimintojen tutkimiseksi

Tavoite:

Tämän protokollan tavoitteena on parantaa mittakaavattoman aivotoiminnan ja tietoisen vs. tiedostamattoman prosessoinnin ymmärtämistä tekemällä pieniä käyttäytymis-, elektrofysiologisia, neurokuvantamis- ja aivostimulaatiopilottitutkimuksia. Tämän tutkimuksen odotetaan auttavan kehittämään tekniikoita ja hypoteeseja näiden aiheiden tulevaa tutkimusta varten.

Suoritamme:

• Pilottiosatutkimus: Pilottialatutkimukset ovat luonteeltaan tutkivia, jotta saadaan tarpeeksi tietoa hypoteesin luomiseksi. Kriteeri uuteen täydelliseen protokollaan siirtymiselle on riittävän tiedon hankkiminen tehoanalyysin tuottamiseksi. Pilottiosatutkimuksiin ei ole ilmoittautumisrajoituksia.
• Hypoteesitestauksen osatutkimus määritellään tutkimukseksi, jossa on tietty testattava hypoteesi ja joka voidaan suorittaa muutamalla terveellä vapaaehtoisella tai potilaalla. Hypoteesien testausalatutkimukset läpikäyvät tilastolliset ja PIRC-arvioinnit 6 koehenkilön jälkeen (jos ryhmää on yksi) tai 12 henkilön jälkeen (6 tutkimusryhmää kohden), jos kahta ryhmää tutkitaan ennen lisähenkilöiden rekrytointia. Jos aihe keskeyttää tai äänitys epäonnistuu, palkataan uusi. Yhdessä P.I. ja PIRC päättää, jatketaanko hypoteesialatutkimusta useammalla kohteella ilman muutosta vai olisiko muutos tai uusi protokolla tarpeen. PIRC:lle ja tilastotarkastajalle lähetetään muistio, jossa pyydetään tarkistamaan hypoteesitestauksen osatutkimukset mahdollisia lisäilmoittautumisia varten. Muistio välitetään CNS IRB:lle.
• Uusien kokeellisten paradigmien ja data-analyysimenetelmien tekninen kehittäminen.

Tämä protokolla sisältää vain ei-invasiivisia tekniikoita, joilla on minimaalinen riski (MRI, EEG, MEG, EMG, tDCS).

Tutkimusväestö:

Suunnittelemme rekrytoimaan jopa 120 tervettä 18-65-vuotiasta vapaaehtoista.

Design:

Suunnittelemme pieniä projekteja, jotka liittyvät mittakaavattoman aivotoiminnan ja tietoisen/tiedostamattoman prosessoinnin teemaan. Tutkimme terveitä vapaaehtoisia levossa tai heidän suorittaessaan yksinkertaisia ​​motorisia tai sensorisia tehtäviä. Jos hypoteesitestauksen osatutkimus johtaa kiinnostaviin tuloksiin ja jos suurempi populaatio on tarpeen tilastollisen merkitsevyyden saavuttamiseksi, toimitetaan erillinen protokolla, jossa on a priori hypoteeseja, erityinen tutkimussuunnitelma ja tehoanalyysi, joka on mukautettu tässä vaiheessa tehdyistä pilotti- tai esiselvittävistä osatutkimuksista. protokollaa.

Osatutkimuksissa terveiden vapaaehtoisten ihmisten aivotoimintaa seurataan funktionaalisella magneettikuvauksella (fMRI), magnetoenkefalografialla (MEG), elektroenkefalografialla (EEG) tai samanaikaisella MEG-EEG:llä. Joistakin koehenkilöistä kerätään anatomisia MRI-kuvia, jotta aivodynamiikka voidaan paikallistaa paremmin. Koska transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) sopii ihanteellisesti moduloimaan skaalattoman aivotoiminnan hidasta komponenttia, tutkimme myös tDCS:n vaikutusta aivojen toimintaan ja/tai käyttäytymiseen kognitiivisissa tehtävissä. tDCS annetaan peräkkäin, mutta ei samanaikaisesti, aivotoiminnan seurannan kanssa fMRI/MEG/EEG:llä. Suurin osa kokeista suoritetaan kognitiivisten tehtävien yhteydessä. Joissakin kokeissa tutkimme aivotoimintaa lepotilassa, jolloin spontaani aivotoiminta kerätään ilman erityistä ulkopuolista tehtävää.

Tulostoimenpiteet:

MRI: analysoida toimenpiteitä, kuten aivojen anatomisia rakenteita (käyttämällä rakenteellista MRI:tä); veren happitasosta riippuvan (BOLD) signaalin amplitudi (käyttämällä fMRI:tä); aivojen verenvirtaus [käyttämällä valtimoiden spin-leimausta (ASL)] ja erilaisia ​​välittäjäainetasoja kiinnostavilla aivoalueilla [käyttämällä magneettiresonanssispektroskopiaa (MRS)].

EEG ja MEG: kvantifioida mittoja, kuten tehospektri, tapahtumaan tai tehtävään liittyvät potentiaalit, synkronointi/desynkronointi ja koherenssi antureiden tai lähteiden välillä, jotka sijaitsevat lähellä kiinnostavia aivoalueita.

tDCS: analysoida tDCS:n aiheuttamia muutoksia käyttäytymismittauksissa ja/tai fMRI/EEG/MEG-aktiivisuudessa.

Käyttäytymismittaukset: kvantifioida mittareita, kuten osumanopeus, reaktioajat, elektromyografia (EMG) -mallit.

Voimme mitata autonomisia tietoja kokeen aikana (kuten sydämen syke, hengitys, loppuhengityksen CO2, ihon johtavuus), jotka korreloivat tulosmittausten kanssa.