Modulazione delle reti di memoria ippocampale e striatale con rTMS
Sfondo:
Le persone hanno 2 sistemi di memoria. Uno li aiuta ad apprendere le abilità e l'altro li aiuta ad apprendere i fatti. La stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) utilizza correnti elettriche per attivare le cellule cerebrali. Questo può apportare piccoli cambiamenti nel modo in cui funzionano i sistemi cerebrali. I ricercatori useranno rTMS per cambiare il modo in cui funzionano i sistemi di memoria e per vedere se la modifica di un sistema fa cambiare anche l'altro. Questo potrebbe aiutare a trovare modi per migliorare l'apprendimento e la memoria nelle persone con disturbi della memoria.
Obbiettivo:
Imparare come i diversi sistemi di memoria funzionano l'uno con l'altro.
Eleggibilità:
Adulti sani di età compresa tra 18 e 40 anni che non sono in stato di gravidanza
Progetto:
I potenziali partecipanti verranno selezionati con un esame neurologico se non ne hanno avuto uno da NINDS negli ultimi 2 anni. Potrebbero sottoporsi a esami delle urine.
I partecipanti idonei avranno 5-10 visite al NIH. Ogni visita durerà 1-6 ore. Le visite 1-4 si svolgeranno ciascuna a distanza di 1 giorno.
Alla visita 1, i partecipanti eseguiranno una risonanza magnetica e eseguiranno test di memoria. Per la risonanza magnetica, giaceranno su un tavolo che scorre dentro e fuori da un cilindro che scatta foto del loro cervello. Avranno anche rTMS. Per rTMS, una bobina di metallo viene tenuta sul cuoio capelluto. Brevi correnti elettriche passano attraverso la bobina.
Alle visite 2 e 3, i partecipanti avranno rTMS.
Alla visita 4, i partecipanti avranno una risonanza magnetica e test di memoria.
Circa una settimana dopo, i partecipanti avranno la visita 5. Faranno una risonanza magnetica e test di memoria. Ai partecipanti potrebbe essere richiesto di effettuare più visite in caso di problemi tecnici. Il coinvolgimento dei partecipanti durerà 2 settimane.
...
Panoramica dello studio
Stato
Stato
Condizioni
Condizioni
Intervento / Trattamento
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
Obbiettivo
L'Unità di Neurologia Comportamentale studia i sistemi del cervello umano alla base dell'apprendimento e dell'adattamento con l'obiettivo finale di trovare interventi per rendere questi processi più efficienti. Siamo interessati a sapere se la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) possa alterare la connettività funzionale (FC) e l'efficienza comportamentale in due reti di memoria nel cervello: la rete ippocampale, che supporta l'archiviazione e il recupero di fatti, concetti ed eventi richiamabili, e la rete striatale, che supporta l'archiviazione e il recupero di abilità e abitudini. Inoltre, poiché queste reti interagiscono in modo comportamentale e possono interferire l'una con l'altra, una domanda importante è se la neuromodulazione di una rete cambia la connettività e l'efficienza nell'altra rete. I dati pilota del nostro gruppo suggeriscono che la stimolazione esogena di una rete fa sì che espanda la sua gamma di FC e coopti le risorse dall'altra, che è un potenziale meccanismo per l'interazione comportamentale osservata. Questo studio è progettato per testare a) se rTMS modula FC all'interno della rete e la memoria supportata da quella rete, e b) se questo causa anche FC e cambiamenti comportamentali nell'altra rete.
Popolazione studiata: volontari sani
Progetto
Questo studio contiene quattro esperimenti tra soggetti ed è un progetto misto inter/intra soggetto. L'esperimento 1 utilizzerà una stimolazione nominalmente eccitatoria mirata alla rete ippocampale per aumentare la FC all'interno della rete ippocampale. Prevediamo anche un aumento della FC tra le reti ippocampali e striatali, un aumento della memoria dichiarativa e una possibile diminuzione dell'apprendimento procedurale. L'esperimento 2 utilizzerà la stimolazione eccitatoria mirata alla rete striatale. Ci aspettiamo che ciò provochi una FC all'interno della rete più forte nella rete striatale, un aumento della FC tra l'ippocampo e la rete striatale e effetti comportamentali concomitanti. Gli esperimenti 3 e 4 saranno simili, tranne per il fatto che indirizzeremo la stimolazione nominalmente inibitoria a queste reti e cercheremo i risultati inversi. La FC sarà misurata in condizioni di riposo e attivate dal compito e la rTMS attiva sarà confrontata con il vertex sham.
Misure di risultato
La misura dell'esito primario è il cambiamento di FC prodotto da rTMS all'interno della rete mirata. I cambiamenti FC tra reti e i corrispondenti cambiamenti di memoria saranno esiti secondari. Le misure esplorative includeranno le correlazioni tra le differenze cognitive individuali (questionari e punteggi NIH Toolbox) e le nostre misure di esito primarie e secondarie.
Tipo di studio
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Iscrizione
Fase
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
-
-
Maryland
-
Bethesda, Maryland, Stati Uniti, 20892
- National Institutes of Health Clinical Center
-
-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Descrizione
CRITERIO DI INCLUSIONE:
-Età 18-40 (compreso)
CRITERI DI ESCLUSIONE:
- Qualsiasi grave disturbo neurologico o psichiatrico attuale come (ma non limitato a) ictus, morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer, schizofrenia o depressione maggiore
- Storia del sequestro
- Farmaci che agiscono sul sistema nervoso centrale, come quelli che abbassano la soglia convulsiva come neurolettici, beta lattamici, isoniazide, metronidazolo; benzodiazepine, triciclici o altri antidepressivi; o stimolanti da prescrizione.
- Metallo ferromagnetico nella cavità cranica o nell'occhio, stimolatore neurale impiantato, impianto cocleare o corpo estraneo oculare
- Pacemaker cardiaco impiantato o defibrillatore automatico o pompa
- Piercing per il corpo non rimovibile
- Claustrofobia
- Incapacità di rimanere supini per 2 ore
- Gravidanza o intenzione di rimanere incinta durante lo studio.
- Membri del NINDS BNU
- I soggetti che hanno ricevuto rTMS ai sensi del protocollo 17-N-0055 sono esclusi per evitare effetti di apprendimento derivanti dall'essere stati precedentemente esposti agli stessi compiti comportamentali
- Soggetti che hanno controindicazioni alla risonanza magnetica (seguiremo le linee guida del Centro NMR per la sicurezza della risonanza magnetica). Alcune delle esclusioni sono:
Avere metallo non compatibile con la risonanza magnetica nel corpo, come pacemaker cardiaco, stimolatore cerebrale, schegge, metallo chirurgico, clip nel cervello o sui vasi sanguigni, impianti cocleari, valvole cardiache artificiali o frammenti ferromagnetici nell'occhio o nella cavità orale poiché questi rendere pericolosa una risonanza magnetica.
- Incapace di sdraiarsi sulla schiena per la durata prevista dell'esperimento (2 ore).
- Avere un'anomalia nell'imaging cerebrale o nell'esame neurologico non correlato alla diagnosi.
- Piercing del corpo non rimovibile o
- Gravidanza (test di gravidanza sulle urine)
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: Randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione parallela
- Mascheramento: Separare
Numero di armi
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / ArmGruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / TrattamentoIntervento / Trattamento |
|---|---|
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Comparatore attivo: Corteccia motoria rTMS
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Alterazione della connettività delle vie transsinaptiche
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Comparatore attivo: PPC rTMS
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Alterazione della connettività delle vie transsinaptiche
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Comparatore placebo: vertice rTMS
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Alterazione della connettività delle vie transsinaptiche
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Cambiamento rispetto al basale nella connettività funzionale allo stato di riposo tra il caudato e la rete del caudato
Lasso di tempo: Basale, 1 giorno e 14-21 giorni dopo rTMS
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I partecipanti sono stati sottoposti a stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) alla rete caudata, che supporta le capacità di apprendimento.
rTMS utilizza correnti elettriche per attivare le cellule cerebrali, che possono modificare temporaneamente le connessioni cerebrali e la memoria.
Abbiamo misurato in che modo rTMS influisce sulla connettività cerebrale della rete caudata.
Questi cambiamenti sono stati osservati con la risonanza magnetica.
Per misurare la forza della connessione cerebrale, abbiamo calcolato quanto strettamente l'attività neurale è correlata nella rete caudata.
Abbiamo misurato il modo in cui rTMS influisce sulla forza della connessione prima e 1 giorno dopo la stimolazione (effetti immediati) e prima e 14-21 giorni dopo la stimolazione (effetti a lungo termine) e quindi abbiamo calcolato il cambiamento come punteggio di trasformazione Z.
Un cambiamento nel punteggio del coefficiente di correlazione della trasformazione Z di Fisher di 0 suggerisce alcuna differenza nelle connessioni tra le aree cerebrali dopo rTMS; un punteggio < 0 suggerisce un indebolimento delle connessioni tra aree cerebrali; e un punteggio > 0 suggerisce un rafforzamento delle connessioni tra le aree cerebrali.
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Basale, 1 giorno e 14-21 giorni dopo rTMS
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Cambiamento rispetto alla linea di base nella connettività funzionale basata su attività tra il Caudate e la rete Caudate
Lasso di tempo: Basale, un giorno e 14-21 giorni dopo rTMS
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I partecipanti sono stati sottoposti a stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) alla rete di memoria mirata, cioè la rete caudata.
rTMS utilizza correnti elettriche per attivare le cellule cerebrali, che possono modificare temporaneamente le connessioni cerebrali e la memoria.
Abbiamo misurato il modo in cui rTMS influisce sulla connettività cerebrale della rete caudata sulla risonanza magnetica durante un'attività di previsione meteorologica.
Per misurare la forza della connessione cerebrale, abbiamo calcolato quanto strettamente l'attività neurale è correlata nella rete caudata.
Abbiamo misurato il modo in cui rTMS influisce sulla forza della connessione e sull'apprendimento delle abilità misurandoli prima e 1 giorno dopo la stimolazione (effetti immediati) e prima e 14-21 giorni dopo la stimolazione (effetti a lungo termine) e quindi abbiamo calcolato il cambiamento come punteggio di trasformazione Z .
Un cambiamento nel punteggio di trasformazione Z di Fisher di 0 suggerisce alcuna differenza nelle connessioni tra le aree cerebrali; un punteggio < 0 suggerisce un indebolimento delle connessioni tra aree cerebrali; e un punteggio > 0 suggerisce un rafforzamento delle connessioni tra le aree cerebrali.
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Basale, un giorno e 14-21 giorni dopo rTMS
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Misure di risultato secondarie
Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Attività di previsione meteorologica di feedback (WPT-F)
Lasso di tempo: Le modifiche vengono calcolate prima e un giorno dopo rTMS e prima e 14-21 giorni dopo rTMS
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Il Feedback Weather Prediction Task (WPT-F) verifica la capacità del partecipante di apprendere un'associazione per tentativi ed errori.
Combinazioni di una, due o tre carte di quattro possibili carte vengono presentate su un computer e al soggetto viene chiesto di prevedere il "tempo"; cioè se sarà piovoso o soleggiato.
Dopo ogni previsione, il soggetto riceve un feedback correttivo.
Ogni carta è associata indipendentemente a un risultato con una probabilità fissa.
I partecipanti apprendono la relazione probabilistica tra stimoli e risultati attraverso il feedback (ricompensa).
Il WPT-F è stato somministrato durante la sessione MRI in tre periodi di tempo, cioè prima della rTMS, un giorno dopo la rTMS e 14-21 giorni dopo la rTMS.
Ad ogni visita è stata calcolata la proporzione di prove in cui il partecipante ha selezionato l'opzione migliore, ovvero l'opzione più strettamente legata alla ricompensa.
Sono state calcolate le variazioni nei punteggi tra il basale e un giorno dopo e 14-21 giorni dopo rTMS.
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Le modifiche vengono calcolate prima e un giorno dopo rTMS e prima e 14-21 giorni dopo rTMS
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Attività di previsione meteorologica osservativa (WPT-O)
Lasso di tempo: Le modifiche vengono calcolate prima e un giorno dopo rTMS e prima e 14-21 giorni dopo rTMS
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L'Observational Weather Prediction Task (WPT-O) è un test associato in cui il segnale e il feedback vengono visualizzati insieme sullo schermo.
Dopo che tutte le coppie sono state mostrate, le carte vengono nuovamente mostrate e al partecipante viene chiesto di ricordare quale risultato del feedback (sole o pioggia) è abbinato a quel set di carte.
I partecipanti apprendono l'abbinamento tra serie di stimoli e uno dei due risultati attraverso la memorizzazione.
Il WPT-O è stato somministrato durante la sessione MRI in tre periodi di tempo, cioè prima della rTMS, un giorno dopo la rTMS e 14-21 giorni dopo la rTMS.
Ad ogni visita è stata calcolata la proporzione di prove in cui il partecipante ricordava accuratamente la coppia.
Verranno calcolate le variazioni dei punteggi tra il basale e un giorno dopo e 14-21 giorni dopo rTMS.
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Le modifiche vengono calcolate prima e un giorno dopo rTMS e prima e 14-21 giorni dopo rTMS
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Cambiamento rispetto al basale nella connettività funzionale allo stato di riposo tra il caudato e la rete ippocampale
Lasso di tempo: Basale, un giorno e 14-21 giorni dopo rTMS
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I partecipanti sono stati sottoposti a stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) alla rete ippocampale, che supporta le capacità di apprendimento.
rTMS utilizza correnti elettriche per attivare le cellule cerebrali, che possono modificare temporaneamente le connessioni cerebrali e la memoria.
Abbiamo misurato come rTMS influisce sulla connettività cerebrale della rete ippocampale.
Questi cambiamenti possono essere osservati con la risonanza magnetica.
Per misurare la forza della connessione cerebrale, abbiamo calcolato quanto strettamente l'attività neurale è correlata nella rete dell'ippocampo.
Abbiamo misurato il modo in cui rTMS influisce sulla forza della connessione prima e 1 giorno dopo la stimolazione (effetti immediati) e prima e 14-21 giorni dopo la stimolazione (effetti a lungo termine) e quindi abbiamo calcolato il cambiamento come punteggio di trasformazione Z.
Un cambiamento nel punteggio di trasformazione Z di Fisher di 0 suggerisce alcuna differenza nelle connessioni tra le aree cerebrali dopo rTMS; un punteggio < 0 suggerisce un indebolimento delle connessioni tra aree cerebrali; e un punteggio > 0 suggerisce un rafforzamento delle connessioni tra le aree cerebrali.
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Basale, un giorno e 14-21 giorni dopo rTMS
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Cambiamento dalla linea di base nella connettività funzionale basata su attività tra il caudato e la rete ippocampale
Lasso di tempo: Basale, un giorno e 14-21 giorni dopo rTMS
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I partecipanti sono stati sottoposti a stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) alla rete di memoria mirata, cioè la rete ippocampale.
rTMS utilizza correnti elettriche per attivare le cellule cerebrali e questo può modificare temporaneamente le connessioni cerebrali e la memoria.
Abbiamo misurato il modo in cui rTMS influisce sulla connettività cerebrale della rete ippocampale sulla risonanza magnetica durante un'attività di previsione meteorologica.
Per misurare la forza della connessione cerebrale, abbiamo calcolato quanto strettamente l'attività neurale è correlata nella rete dell'ippocampo.
Abbiamo misurato in che modo rTMS influisce sulla forza della connessione e sull'apprendimento delle abilità prima e 1 giorno dopo la stimolazione (effetti immediati) e prima e 14-21 giorni dopo la stimolazione (effetti a lungo termine) e quindi abbiamo calcolato il cambiamento come punteggio di trasformazione Z.
Un cambiamento nel punteggio di trasformazione Z di Fisher di 0 suggerisce alcuna differenza nelle connessioni tra le aree cerebrali; un punteggio < 0 suggerisce un indebolimento delle connessioni tra aree cerebrali; e un punteggio > 0 suggerisce un rafforzamento delle connessioni tra le aree cerebrali.
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Basale, un giorno e 14-21 giorni dopo rTMS
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Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Primo Inserito
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Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento pubblicato
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
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- 190114
- 19-N-0114
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