Sensorisen ja motorisen oppimisen hermoperusta: toiminnalliset yhteydet
Tutkimuksen yleiskatsaus
Yksityiskohtainen kuvaus
Ihmisen käsitys käden asennosta on moniaistinen. Aivot voivat arvioida sen visuaalisesti verkkokalvolla olevan kuvan perusteella ja proprioseptiivisesti nivelissä ja lihaksissa olevista reseptoreista. Nämä havainnot määrittävät aistisyötteet ovat alttiina muutoksille ympäristötekijöissä (esim. valaistus) ja sisäisissä tekijöissä (esim. liikehistoria). Visuaalisten ja proprioseptiivisten arvioiden multisensorinen integrointi antaa meille joustavuutta selviytyä tällaisista muutoksista. Esimerkiksi astioiden peseminen käsin veteen upotettuna aiheuttaa näön ja proprioseption välistä avaruudellista poikkeavaa, koska vesi taittaa valoa. Aivot ratkaisevat tämän ristiriidan kohdistamalla visuaaliset ja/tai proprioseptiiviset arviot käden asennosta ja myös säätämällä motorisia komentoja (visuomotorinen mukautuminen). Näiden adaptiivisten prosessien hermopohjaa ymmärretään huonosti. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, liittyykö multisensoriseen ja visuomotoriseen oppimiseen muutoksia lepotilan yhteyksissä aivojen sensoristen alueiden ja muiden alueiden välillä.
Ensimmäinen istunto on perehdytysistunto toiminnalliseen magneettikuvaukseen (fMRI) ja käyttäytymistehtävään, ja sen odotetaan kestävän 30-40 minuuttia. Koehenkilöt täyttävät ensin seulontalomakkeet vahvistaakseen alkuperäisen seulonnan aikana annetut vastaukset ja Edinburghin kädenkartoituksen arvioidakseen kätevyyden. Jos koehenkilöt ovat edelleen kelvollisia, koehenkilöt makaavat valeskannerissa ja suorittavat toiminnallisen tehtävän: Koehenkilöiden vasen etusormi teipataan puutikulle, ja ryhmän kokeilija käsittelee sormea kepillä skannerin ulkopuolella. Koehenkilöt reagoivat eri liikkeisiin painamalla painikkeita oikealla kädellä. Koehenkilöille tutustutaan myös käyttäytymistehtävään, joka suoritetaan huoneessa skannerin vieressä olevalla laitteella: Koehenkilöt istuvat kosketusnäytön edessä ja osoittavat peilistä nähtyjä kohteita.
Jos aiheet ovat kiinnostuneita siirtymään pääistuntoon tässä vaiheessa, pääistunto sovitaan ja ryhmätehtävä päätetään. Mukaan tulee 3 ryhmää:
- Visuo-proprioseptiivinen uudelleensuuntautuminen (havainnon oppiminen)
- Visuomotorinen sopeutuminen (motorinen oppiminen)
- Ohjaus (ei oppimista)
Päätunti kestää noin 2 tuntia. Koehenkilöt täyttävät ensin MR-turvallisuusseulontalomakkeen. Koehenkilöt suorittavat sitten joitain käyttäytymistehtävän harjoituskokeita muistuttaakseen kohdetta tehtävästä. Tätä seuraa ensimmäinen lepotilan skannaus (12 min), käyttäytymistehtävän 20-30 minuutin peruslohko (ei oppimista), toinen lepotilan skannaus (12 min), 20-30 minuutin oppimislohko. käyttäytymistehtävä (havainnon oppiminen, motorinen oppiminen tai ei oppimista, riippuen ryhmätehtävästä) ja kolmas lepotilan skannaus (12 min). Lopuksi koehenkilö suorittaa toiminnallisen tehtävän skannerissa (sama kuin tutustumisistunto, 12 min. yhteensä) ja anatominen skannaus (~ 6 minuuttia). Istunnon päätteeksi esitetään kysymyksiä koehenkilön subjektiivisista kokemuksista menettelyistä.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
Indiana
-
Bloomington, Indiana, Yhdysvallat, 47405
- Indiana University Bloomington
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Ikäraja 18-45 vuotta
- Oikeakätinen.
- Täysin rokotettu (2+ viikkoa viimeisen rokoteannoksen jälkeen) tai negatiivinen Covid-testi 4 päivän kuluessa testauksesta.
- Ilman Covid-oireita testausta edeltävällä viikolla.
Poissulkemiskriteerit:
- metalliset, mekaaniset tai magneettiset implantit;
- ovat klaustrofobisia tai eivät pysty pysymään paikallaan pitkiä aikoja;
- käytä intrauterine-laitetta (IUD), jonka MR-yhteensopivuutta ei ole varmistettu.
- Naiset, jotka ovat raskaana tai epäilevät olevansa raskaana, myös suljetaan pois, koska fMRI:n vaikutuksia sikiöön ei tunneta.
- Ihmiset, joiden BMI on yli 30, suljetaan pois, koska voi olla epämiellyttävää tai mahdotonta levätä MRI-skannerin sisällä ja päästä painikelaatikkoon.
- Mahdolliset koehenkilöt suljetaan pois, jos heillä on neurologisia häiriöitä tai ortopedisia tai kiputiloja yläraajoissa.
- Tutkijat sulkevat pois myös koehenkilöt, joilla ei ole normaalia tai normaaliksi korjattua näkemystä kontakteilla tai kuvantamiskeskuksessa ei ole magneettikuvaukseen sopivia laseja, jotka sopivat heidän reseptiinsä.
- Tutkijat kutsuvat koehenkilöitä varaamaan aikataulun uudelleen, jos heillä on yleisiä Covid-oireita viimeisen viikon aikana ja jos heitä ei ole rokotettu kokonaan tai he eivät ole saaneet negatiivista Covid-testiä viimeisten 4 päivän aikana. Jos he eivät usko voivansa täyttää näitä ehtoja toisena päivänä, heidät suljetaan pois.
- Suostumuksen antamisen jälkeen osallistujat voidaan sulkea pois tutkimuksen ajaksi, jos he eivät pysty suorittamaan tehtäviä tai noudattamaan ohjeita.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Ei käytössä
- Inventiomalli: Yksittäinen ryhmätehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Havainnon oppiminen
Tavoitetehtävä, jossa visuaalinen tieto kohdesormen asennosta siirretään, mikä saa aikaan muutoksen sormen havaitsemisessa.
|
Tehtävän saavuttaminen visuaalisen palautteen avulla kohdesormen asennosta.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Lepotilassa PMv-M1 -funktionaalinen yhteys (Fisherin Z-muunnettu korrelaatio)
Aikaikkuna: 3 kuvantamista pääistunnon aikana (2 tuntia)
|
Aivojen aktiivisuutta mitattiin 12 minuutin lepotilan toiminnallisella magneettikuvauksella (fMRI).
Lepotilan toiminnallinen kytkentä ventraalisen premotorisen aivokuoren (PMv) ja primaarisen motorisen aivokuoren (M1) välillä kvantifioitiin Pearsonin korrelaatiokertoimena anatomisesti määriteltyjen PMv- ja M1-alueiden keskimääräisistä veren hapetustason riippuvaisista (BOLD) aikasarjoista.
Korrelaatiokertoimet Fisherin z-muunnoksella normalisoitiin.
Jokaiselle osallistujalle kytkentäarvot keskiarvoitiin kaikista pääistunnon aikana suoritetuista kuvauksista.
Tulosmittari on keskimääräinen Fisherin z-muunnettu korrelaatioarvo (yksikötön).
Arvot vaihtelevat välillä -1 (vastakkaista aktiivisuutta kahdella alueella) - 1 (samanlaista aktiivisuutta kahdella alueella), jossa 0 tarkoittaa, ettei alueiden välillä ole yhteyttä.
|
3 kuvantamista pääistunnon aikana (2 tuntia)
|
|
Näön vs. proprioception painotus
Aikaikkuna: Mitattu pääistunnon aikana (2 tuntia)
|
Mitattu vertaamalla kohteiden osoittamia kohtia kosketusnäytöllä, kun he arvioivat visuaalisia vs. proprioceptiivisia kohteita.
Ihminen, joka luottaa vain näköön, olisi painotusarvo 100 %.
Ihminen, joka luottaa vain proprioceptioon, olisi painotus 0 %.
Arvo 50 % tarkoittaisi yhtä suurta luottamusta näköön ja proprioceptioon.
|
Mitattu pääistunnon aikana (2 tuntia)
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: Hannah Block, Indiana University, Bloomington
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
Muut tutkimustunnusnumerot
- 13138
- 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
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 .