Reaaliaikaisen toiminnallisen magneettikuvauksen neurofeedbackin käyttö moottorin toiminnan parantamiseksi pikkuaivojen ataksiassa (fMRI)

Muut: Reaaliaikainen neurofeedback tehtävän kanssa

Osallistujat käyvät läpi reaaliaikaisen fMRI-skannauksen, jonka aikana suoritetaan kaksi erillistä tehtävää.

Laite: Neurofeedback hoito

FMRI-skannauksen aikana tehtäviä ovat:

1. Selkeä sormen napauttaminen ajoissa vilkkuvalla vihjeellä.
2. Moottorikuva (sormen napauttelusta).

Avoimen sormen napautuksen aikana palaute koostuu liukusäätimestä, joka osoittaa napautuksen tarkkuuden tavoitenopeuteen (1 tai 4 Hz). Motoristen kuvien aikana neurofeedback koostuu liukusäätimestä, joka osoittaa ennustettujen aivoalueiden rekrytoinnin onnistumisen (yhdenmukaisesti niiden alueiden kanssa, joita käytetään avoimen napautuksen aikana).

Muut: Avoimen napautuksen ja/tai motoristen kuvien harjoittelu

Osallistujat käyvät läpi avoimen napautustehtävän lähtötilanteessa. Osallistujat jaetaan ryhmään, jossa he suorittavat vastaavia motorisia ja/tai kuvatehtäviä kotona 3 viikon ajan.

Käyttäytyminen: Kotihoitoa

Osallistujat jaetaan ryhmiin, joissa he harjoittelevat joka päivä 3 viikon ajan kotona.

1. Ryhmä 1: Vain kuvat.
2. Ryhmä 2: Vain selvä sorminapauttaminen.
3. Ryhmä 3: Kuvat ja selkeä sormen napauttaminen.

Kuvien aikana osallistujat tarkastelevat tehtävää kuvitellen, että he napauttavat sormea ​​ajoissa vilkkuvalla vihjeellä käyttäen kuvastrategioita, jotka tunnistettiin heidän edellisen neurofeedback-istunnon aikana. Avoimen napautuksen aikana osallistujat napauttavat sormella ajoissa vilkkuvalla vihjeellä. Lopullinen arvio avoimesta naputtelusta tehdään hoidon päättymisen jälkeisenä päivänä.

Muutos avoimessa napautuksen tarkkuudessa, joka on arvioitu napauttamalla sormella vilkkuvaa merkkiä 1 Hz:n nopeudella

MRI-istunnon aikana avoimen napautuksen tarkkuus mitataan todellisen napautustaajuuden etäisyydellä tavoitetaajuudesta (1 Hz). Lähtötilanteen tarkkuutta verrataan lopullisen arvioinnin tarkkuuteen, joka suoritetaan ennen neurofeedback-harjoitusta ja sen jälkeen. Kahden testin välinen tarkkuusero luo delta-mitan (eli vähemmän virheitä viimeisissä vs. perustesteissä). Tämä delta-tarkkuus osoittaa napautustarkkuuden parannusten suuruuden. Keskimääräinen neliövirhe (RMSE) on mitta sekä perus- että hoidon jälkeisille käyttäytymistehtäville. RMSE perustuu väliottojen todelliseen määrään sekunnissa suhteessa odotettavissa olevaan väliottomäärään sekunnissa (esim. 1 kosketus 1 Hz:lle). Sitten hoidon jälkeinen RMSE miinus perusviiva RMSE määrittää delta RMSE:n. Korkeampi RMSE tarkoittaa suurempaa virhettä. Delta-mitan osalta on odotettavissa, että alhaisemmat pisteet heijastavat suurempaa parannusta tehtävään.

Muutos avoimessa napautuksen tarkkuudessa, joka on arvioitu napauttamalla sormella vilkkuvaa merkkiä 4 Hz:n nopeudella

MRI-istunnon aikana avoimen napautuksen tarkkuus mitataan todellisen napautustaajuuden etäisyydellä tavoitetaajuudesta (4 Hz). Lähtötilanteen tarkkuutta verrataan lopullisen arvioinnin tarkkuuteen, joka suoritetaan ennen neurofeedback-harjoitusta ja sen jälkeen. Kahden testin välinen tarkkuusero luo delta-mitan (eli vähemmän virheitä viimeisissä vs. perustesteissä). Tämä delta-tarkkuus osoittaa napautustarkkuuden parannusten suuruuden. RMSE (root mean squared error) on mitta sekä perus- että hoidon jälkeisille käyttäytymistehtäville. RMSE perustuu väliottojen todelliseen määrään sekunnissa suhteessa odotettavissa olevaan väliottomäärään sekunnissa (esim. 4 väliottoa 4 Hz:llä). Sitten hoidon jälkeinen RMSE miinus perusviiva RMSE määrittää delta RMSE:n. Korkeampi RMSE tarkoittaa suurempaa virhettä. Delta-mitan osalta on odotettavissa, että alhaisemmat pisteet heijastavat suurempaa parannusta tehtävään.

Muutos kotona tapahtuvan avoimen napautuksen tarkkuudessa, joka on arvioitu napauttamalla sormella vilkkuvaa merkkiä 1 Hz:n nopeudella

Tarkkuutta lähtötilanteessa verrataan lopullisen arvioinnin tarkkuuteen, joka suoritetaan ennen 3 viikon kotiharjoituksia ja sen jälkeen. Delta-mitta ilmaisee napautustarkkuuden parantumisen suuruuden. Ryhmiä verrataan delta-erojen tutkimiseksi harjoitusolosuhteiden funktiona (vain kuva, vain napauttaminen tai kuva ja napauttaminen). Kotona tapahtuvaa napautusta verrataan MRI-näppäilyn suorituskykyyn. RMSE (root mean squared error) on mitta sekä perus- että hoidon jälkeisille käyttäytymistehtäville. RMSE perustuu väliottojen todelliseen määrään sekunnissa suhteessa odotettavissa olevaan väliottomäärään sekunnissa (esim. 1 kosketus 1 Hz:lle). Sitten hoidon jälkeinen RMSE miinus perusviiva RMSE määrittää delta RMSE:n. Korkeampi RMSE tarkoittaa suurempaa virhettä. Delta-mitan osalta on odotettavissa, että alhaisemmat pisteet heijastavat suurempaa parannusta tehtävään.

Muutos kotona tapahtuvan avoimen napautuksen tarkkuudessa mitattuna sormella napauttamalla vilkkuvaa merkkiä 4 Hz:n nopeudella

Tarkkuutta lähtötilanteessa verrataan lopullisen arvioinnin tarkkuuteen, joka suoritetaan ennen 3 viikon kotiharjoituksia ja sen jälkeen. Delta-mitta ilmaisee napautustarkkuuden parantumisen suuruuden. Ryhmiä verrataan delta-erojen tutkimiseksi harjoitusolosuhteiden funktiona (vain kuva, vain napauttaminen tai kuva ja napauttaminen). Kotona tapahtuvaa napautusta verrataan MRI-näppäilyn suorituskykyyn. RMSE (root mean squared error) on mitta sekä perus- että hoidon jälkeisille käyttäytymistehtäville. RMSE perustuu väliottojen todelliseen määrään sekunnissa suhteessa odotettavissa olevaan väliottomäärään sekunnissa (esim. 4 väliottoa 4 Hz:llä). Sitten hoidon jälkeinen RMSE miinus perusviiva RMSE määrittää delta RMSE:n. Korkeampi RMSE tarkoittaa suurempaa virhettä. Delta-mitan osalta on odotettavissa, että alhaisemmat pisteet heijastavat suurempaa parannusta tehtävään.

Korrelaatio MRI BOLD:n ja sormen napautuksen tarkkuuden välillä vilkkuvaan merkkiin 1 Hz:llä korrelaatiokertoimella arvioituna

Tämä arvioi korrelaatiokertoimen MRI-veren happitasoriippuvuuden (BOLD) ja sormen napautuksen tarkkuuden välisen korrelaation. Korrelaatiokerroin vaihtelee välillä -1:stä 1:een, jossa kerroin on lähempänä arvoa -1 osoittaa vahvaa negatiivista assosiaatiota ja mitä lähempänä kerrointa 1 osoittaa vahvaa positiivista assosiaatiota.

Korrelaatio MRI BOLD:n ja sormen napautuksen tarkkuuden välillä vilkkuvaan merkkiin 4 Hz:llä korrelaatiokertoimella arvioituna

Tämä arvioi korrelaatiokertoimella MRI BOLD:n (Blood Oxygen Level Dependence) ja sormen napautuksen tarkkuuden välisen korrelaation. Korrelaatiokerroin välillä -1 - 1, jossa mitä lähempänä kerroin on -1, osoittaa negatiivista assosiaatiota ja mitä lähempänä kerroin on 1, osoittaa vahvaa positiivista assosiaatiota.

KVIQ:n ja MRI-tehtävän kohteen liukusäätimen kuvien tarkkuuden välinen korrelaatio korrelaatiokertoimella arvioituna

Kinesthetic and Visual Imagery Questionnaire (KVIQ), jonka kokonaispistemäärä vaihtelee välillä 0-100, jossa korkeammat pisteet heijastavat eloisampaa kuvaa) arvioi kuvien eloisuutta. Tämä korreloidaan toissijaisessa tulosmittauksessa 5' kuvattujen kuvan tarkkuusmittausten kanssa.

ICARS:n ja MRI-tehtävän kohteen liukusäätimen kuvien tarkkuuden välinen korrelaatio korrelaatiokertoimella arvioituna

International Cooperative Ataxia Rating Scale (ICARS), jonka kokonaispistemäärä vaihtelee välillä 0-100, jossa korkeammat pisteet osoittavat vakavampaa neurologista vajaatoimintaa) arvioi neurologisia häiriöitä. Tämä korreloi kuvan tarkkuusmittausten kanssa, jotka on kuvattu kohdassa "Toissijainen tulosmittaus 5".