Työkalun käytön ja työkalun evoluution aivojen perusteiden tutkimus (TOOLBOX)
Työkalun käytön ja työkalun evoluution aivoperusteet
Työkalujen käyttöä pidetään tunnusmerkkinä monimutkaisille kognitiivisille mukautuksille, jotka ihmiset ovat saavuttaneet evoluution kautta, mikä tarjoaa ihmislajille mukautumisetua. Vaikka muutkin lajit käyttävät työkaluja, ihmisten työkalujen käyttö on paljon monimutkaisempaa ja kehittyneempää. Sitä paitsi vain ihmiset voivat kehittää työkalujaan parantamalla niitä. Jos ihmisellä on erityisiä kykyjä työkalujen käyttöön, sen on oltava maadoitettu tiettyyn neuroanatomiseen substraattiin. Ihmisillä ja ei-ihmisillä on samanlainen tartuntajärjestelmä, joka sijaitsee ylemmässä parietaalilohkossa ja intraparietaalisessa uurteessa. On kuitenkin olemassa ihmisen spesifisyys: vasemman alemman parietaalilohkon surpramarginaalinen gyrus on ainutlaatuinen ihmiselle, ja sillä voi olla keskeinen rooli työkalujen käytössä ja työkalujen kehityksessä.
Tämän projektin tavoitteena on tutkia ihmisen työkalujen käytön hermokorrelaatteja toiminnallisen magneettikuvauksen (fMRI) kanssa, jotta voidaan täsmentää kognitiivisia mekanismeja, joiden kautta ihminen pystyy käyttämään työkaluja. Haluamme myös tutkia, mitkä ovat ne kognitiiviset kyvyt, joiden avulla voimme kehittää työkalujamme niitä parantamalla, ja niihin liittyviä hermokorrelaatteja.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
-
Lyon, Ranska, 69002
- Laboratoire d'Etude des Mécanismes Cognitifs (EMC) -Université Lumière Lyon 2
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Olla 18-65 vuoden ikäinen
- Annettuaan tietoisen suostumuksen tutkimukseen
- Olla oikeakätinen
- Rekisteröity Ranskan sosiaaliturvajärjestelmään
Poissulkemiskriteerit:
- Ei allekirjoitusta suostumuslomakkeessa, mukaan lukien kyvyttömyys lukea tai kirjoittaa ranskaa.
- Neurologinen tai psykiatrinen sairaus, joka tiedetään tai paljastuu osallistumiskäynnin aikana
- Aineiden nauttiminen (psykoaktiivisten lääkkeiden tai virkistyslääkkeiden käyttö) koepäivänä
- Melusietokyky
- Alaikäinen henkilö, raskaana oleva tai imettävä nainen
- Henkilöt, joilta on evätty kansalaisoikeudet tai heiltä riistetty vapaus
- Ei pysty täyttämään kyselylomaketta (vakavia kognitiivisia ongelmia)
- Koehenkilöillä ei saa olla metallisia tai elektronisia implantteja kehossa : sydämentahdistin tai sydämentahdistimen johtoja, avoin sydänleikkaus, tekosydänläppä, aivojen aneurysmaleikkaus, välikorvan implantti, kuulokojeet, hammasraudat tai laaja hammashoito, kaihileikkaus tai linssiimplantti, istutettu mekaaninen tai sähkölaite tai tekoraaja tai -nivel o kehossa olevat vieraat metalliesineet (luodit, BB:t, pelletit, skrapnelit tai metallityön palaset) tai nykyinen tai aikaisempi työ koneistajana, hitsaajana tai metallityöntekijänä, tatuoinnit lähellä pään tai kaulan alueita, pysyvä meikki
- Klaustrofobia
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Ei satunnaistettu
- Inventiomalli: Yksittäinen ryhmätehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Muut: Työkalun käyttö
Tämän käsivarren fMRI-koeolosuhteet antavat meille mahdollisuuden tutkia aivojen toimintaa työkaluja käytettäessä.
Tässä tarvitaan vain fMRI-kokeellinen istunto.
FMRI-skannerin osallistujille ehdotetut tehtävät liittyvät työkalujen käyttöön.
Heidän on ratkaistava mekaanisia ongelmia, arvioitava käsiasennon soveltuvuutta työkalujen käyttöön ja onko esitellyillä työkaluilla sama käyttökonteksti, samat toiminnalliset tavoitteet, samat käsiasennot niiden käytössä. Nämä kokeelliset olosuhteet liittyvät fMRI-tekniikan antamat BOLD-mittaukset antavat meille mahdollisuuden tehdä hypoteeseja työssä olevista neurokognitiivisista mekanismeista, kun käytämme työkaluja.
|
Kuvaustutkimus
|
|
Muut: Työkalun evoluutio
Tämän käsivarren fMRI-koeolosuhteet antavat meille mahdollisuuden tutkia aivojen toimintaa, kun parannamme työkaluja.
Täällä fMRI-kokeellista istuntoa täydentää kognitiivisen psykologian kokeilu, jossa osallistujat saavat työkalun kehittymiseen.
FMRI-skannerin osallistujille ehdotetut tehtävät liittyvät kognitiivisiin toimintoihin, jotka voivat vaikuttaa työkalujen parantamiseen: luovuus, tekninen harkinta, logiikka, empatia.
Näihin kokeellisiin ehtoihin liittyvät BOLD-mitat liittyvät osallistujan kykyyn parantaa työkalua yleisen lineaarisen mallinnuksen avulla.
|
Kuvaustutkimus
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
ROHKEA vaikutus
Aikaikkuna: 1 tunti
|
Mitta on veren happipitoisuudesta riippuvainen mitta (BOLD), joka on sallittu toiminnallisessa magneettikuvauksessa. Tämä BOLD-taso kerätään jokaisesta kuvattujen aivojen vokselista ja säännöllisin aikavälein (TR = 3") kokeen aikana (noin yksi tunti). Tämä on fMRI-kokeiden standardimenettely. Funktionaalinen magneettikuvaus mittaa aivojen toimintaa havaitsemalla verenkiertoon liittyviä muutoksia. Tämä tekniikka perustuu siihen tosiasiaan, että aivojen verenvirtaus ja hermosolujen aktivaatio liittyvät toisiinsa. Kun jokin aivoalue on käytössä, myös verenvirtaus tälle alueelle lisääntyy. FMRI:n ensisijainen muoto käyttää BOLD-kontrastia vastauksena kokeelliseen tilaan, jolloin tutkijat voivat seurata muutoksia aivojen hapenkulutuksessa ja siten aivojen toiminnassa. BOLD-vaikutus lasketaan arvioimalla eri rentoutumisaikoja (T1 ja T2) aivoissa, koska T1 ja T2 ovat erilaisia alueellisten aivojen verenvirtausten funktiona. |
1 tunti
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Kyky parantaa työkalua
Aikaikkuna: 20 minuuttia
|
Osallistujille jaetaan metallilangat ja heitä pyydetään rakentamaan torni mahdollisimman korkealle.
Tätä varten he voivat tarkkailla edellistä osallistujaa inspiroidakseen itseään.
Kerättävä mitta on tornin korkeus verrattuna edellisen osallistujan tornin korkeuteen.
|
20 minuuttia
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Tutkijat
- Päätutkija: Yves ROSSETTI, MD, Hospices Civils de Lyon
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Lesourd M, Osiurak F, Martin J, Hague S, Laroze M, Clement G, Medeiros de Bustos E, Fargeix G, Magnin E, Moulin T. Neurocognitive mechanisms underlying action tool knowledge tasks: specificity of tool-tool compared to hand-tool compatibility tasks. Commun Biol. 2025 Apr 3;8(1):552. doi: 10.1038/s42003-025-07923-1.
- Osiurak F, Federico G, Fournel A, Gaujoux V, Lamberton F, Ibarrola D, Rossetti Y, Lesourd M. Shaping the physical world to our ends through the left PF technical-cognition area. Elife. 2025 Apr 17;13:RP94578. doi: 10.7554/eLife.94578.
- Lesourd M, Reynaud E, Navarro J, Gaujoux V, Faye-Vedrines A, Alexandre B, Baumard J, Federico G, Lamberton F, Ibarrola D, Rossetti Y, Osiurak F. Involvement of the posterior tool processing network during explicit retrieval of action tool and semantic tool knowledge: an fMRI study. Cereb Cortex. 2023 May 24;33(11):6526-6542. doi: 10.1093/cercor/bhac522.
- Federico G, Cavaliere C, Reynaud E, Salvatore M, Brandimonte MA, Osiurak F. The Area Prostriata may play a role in technical reasoning. Behav Brain Funct. 2022 Nov 25;18(1):12. doi: 10.1186/s12993-022-00200-9.
- Federico G, Reynaud E, Navarro J, Lesourd M, Gaujoux V, Lamberton F, Ibarrola D, Cavaliere C, Alfano V, Aiello M, Salvatore M, Seguin P, Schnebelen D, Brandimonte MA, Rossetti Y, Osiurak F. The cortical thickness of the area PF of the left inferior parietal cortex mediates technical-reasoning skills. Sci Rep. 2022 Jul 12;12(1):11840. doi: 10.1038/s41598-022-15587-8.
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Arvioitu)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muut tutkimustunnusnumerot
- 69HCL18_0121
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Yhdysvalloissa valmistettu ja sieltä viety tuote
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 .