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Modulation du circuit de récompense via le neurofeedback musical basé sur l'EEG et basé sur l'IRMf

2 mai 2021 mis à jour par: Tel-Aviv Sourasky Medical Center

Modulation du circuit de récompense via le neurofeedback basé sur l'EEG

Le but de cette étude est de tester si la régulation volontaire de l'activation du système de récompense mésolimbique est possible et d'examiner les effets neurocomportementaux de la neuromodulation spécifique de ce circuit sur le traitement de la récompense. Cet objectif sera atteint en testant les effets d'un nouveau cadre expérimental non invasif pour la neuromodulation qui repose sur le neurofeedback (NF), qui est guidé par l'activation neuronale dans le striatum ventral (VS) et interfacé avec une musique agréable personnalisée en tant que rétroaction. Nous émettons l'hypothèse qu'il est possible d'apprendre à réguler volontairement le SV en utilisant cette approche musicale NF. Nous prévoyons en outre qu'un entraînement NF réussi pour la régulation positive du signal VS-EFP entraînera des changements marqués dans les résultats neuronaux et comportementaux associés à la régulation positive de la signalisation dopaminergique.

Aperçu de l'étude

Statut

Recrutement

Les conditions

Intervention / Traitement

Description détaillée

Le neurofeedback est une approche de formation dans laquelle les gens apprennent à réguler leur activité cérébrale en utilisant un signal de rétroaction qui reflète les signaux cérébraux en temps réel. Une utilisation efficace de cette approche nécessite que l'activité cérébrale représentée soit mesurée avec une grande spécificité, mais de manière accessible, permettant des sessions répétées. Les preuves suggèrent que les individus sont capables de réguler volontairement leur propre activation neurale régionale, y compris dans les régions cérébrales profondes telles que le VS via l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle en temps réel (rt-fMRI). Pourtant, l'utilité de rt-fMRI-NF pour la formation répétée est limitée en raison de l'immobilité, du coût élevé et des exigences physiques importantes. L'électroencéphalographie (EEG), en revanche, est peu coûteuse et accessible. Cependant, les avantages comportementaux et cliniques de l'EEG-NF, en particulier dans le contexte de la dépression et d'autres troubles affectifs, sont encore débattus. Des travaux antérieurs du laboratoire de Hendler ont établi un nouveau cadre pour un sondage accessible de réseaux cérébraux spécifiques appelés empreintes digitales électriques [1]. La prise d'empreintes digitales repose sur la modélisation statistique d'un schéma EEG inspiré de l'IRMf basé sur un enregistrement simultané d'EEG/IRMf en combinaison avec des algorithmes d'apprentissage. Cette approche a été appliquée et validée avec succès pour l'amygdale, révélant une modulation réussie du signal EFP-amygdale pendant la formation NF, ainsi que des effets neuronaux et comportementaux persistants chez les stagiaires, par rapport à la formation simulée-NF. Dans l'étude actuelle, la procédure de formation NF utilise un nouveau modèle EEG inspiré de l'IRMf de l'activité mésolimbique, centré sur le VS ; Empreinte électrique VS (VS-EFP). De plus, pour améliorer l'accessibilité au système mésolimbique, l'interface de rétroaction est basée sur une musique agréable, dont il a été démontré à plusieurs reprises qu'elle engageait le circuit de récompense et entraînait une libération dopaminergique dans le striatum [par exemple, 2 ; cf. 3]. Le principe de base de l'interface musicale est que pendant la formation, les participants reçoivent leur musique auto-sélectionnée, qui devient plus ou moins acoustiquement déformée afin de modifier de manière fiable son niveau d'agrément en temps réel. Une étude de faisabilité avec vingt participants (N=10 groupe test, N=10 groupe témoin), qui a été menée à McGill, a démontré la faisabilité de cette approche. Dans la présente étude, nous souhaitons reproduire et étendre ces résultats dans un échantillon plus large (N = ~ 40 ; N = 20 groupe test et N = 20 groupe témoin fictif) et tester les hypothèses soulevées dans cette étude en ce qui concerne sa résultats neurocomportementaux possibles.

Type d'étude

Interventionnel

Inscription (Anticipé)

40

Phase

  • N'est pas applicable

Contacts et emplacements

Cette section fournit les coordonnées de ceux qui mènent l'étude et des informations sur le lieu où cette étude est menée.

Coordonnées de l'étude

  • Nom: Talma Hendler, MD, PhD
  • Numéro de téléphone: 972-36973953
  • E-mail: talma@tlvmc.gov.il

Sauvegarde des contacts de l'étude

  • Nom: Neomi Singer, PhD

Lieux d'étude

  • Israël
      • Tel Aviv, Israël
        • Recrutement
        • Sagol Brain Institute, Tel Aviv Sourasky Medical Center
        • Contact:

Critères de participation

Les chercheurs recherchent des personnes qui correspondent à une certaine description, appelée critères d'éligibilité. Certains exemples de ces critères sont l'état de santé général d'une personne ou des traitements antérieurs.

Critère d'éligibilité

Âges éligibles pour étudier

18 ans à 65 ans (ADULTE, OLDER_ADULT)

Accepte les volontaires sains

Oui

Sexes éligibles pour l'étude

Tout

La description

Critère d'intégration:

En bonne santé sans antécédents pathologiques connus Sans déclin cognitif connu Avoir une ouïe normale Dominance de la main droite Aucun antécédent de maladies psychiatriques ou neurologiques nécessitant une hospitalisation. Les critères d'inclusion acceptés pour un examen IRM à des fins médicales s'appliqueront, conformément aux procédures établies à l'Institut IRM du Sourasky Medical Center à Tel Aviv.

Critère d'exclusion:

A un diagnostic de maladies psychiatriques ou neurologiques Utilise des médicaments psychiatriques ou neurologiques Perte auditive Les critères d'exclusion acceptés pour un examen IRM à des fins médicales s'appliqueront, selon les procédures établies à l'Institut IRM du Sourasky Medical Center à Tel Aviv

Plan d'étude

Cette section fournit des détails sur le plan d'étude, y compris la façon dont l'étude est conçue et ce que l'étude mesure.

Comment l'étude est-elle conçue ?

Détails de conception

  • Objectif principal: SCIENCE BASIQUE
  • Répartition: ALÉATOIRE
  • Modèle interventionnel: PARALLÈLE
  • Masquage: TRIPLER

Armes et Interventions

Groupe de participants / Bras
Intervention / Traitement
ACTIVE_COMPARATOR: Neurofeedback VS-EFP
Le neurofeedback est basé sur le changement appris d'un signal neuronal particulier ou d'une combinaison de signaux neuronaux lorsque la rétroaction et la récompense de ces signaux sont présentées à plusieurs reprises à l'organisme. Ainsi, les individus apprennent à moduler leur activité neuronale à travers une boucle NF fermée ; dans cette condition, les participants recevront un retour musical piloté par leur propre VS-EFP
Autre: Interface cerveau-ordinateur : tâche de neurofeedback musicale basée sur l'EEG
Entraînement au neurofeedback avec EEG, dans lequel les participants reçoivent une musique auto-sélectionnée et sont invités à améliorer le son de la musique présentée en appliquant des stratégies mentales. Six séances d'entraînement répétées, chacune composée de cinq cycles d'entraînement. Chaque cycle est composé de 120 secondes de bloc « ligne de base locale » et de 90 secondes de bloc « régulation » tout en écoutant de la musique auto-sélectionnée. Les participants sont invités à écouter passivement la musique qu'ils ont eux-mêmes sélectionnée pendant le bloc « référence locale » et à « améliorer le son de la musique » pendant le bloc « régulation ». Les participants sont chargés de recruter des stratégies mentales choisies, qu'ils trouvent les plus efficaces pour cette tâche de régulation. Pendant la « régulation », la qualité du son varie en temps réel (toutes les 3 secondes) proportionnellement à la différence entre la valeur actuelle de VS-EFP et sa valeur moyenne pendant la « ligne de base locale ».
SHAM_COMPARATOR: Faux joug Neurofeedback
Le neurofeedback est basé sur le changement appris d'un signal neuronal particulier ou d'une combinaison de signaux neuronaux lorsque la rétroaction et la récompense de ces signaux sont présentées à plusieurs reprises à l'organisme. Ainsi, les individus apprennent à moduler leur activité neuronale à travers une boucle NF fermée ; dans cette condition, le retour musical sera fourni sur la base du signal VS-EFP d'un autre participant. Par conséquent, chaque participant du groupe fictif est jumelé avec un participant du groupe de test, recevant ainsi une rétroaction basée sur le participant de test jumelé. De cette façon, les deux groupes sont exposés à la proportion exacte de manipulation sonore qui indique leur niveau de réussite. Pour tenir compte d'une éventuelle contribution de l'ordre temporel de la présentation des commentaires, chez la moitié des participants témoins, le modèle de rétroaction sera "rejoué" vers l'avant (en maintenant le modèle temporel original de VS-EFP que le participant jumelé a reçu), et dans moitié - vers l'arrière (retournant le modèle temporel d'origine de droite à gauche).
Autre: Interface cerveau-ordinateur : tâche de neurofeedback musicale basée sur l'EEG
Entraînement au neurofeedback avec EEG, dans lequel les participants reçoivent une musique auto-sélectionnée et sont invités à améliorer le son de la musique présentée en appliquant des stratégies mentales. Six séances d'entraînement répétées, chacune composée de cinq cycles d'entraînement. Chaque cycle est composé de 120 secondes de bloc « ligne de base locale » et de 90 secondes de bloc « régulation » tout en écoutant de la musique auto-sélectionnée. Les participants sont invités à écouter passivement la musique qu'ils ont eux-mêmes sélectionnée pendant le bloc « référence locale » et à « améliorer le son de la musique » pendant le bloc « régulation ». Les participants sont chargés de recruter des stratégies mentales choisies, qu'ils trouvent les plus efficaces pour cette tâche de régulation. Pendant la « régulation », la qualité du son varie en temps réel (toutes les 3 secondes) proportionnellement à la différence entre la valeur actuelle de VS-EFP et sa valeur moyenne pendant la « ligne de base locale ».

Que mesure l'étude ?

Principaux critères de jugement

Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Succès de la réglementation VS-EFP
Délai: 0 à 4 semaines
Mesuré par le changement de puissance VS-EFP ; basé sur la différence entre l'EFP pendant les conditions «régulées» et «de base locales» pendant les cycles de neurofeedback. Les chercheurs prédisent une plus grande modulation de la puissance du VS-EFP parmi le groupe de neurofeedback par rapport aux témoins fictifs (test> simulacre).
0 à 4 semaines
Transfert de la régulation VS-EFP : succès de la régulation volontaire VS-EFP dans un contexte différent
Délai: 1 à 5 semaines
Mesuré par le changement de puissance VS-EFP ; sur la base de la différence entre les conditions de référence régulées et locales pendant la condition de transfert ; régulation volontaire lorsqu'aucune musique ou rétroaction n'est fournie. La condition de transfert est introduite au début de chaque séance d'entraînement. Les chercheurs prédisent un changement positif dans la régulation VS-EFP suite à une formation réussie parmi le groupe de neurofeedback, par rapport aux témoins fictifs.
1 à 5 semaines
Autorégulation mésolimbique dans un contexte différent
Délai: 1 à 5 semaines

Mesuré par IRMf ; une tâche de transfert (régulation volontaire lorsqu'aucune rétroaction n'est appliquée) lors d'un examen IRMf, qui aura lieu avant et après toute la période d'entraînement. L'analyse de la région d'intérêt (ROI) du striatum ventral (VS) sera définie en fonction de la région cible utilisée pour développer le VS-EFP. Des régions supplémentaires du réseau mésolimbique seront définies sur la base d'une méta-analyse de la récompense.

Le résultat sera mesuré pour chaque groupe, comme le changement (post > pré) dans le contraste entre la condition « régulée » et « locale de base ».

Les chercheurs prédisent un changement positif dans la régulation à la hausse du VS après un entraînement réussi parmi le groupe de neurofeedback, par rapport aux témoins fictifs.

Analyse exploratoire : les chercheurs ont l'intention d'explorer plus avant si la formation NF a entraîné un changement positif dans la régulation à la hausse de nœuds mésolimbiques supplémentaires.
1 à 5 semaines

Mesures de résultats secondaires

Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Comportement d'apprentissage récompensant
Délai: 1 à 5 semaines

Évalué via la performance dans la tâche de sélection probabiliste (PST), qui sera administrée avant et après toute la période de formation. Il s'agit d'une tâche d'apprentissage probabiliste de la récompense, dans laquelle la capacité des participants à apprendre à choisir un symbole fréquemment récompensé (par exemple, le symbole A qui est récompensé 80 % des fois) ou à éviter un symbole rarement récompensé (B, 20 % des fois) est examiné [4].

Le résultat sera mesuré pour chaque groupe, comme le changement (post > pré) dans la précision de l'apprentissage de la récompense (sélectionner A) ou des punitions (éviter B).

Les enquêteurs prédisent un changement positif dans l'apprentissage des récompenses suite à une formation réussie parmi le groupe de neurofeedback, par rapport aux témoins fictifs.
1 à 5 semaines
Comportement de motivation incitative
Délai: 1 à 5 semaines

Mesuré via la performance dans la tâche Dépense d'effort pour les récompenses (tâche Eefrt), qui sera administrée avant et après toute la période d'entraînement. Il s'agit d'une tâche de prise de décision basée sur l'effort, dans laquelle les participants choisissent d'effectuer une tâche « difficile » ou « facile » pour gagner des quantités variables de récompenses monétaires avec une probabilité faible/moyenne/élevée de recevoir une récompense [5].

Le résultat sera mesuré pour chaque groupe, comme le changement (post > pré) dans la proportion de choix de consacrer plus d'efforts pour un gain monétaire élevé/faible sous une probabilité élevée/moyenne/faible.

Les enquêteurs prédisent un changement positif dans la proportion de choix de la tâche difficile pour un gain monétaire élevé sous des probabilités plus faibles d'obtenir des récompenses après une formation réussie parmi le groupe de neurofeedback, par rapport aux témoins fictifs.
1 à 5 semaines
Trait hédonique : lien entre les traits hédoniques et le succès du neurofeedback
Délai: 1 à 5 semaines

Mesuré via l'échelle de plaisir Snaith Hemilton (SHAPS), un questionnaire en 14 points qui évalue la capacité hédonique ; un indice de c-anhédonie sera dérivé de la somme des réponses [6].

Les chercheurs prédisent qu'il y aura une corrélation négative entre les scores d'anhédonie après l'entraînement et la performance dans le NF-VS-EFP parmi le groupe de neurofeedback.
1 à 5 semaines

Autres mesures de résultats

Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Traitement des récompenses (neural) : réactivité mésolimbique aux récompenses (c'est-à-dire, plaisir monétaire, musical)
Délai: 1 à 5 semaines

Mesuré par IRMf ; application d'une écoute musicale agréable et d'une tâche de délai d'incitation monétaire pendant l'examen IRMf avant et après toute la période de formation.

L'analyse du retour sur investissement du VS sera définie en fonction de la région cible utilisée pour développer le VS-EFP. Des nœuds mésolimbiques supplémentaires seront définis sur la base d'une méta-analyse de la récompense.

Le résultat sera mesuré pour chaque groupe, comme le changement (post> pré) dans le contraste entre la récompense et la condition de contrôle pendant la tâche liée à la récompense.

Les enquêteurs prédisent un changement positif dans la réponse VS à la récompense suite à un entraînement réussi parmi le groupe de neurofeedback, par rapport aux témoins.

Analyse exploratoire : les chercheurs exploreront le profil de changement dans l'activation de VS en ce qui concerne les différentes étapes du traitement de la récompense (c'est-à-dire l'anticipation de la récompense, la consommation).

Les chercheurs exploreront plus avant si l'entraînement NF a entraîné un changement positif dans l'activation liée à la récompense dans des nœuds mésolimbiques supplémentaires.
1 à 5 semaines

Collaborateurs et enquêteurs

C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.

Parrainer

Tel-Aviv Sourasky Medical Center

Collaborateurs

McGill University
Tel Aviv University

Publications et liens utiles

La personne responsable de la saisie des informations sur l'étude fournit volontairement ces publications. Il peut s'agir de tout ce qui concerne l'étude.

Publications générales

Dates d'enregistrement des études

Ces dates suivent la progression des dossiers d'étude et des soumissions de résultats sommaires à ClinicalTrials.gov. Les dossiers d'étude et les résultats rapportés sont examinés par la Bibliothèque nationale de médecine (NLM) pour s'assurer qu'ils répondent à des normes de contrôle de qualité spécifiques avant d'être publiés sur le site Web public.

Dates principales de l'étude

Début de l'étude (RÉEL)

10 juillet 2020

Achèvement primaire (ANTICIPÉ)

10 septembre 2021

Achèvement de l'étude (ANTICIPÉ)

10 septembre 2021

Dates d'inscription aux études

Première soumission

2 mai 2021

Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité

2 mai 2021

Première publication (RÉEL)

6 mai 2021

Mises à jour des dossiers d'étude

Dernière mise à jour publiée (RÉEL)

6 mai 2021

Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité

2 mai 2021

Dernière vérification

1 mai 2021

Plus d'information

Termes liés à cette étude

Autres numéros d'identification d'étude

  • 0401-17-TLV
  • 00040030000 (OTHER_GRANT: MOST-FRQNT-FRQS collaboration)

Plan pour les données individuelles des participants (IPD)

Prévoyez-vous de partager les données individuelles des participants (DPI) ?

INDÉCIS

Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude

Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine

Non

Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine

Non

Ces informations ont été extraites directement du site Web clinicaltrials.gov sans aucune modification. Si vous avez des demandes de modification, de suppression ou de mise à jour des détails de votre étude, veuillez contacter register@clinicaltrials.gov. Dès qu'un changement est mis en œuvre sur clinicaltrials.gov, il sera également mis à jour automatiquement sur notre site Web .

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