- ICH GCP
- Yhdysvaltain kliinisten tutkimusten rekisteri
- Kliininen tutkimus NCT03585205
Stressin aiheuttaman henkisen ylikuormituksen hermomerkit
Nykyisen tutkimuksen tavoitteena on karakterisoida stressin ja kognitiivisen työtaakan monimutkaista vuorovaikutusta. Lisäksi tutkijat pyrkivät luomaan toiminnallisen magneettikuvauksen (fMRI) inspiroiman elektroenkefalografian (EEG) aivopohjaisen biomarkkerin kognitiiviseen kuormitukseen stressin aikana.
Toissijaisen projektin 1 tavoite: Tämän tutkimuksen tavoitteena on karakterisoida yhteyttä sensomotorisen verkon (SMN) välillä stressivasteen jälkeisen ja sen jälkeisen funktionaalisen kytkeytymisen ja sen yhteyden fysiologisiin indekseihin ja itseraportointimittauksiin.
Toissijaisen projektin 2 tavoite: Selvittääkseen topologisten kuvioiden ajallisia muutoksia (eli integraatiota ja segregaatiota) tutkijat pyrkivät tutkimaan lepotilan fMRI-tietoja ennen ja jälkeen kognitiivisen kuormituksen ja akuutin stressiinduktion.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ehdot
Yksityiskohtainen kuvaus
Viime vuosien tutkimukset stressistä ja sen vaikutuksesta kognitiiviseen työmäärään viittaavat siihen, että heidän suhteensa ei ole vain lineaarinen. Toisaalta stressi häiritsee huomion, muistin ja monimutkaisen päätöksenteon prosesseja. Toisaalta stressireaktio antaa yksilön tunnistaa uhat nopeasti, reagoida sen mukaisesti, palauttaa kehon homeostaasiin ja valmistaa elimistön tuleviin haasteisiin. On kuitenkin edelleen epäselvää, miksi eri yksilöt käsittelevät kognitiivista työtaakkaa eri tavalla stressin alaisena ja mitkä aivomekanismit ovat näiden prosessien taustalla.
Tässä nykyisessä tutkimuksessa ei-invasiivisten kuvantamistekniikoiden, kuten EEG:n ja fMRI:n, käyttö fysiologisten mittausten, kuten sykkeen, ihon johtavuuden ja silmien liikkeiden, lisäksi mahdollistaa objektiivisen karakterisoinnin yksilön reaktiosta kognitiiviseen työkuormaan. stressi.
Toissijainen projekti 1: Psykologisella stressillä on valtava vaikutus henkiseen ja fyysiseen homeostaasiin. Stressireaktiivisuuteen ja palautumiseen liittyy hajautettua hermoaktivaatiota, mutta on epäselvää, mikä hermomekanismi on stressin vastoinkäymisten henkisten ja fyysisten assosiaatioiden taustalla. Yksi ehdokas sellaiseen yhteyteen on sensorimoottoriverkko (SMN); koostuu S1:stä, M1:stä, posteriorista insulasta ja ventraalisesta takatalamuksesta. Somato-sensorimotorisen verkoston tunnetuin rooli on kehon aistisyötteiden käsittely, jotka ovat edustettuina sensorisessa homunkuluksessa. Huolimatta kehon stressireaktion selkeästä osallisuudesta, todisteita sensomotorisen verkon osallistumisesta henkisen stressivasteen modulaatioon ei tällä hetkellä ole.
Aiemmat tutkimukset havaitsivat vähentyneen tai lisääntyneen lepotilan FC:n (rsFC) posterior PCC:n (PCC) välillä; yksi pääsolmu DMN:ssä ja kaksi pääsolmua SMN:ssä, posterior insula ja talamus, vastaavasti (Vaisvaser et al., 2013). Lisäksi äskettäisessä tutkimuksessa (Zhang et al., 2020), jossa käytettiin graafianalyysiä, menetelmää aivoverkostojen segregaatio- ja integraatiotypologian kuvaamiseen, havaittiin, että laboratorioiden aiheuttaman stressin aikana SMN:llä oli korkeampi verkkojen välinen FC, DMN:ssä. parannettu FC:n sisällä, ja CEN osoitti vähentynyttä FC:n sisällä. Lisäksi SMN:llä havaittiin olevan korkea yhteyssuhde omissa verkkosolmuissaan. Nämä havainnot osoittavat SMN:n parantuneen taipumuksen kommunikoida muiden toiminnallisten verkkojen kanssa akuutissa stressissä. Nämä havainnot voitaisiin muotoilla muutokseksi verkkotypologiassa korkeiden vaatimusten olosuhteissa; oletetaan korkeampi verkkojen välillä FC toisin kuin alhaisen kysynnän tilassa (Shine, 2019). Siitä huolimatta, että lepotilan toiminnallisten aivojen verkostojen muutoksesta stressaavan tapahtuman seurauksena on vain vähän näyttöä. Tällainen lähestymistapa auttaa kuvaamaan reaktiivisuuden hermomekanismia ja mahdollisesti palautumista stressistä; yksi tärkeimmistä yksilöiden välisistä eroista. Pyrimme paljastamaan sensomotorisen verkoston osallistumisen vastauksena akuuttiin stressiin ja sen yhteyden muihin toiminnallisiin hermoverkkoihin, fysiologisen stressivasteen ja itseraportoinnin ominaisuudet.
Toissijainen projekti 2: Stressogeenisen kokemuksen aiheuttamia toiminnallisia yhteysmuutoksia tutkittiin perusteellisesti. Suurimmaksi osaksi tutkimuksissa on arvioitu vain toiminnallista liitettävyyttä käyttämällä tavanomaista staattisen liitettävyyden lähestymistapaa; näin ollen unohdetaan topologisten kuvioiden ajalliset muutokset (eli integraatio ja segregaatio), jotka jäivät epäselväksi.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
-
Tel Aviv, Israel
- Tel Aviv Sourasky Medical Center
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Näytteenottomenetelmä
Tutkimusväestö
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Terveet koehenkilöt - arvioitiin pöytäkirjan lisäyksenä olevan terveyskyselyn kautta
- Ilman mitään tunnettua neurologista sairautta
- Normaali tai korjattu näkö
- Tel-Aviv Sourasky Medical Centerin "Wohl" MRI-instituutin MRI-turvallisuusseulontakyselyn mukaan kaikkien koehenkilöiden on sovellettava lääketieteelliseen MRI-skannaukseen sisällyttämisen ja poissulkemisen vakiokriteerejä.
Poissulkemiskriteerit:
- Neurologinen vamma tai sairaus
- Klaustrofobia
- Poistamattomat metallit (MRI-turvallisuusseulontakyselyn mukaan)
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Havaintomallit: Kohortti
- Aikanäkymät: Poikkileikkaus
Kohortit ja interventiot
Ryhmä/Kohortti |
---|
kognitiivinen kuormitus stressiinduktiolla/ilman sitä
Osallistujat suorittavat vaativia kognitiivisia kuormituksia tietokoneistettuja tehtäviä (kuten N-back- ja Stroop-tehtävät). He osallistuvat näihin tehtäviin kerran stressittömässä (neutraalissa tilassa) ja kerran stressaavassa tilassa. Psykologinen stressi indusoidaan seuraavilla menetelmillä:
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
---|---|---|
Muutokset käyttäytymisessä ja fMRI-signaalissa (BOLD)
Aikaikkuna: 1 päivä
|
Odotamme näkevämme muutoksia asiaankuuluvissa aivoverkoissa fMRI:n (BOLD-signaalin mittaamisen) avulla ja suorituskyvyn tietokoneistetussa tehtävässä.
|
1 päivä
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
---|---|---|
Muutokset sykkeessä ja HRV:ssä
Aikaikkuna: 1 päivä
|
Odotamme stressin induktion vaikuttavan sykemittauksiin
|
1 päivä
|
Muutokset elektrodermaalisessa aktiivisuudessa
Aikaikkuna: 1 päivä
|
Odotamme sekä stressin että kognitiivisen kuormituksen vaikuttavan nor-adrenergiseen järjestelmään.
Odotamme mittaavan näitä vaikutuksia elektrodermaalisen toiminnan avulla.
|
1 päivä
|
Muutokset pupillien laajentumisessa
Aikaikkuna: 1 päivä
|
Odotamme sekä stressin että kuormituksen vaikuttavan nor-adrenergiseen järjestelmään.
Odotamme mittaavan näitä vaikutuksia pupillien laajentumisen avulla.
|
1 päivä
|
Muutos sensorimoottoriverkon toiminnallisessa liitettävyydessä (lihavoitu fMRI-signaali)
Aikaikkuna: päivä 1
|
Hypoteesi: Sensomotorinen verkko (SMN) osoittaa korkeampaa verkon sisäistä koheesiota lepoajan jälkeen verrattuna korkean stressin aikaiseen verrattuna matalan stressin (kontrolli) istuntoihin.
|
päivä 1
|
Muutos toiminnallisissa liitettävyyden mittareissa sensorimotorisen verkon ja muiden lepotilan verkkojen välillä (oletus, näkyvyys, keskusjohto) (lihavoitu fMRI-signaali)
Aikaikkuna: päivä 1
|
Hypoteesi: Sensomotorinen verkko (SMN) osoittaa suurempaa verkkojen välistä koheesiota muiden rs-verkkojen kanssa (ilme, oletus, keskusjohto) levon jälkeen vs. lepoa edeltävänä aikana, korkeassa rasituksessa vs. alhainen jännitys (kontrolli).
|
päivä 1
|
3. SMN-koheesiomittareiden (tulokset 1-2) väliset ja sisäiset yhteydet fysiologisten mittareiden ja itseraportointiindeksien kanssa (lihavoitu fMRI-signaali, syketallenteet, itseraportointikyselyt)
Aikaikkuna: päivä 1
|
Hypoteesi: Sensomotorinen verkosto verkon sisällä ja verkkojen välisen koheesion muutokset (katso tulokset 1-2) liittyvät fysiologisiin indekseihin (syke, sykkeen vaihtelu) ja yksilöllisiin itseraportointimittauksiin (BDI, STAI-T, LSAS , NEO-FFI, subjektiivinen stressi, epämukavuus ja kognitiiviset kuormitusraportit skannausten aikana).
|
päivä 1
|
Transformers Framework fMRI-analyysiin
Aikaikkuna: päivä 1
|
Tietoihin perustuva lähestymistapa: Tutkijat aikovat käyttää TFF:ää (Transformers Framework for fMRI-analyysiä) aineistossa. Päätavoitteemme on osoittaa ristiinvalidoidun harjoitusprosessin avulla TFF:n kyky ennustaa stressin induktiota yksittäisten koehenkilöiden lepotilan fMRI-kuvauksissa binääriluokittelutehtävänä, jossa stressiinduktion jälkeen tallennettuja skannauksia käsitellään stressaavina ja skannauksia, jotka tallennettuja esistressi-induktioita käsitellään ei-stressinä. Tulosmittaus/analyysi: Käytämme sitten ETFF:ää, joka on täydentävä selitettävyysputki, joka voidaan koota TFF:n päälle, tutkiaksemme tarkemmin mallin päätöksentekoprosessia ja yritämme karakterisoida sen syntymiseen johtavia tila-ajallisia BOLD-signaalikuvioita. päätös. |
päivä 1
|
Topologisten kuvioiden ajalliset muutokset (integraatio ja erottelu)
Aikaikkuna: päivä 1
|
Topologisia kuvioita arvioidaan dataohjatulla menetelmällä, jossa yhdistyvät graafiteorian mittaukset ja laskennalliset työkalut.
Tämä menetelmä jakaa aivojen toiminnan kahteen erilliseen kokoaivojen toiminnalliseen tilaan: Jos stressin aiheuttamia topologisia muutoksia havaitaan, suoritetaan ylimääräinen vahvistusvaihe soveltamalla koneoppimismallia kahden aivotyypin luokitteluun - stressaantuneet aivot. ja stressittömät aivot käyttämällä aiemmin arvioituja topologisia malleja.
|
päivä 1
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: Talma Hendler, MD, Phd, Tel-Aviv Sourasky Medical Center
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Hermans EJ, Henckens MJ, Joels M, Fernandez G. Dynamic adaptation of large-scale brain networks in response to acute stressors. Trends Neurosci. 2014 Jun;37(6):304-14. doi: 10.1016/j.tins.2014.03.006. Epub 2014 Apr 21.
- Vaisvaser S, Lin T, Admon R, Podlipsky I, Greenman Y, Stern N, Fruchter E, Wald I, Pine DS, Tarrasch R, Bar-Haim Y, Hendler T. Neural traces of stress: cortisol related sustained enhancement of amygdala-hippocampal functional connectivity. Front Hum Neurosci. 2013 Jul 5;7:313. doi: 10.3389/fnhum.2013.00313. eCollection 2013.
- Zhang Y, Dai Z, Hu J, Qin S, Yu R, Sun Y. Stress-induced changes in modular organizations of human brain functional networks. Neurobiol Stress. 2020 May 25;13:100231. doi: 10.1016/j.ynstr.2020.100231. eCollection 2020 Nov.
- Shine JM. Neuromodulatory Influences on Integration and Segregation in the Brain. Trends Cogn Sci. 2019 Jul;23(7):572-583. doi: 10.1016/j.tics.2019.04.002. Epub 2019 May 7.
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 (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- TASMC-18-TH-0407-17-TLV-CTIL
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
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 .