Sensorisen oppimisen hermopohja: aivoalueet
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ehdot
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Tehdäkseen tarkkoja liikkeitä aivojen on kompensoitava usein kokemassaan ympäristössä tapahtuvia muutoksia (valaistusolosuhteet, liukkaat lattiat jne.). Kun esimerkiksi kurkotetaan tarttua esineeseen veden alla, aivojen on voitettava merkittäviä haasteita. Vesi on viskoosimpaa kuin ilma, joten moottorin suunnittelussa on otettava huomioon lisääntynyt vastus. Lisäksi valoa taivuttaa vesi, joten vedenalainen käsi näkee kehon asennon aistimuksella (proprioseptiolla, nivelissä ja lihaksissa olevista antureista) eri paikassa kuin missä sen tuntee. Kun tällaisessa tilanteessa aluksi tapahtuu liikevirheitä, terve ihminen oppii nopeasti kompensoimaan. Tämä korvaus voi olla eri muodoissa. Aivot voivat siirtää proprioseptiivisen arvion lähemmäksi visuaalista arviota käden asennosta tai päinvastoin (sensorinen uudelleensuuntautuminen), tai aivot voivat kompensoida mahdolliset liikevirheet muuttamalla käsivarteen motorisia komentoja (motorinen sopeutuminen).
Tällaisten muutosten kompensoimatta jättäminen johtaa epätarkkoihin liikkeisiin, mikä lisää onnettomuuksien ja vammojen riskiä, mutta kuinka terveet aivot suorittavat nämä toiminnot ja kuinka niitä voitaisiin vahvistaa populaatioissa, joissa on sensorisia ja motorisia puutteita (esim. aivohalvaus), on tuntematon. Kun näitä prosesseja ymmärretään paremmin terveissä aivoissa, saattaa jonain päivänä olla mahdollista kehittää kuntoutusstrategioita, jotka kohdistuvat potilaan ainutlaatuiseen yhdistelmään sensorisia ja motorisia puutteita.
Vankka tapa tunnistaa, onko aivoalueella rooli käyttäytymisessä, on tilapäisesti moduloida sen kiihottumista terveillä ihmisillä käyttämällä non-invasiivista aivostimulaatiota. Tämä tehdään yleisesti tutkimuksessa lyhyellä jaksolla matalan intensiteetin transkraniaalista magneettista stimulaatiota (TMS), joka tunnetaan myös nimellä toistuva TMS (rTMS). rTMS:ää käytetään kliinisesti sairauksien, kuten masennuksen, hoitoon, ja sitä pidetään erittäin pienenä riskinä, mikäli yleisesti hyväksytyt seulontakriteerit täyttyvät. Tutkimusympäristössä tätä tekniikkaa käytetään laajasti terveiden aikuisten (kuten tässä tutkimuksessa) lisäksi myös lapsilla ja ihmisillä, joilla on aivotärähdys, aivohalvaus, Parkinsonin tauti ja paljon muuta.
Erillisissä koeryhmissä tutkijat käyttävät 40 sekunnin rTMS-sekvenssiä, jota kutsutaan jatkuvaksi teetapurske-stimulaatioksi (cTBS) yhdellä useista kiinnostavista aivoalueista, ennen kuin tutkittava suorittaa saavuttamistehtävän, jonka tiedetään sisältävän sensorisen uudelleensuuntautumisen (oppimisen). Jos cTBS vaikuttaa tehtävän suorittamiseen tietyssä ryhmässä (suhteessa vale- tai kontrolliryhmään), se tarkoittaa, että aivoalueella on jokin rooli tämän tyyppisessä saavuttamistehtävässä.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskeluyhteys
- Nimi: William P Hetrick, PhD
- Puhelinnumero: 8128552620
- Sähköposti: whetrick@iu.edu
Opiskelupaikat
-
-
Indiana
-
Bloomington, Indiana, Yhdysvallat, 47405
- Rekrytointi
- Indiana University Bloomington
-
Ottaa yhteyttä:
- Study Coordinator
- Puhelinnumero: 8128554079
- Sähköposti: blocklab@indiana.edu
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Mahdollisten tutkittavien tulee olla 18-45-vuotiaita ja oikeakätisiä. Ikääntymisen on osoitettu vaikuttavan sensoristen ja motoristen hermojen morfologiaan, hermojen johtumisnopeuksiin ja selkäytimen motoristen neuronien lukumäärään; välttääksemme nämä hämmentävät tekijät tarkastelemme vain nuorempia ja keski-ikäisiä aikuisia.
- Aivokuoren toiminnassa ja kortikospinaalisissa projektioissa on eroja siten, että oikeakätisen henkilön oikean käden testaus ei välttämättä vastaa vasenkätisen henkilön vasemman käden testaamista. Tämän hämmennyksen poistamiseksi testaamme vain oikeakätisiä henkilöitä. Kaikki nämä tekijät määritetään alustavien seulontakysymysten avulla.
- Covidilla on todettu olevan neurologisia vaikutuksia joillakin ihmisillä, mutta enimmäkseen vaikutuksia sensomotoriseen kontrolliin ja neurofysiologiaan ei tunneta. Haluamme siis vähentää mahdollisuutta testata vahingossa covid-potilaita. Siksi otamme mukaan vain henkilöt, jotka ovat täysin rokotettuja (2+ viikkoa viimeisen rokoteannoksen jälkeen) tai joiden Covid-testi on negatiivinen 4 päivän sisällä testauksesta. Otamme lisäksi mukaan vain henkilöt, jotka ilmoittivat olevansa vapaita Covid-oireista testausta edeltävällä viikolla.
Poissulkemiskriteerit:
Päätetään alkuseulontakysymyksillä, ennakkoilmoittautuminen:
Potentiaaliset kohteet jätetään pois nykyisten näköongelmien vuoksi, lukuun ottamatta silmälasien tai kontaktien tarvetta. Koehenkilöt suljetaan pois myös, jos he kärsivät tällä hetkellä usein vakavista päänsäryistä, glaukoomasta, sydän- tai hengityselinsairauksista, kohonneesta verenpaineesta, psykiatrisista sairauksista tai oppimis- tai tarkkaavaisuusolosuhteista. Ne suljetaan pois myös nykyisten tai menneiden: näkö-, kuulo- tai tasapainovammat; aivohalvaus, kohtaus/epilepsia (mukaan lukien sukuhistoria) tai vakava päävamma; pyörtyminen; tai diabetes. Muiden kuin titaanisten päähän olevien metalli-implanttien osalta koehenkilöt suljetaan pois. sisäkorvaistutteet; istutettu neurostimulaattori; sydämentahdistin; sydämensisäiset linjat; tai lääkeinfuusiolaite. Koska TMS ei tunkeudu syvälle päähän, emme voi testata henkilöitä, joiden hiukset eivät salli kosketusta TMS-kierukan ja päänahan välillä. Siksi jätämme pois aiheet, joilla on rastatukka, kudottu tai hiustenpidennys. Tietojen suojaamiseksi ulkoisilta perifeerisiltä vaikutuksilta suljemme pois myös henkilöt, jotka ovat saaneet vakavia vammoja joko käden tai käsivarren luissa, nivelissä tai lihaksissa eivätkä ole täysin toipuneet. Tässä tutkimuksessa "täysin toipunut" tarkoittaa, että he eivät enää huomaa kipua, heikkoutta tai tuntokyvyn menetystä loukkaantuneella alueella, eikä heillä ole liikkumisrajoituksia.
Tietojemme paikkansapitävyyden vuoksi jätämme rTMS-tutkimuksesta pois tutkittavat, jotka käyttävät lääkkeitä tai lääkkeitä, joiden tiedetään vaikuttavan aivokuoren kiihtyvyyteen ja mahdollisesti kohtausriskiin. Nämä lääkkeet/lääkkeet ovat (Rossi et al., 2009): imipramiini, amitriptyliini, doksepiini, nortriptyliini, maprotiliini, klooripromatsiini, klotsapiini, foskarnetti, gansikloviiri, ritonaviiri, amfetamiinit, kokaiini, (MDMA, ekstaasi), fensykliinigeeli (PCP) ), ketamiini, gamma-hydroksibutyraatti (GHB), teofylliini, mianseriini, fluoksetiini, fluvoksamiini, paroksetiini, sertraliini, sitalopraami, reboksetiini, venlafaksiini, duloksetiini, bupropioni, mirtatsapiini, riprasperidoni, arprasperidoni, flufenatsiini, pimotsidi, halopratsolidolipiin , klorokiini, meflokiini, imipeneemi, penisilliini, ampisilliini, kefalosporiinit, metronidatsoli, isoniatsidi, levofloksasiini, syklosporiini, klorambusiili, vinkristiini, metotreksaatti, sytosiiniarabinosidi, BCNU, litium, antikoliinit,,, antikoliinit.
Määritetty jokaisena TMS-testauspäivänä:
Potentiaaliset koehenkilöt kutsutaan vaihtamaan aikataulua, jos he muutoin olisivat kelvollisia (alkuseulonnan mukaan), mutta testauspäivänä ovat juoneet yli 3 yksikköä alkoholia tai käyttäneet muita virkistyslääkkeitä 24 tunnin aikana ennen testausta; olet juonut yli 3 kupillista kahvia viimeisen tunnin aikana; ovat univapaita (alle 4 tuntia unta edellisenä yönä); tai ovat osallistuneet toiseen aivostimulaatiokokeeseen samana päivänä. Nämä ovat vakiona TMS-kirjallisuudessa tietojen oikeellisuuden suojaamiseksi ja kohtausriskin minimoimiseksi. Lisäksi kutsumme koehenkilöitä varaamaan ajan uudelleen, jos heillä on yleisiä Covid-oireita viimeisen viikon aikana ja jos heitä ei ole rokotettu kokonaan tai heillä on negatiivinen Covid-testi viimeisen 4 päivän aikana. Jos he eivät usko voivansa täyttää näitä ehtoja toisena päivänä, heidät suljetaan pois.
- Määritetty tutustumisistunnon aikana.
Suostumuksen antamisen jälkeen osallistujat voidaan sulkea pois tutustumisistunnon aikana tai sen jälkeen, jos he eivät pysty suorittamaan tavoitetehtävää tai noudattamaan ohjeita tai jos kokeilija ei pysty määrittämään luotettavasti heidän TMS-stimulaatioparametrejaan tai jos TMS ei ole hyvin siedetty.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
- Naamiointi: Kaksinkertainen
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Ensisijainen motorinen aivokuori - Exp 1
Theta-purskeen transkraniaalista magneettista stimulaatiota (cTBS) sovelletaan ensisijaiseen motoriseen aivokuoreen.
|
Todellinen tai näennäinen jatkuva thetapurske TMS (cTBS) toimitetaan paikkaan pään päällä, joka määräytyy satunnaistetun ryhmäjaon perusteella.
cTBS koostuu 600 matalan intensiteetin TMS-pulssista, jotka lähetetään 40 sekunnin aikana 50 Hz:n triplettien kuviossa 5 Hz:llä.
|
|
Kokeellinen: Somatosensorinen aivokuori - Exp 1
Theta burst transkraniaalinen magneettistimulaatio (cTBS) sovelletaan primaarisen somatosensorisen aivokuoren päälle.
|
Todellinen tai näennäinen jatkuva thetapurske TMS (cTBS) toimitetaan paikkaan pään päällä, joka määräytyy satunnaistetun ryhmäjaon perusteella.
cTBS koostuu 600 matalan intensiteetin TMS-pulssista, jotka lähetetään 40 sekunnin aikana 50 Hz:n triplettien kuviossa 5 Hz:llä.
|
|
Huijausvertailija: Vertex-huijaus - Exp 1
Huippupisteen päälle sovelletaan näennäistä thetapurskeen transkraniaalista magneettistimulaatiota (cTBS).
|
Todellinen tai näennäinen jatkuva thetapurske TMS (cTBS) toimitetaan paikkaan pään päällä, joka määräytyy satunnaistetun ryhmäjaon perusteella.
cTBS koostuu 600 matalan intensiteetin TMS-pulssista, jotka lähetetään 40 sekunnin aikana 50 Hz:n triplettien kuviossa 5 Hz:llä.
|
|
Kokeellinen: Anterior superior parietaalinen lobule - Exp 2
Theta burst transkraniaalista magneettista stimulaatiota (cTBS) sovelletaan Anterior superior parietaalilohkon päälle.
|
Todellinen tai näennäinen jatkuva thetapurske TMS (cTBS) toimitetaan paikkaan pään päällä, joka määräytyy satunnaistetun ryhmäjaon perusteella.
cTBS koostuu 600 matalan intensiteetin TMS-pulssista, jotka lähetetään 40 sekunnin aikana 50 Hz:n triplettien kuviossa 5 Hz:llä.
|
|
Kokeellinen: Ventraalinen esimotorinen aivokuori - Exp 2
Theta-purskeen transkraniaalista magneettista stimulaatiota (cTBS) sovelletaan ventraaliseen premotoriseen aivokuoreen.
|
Todellinen tai näennäinen jatkuva thetapurske TMS (cTBS) toimitetaan paikkaan pään päällä, joka määräytyy satunnaistetun ryhmäjaon perusteella.
cTBS koostuu 600 matalan intensiteetin TMS-pulssista, jotka lähetetään 40 sekunnin aikana 50 Hz:n triplettien kuviossa 5 Hz:llä.
|
|
Kokeellinen: Pikkuaivokuori - Exp 2
Theta burst transkraniaalista magneettista stimulaatiota (cTBS) sovelletaan pikkuaivokuoreen.
|
Todellinen tai näennäinen jatkuva thetapurske TMS (cTBS) toimitetaan paikkaan pään päällä, joka määräytyy satunnaistetun ryhmäjaon perusteella.
cTBS koostuu 600 matalan intensiteetin TMS-pulssista, jotka lähetetään 40 sekunnin aikana 50 Hz:n triplettien kuviossa 5 Hz:llä.
|
|
Huijausvertailija: Vertex-huijaus - Exp 2
Huippupisteen päälle sovelletaan näennäistä thetapurskeen transkraniaalista magneettistimulaatiota (cTBS).
|
Todellinen tai näennäinen jatkuva thetapurske TMS (cTBS) toimitetaan paikkaan pään päällä, joka määräytyy satunnaistetun ryhmäjaon perusteella.
cTBS koostuu 600 matalan intensiteetin TMS-pulssista, jotka lähetetään 40 sekunnin aikana 50 Hz:n triplettien kuviossa 5 Hz:llä.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Uudelleensuuntaus
Aikaikkuna: 1 päivä
|
Mitattu vertaamalla, mihin kohde osoittaa kosketusnäytöllä, kun hän ilmaisee visuaalisten ja proprioseptiivisten kohteiden havaitun sijainnin käyttäytymistehtävän varhaisessa vaiheessa ja myöhäisessä vaiheessa.
|
1 päivä
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Visuo-proprioseptiivinen painotus
Aikaikkuna: 1 päivä
|
Se, missä määrin osallistuja luottaa näkökykyyn vs. proprioseptioon, kun molemmat ovat saatavilla.
Mitattu vertaamalla kohdetta kosketusnäytöllä osoittaessaan visuaalisten vs. proprioseptiivisten kohteiden havaittua sijaintia.
|
1 päivä
|
|
Tavoitteena oleva käsi
Aikaikkuna: 1 päivä.
|
Osallistuja osoittaa sijaintiin ilman suorituspalautetta.
|
1 päivä.
|
|
Tavoitearvion varianssi
Aikaikkuna: 1 päivä
|
Varianssi, jolla osallistuja arvioi visuaalisen ja proprioseptiivisen kohdeaseman.
Laskettu siitä, missä kohteet osoittavat kohteita kosketusnäytöllä.
|
1 päivä
|
|
Motorinen aivokuoren kiihtyvyys (kädet 1-3)
Aikaikkuna: 1 päivä
|
keskimääräinen moottorin aiheuttama potentiaaliamplitudi SI1mV:lla (ärsykkeen intensiteetti, joka saa aikaan 1 mV:n vasteen).
Mitattu ennen ja jälkeen cTBS:n vain aseissa 1-3.
|
1 päivä
|
|
Tuntoherkkyys (kädet 1-3)
Aikaikkuna: 1 päivä
|
Kahden pisteen erottelukynnys kohteen etusormenpäässä.
Mitattu ennen ja jälkeen cTBS:n vain aseissa 1-3.
|
1 päivä
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: William P Hetrick, PhD, Indiana University, Bloomington
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
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
Muut tutkimustunnusnumerot
- 12517
- R01NS112367-01A1 (Yhdysvaltain NIH-apuraha/sopimus)
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
IPD-suunnitelman kuvaus
IPD-jaon aikakehys
IPD-jaon käyttöoikeuskriteerit
IPD-jakamista tukeva tietotyyppi
- ANALYTIC_CODE
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 .