Effetto della ricompensa sull'apprendimento nella corteccia motoria
Effetti della ricompensa sull'apprendimento nella corteccia motoria
Sfondo:
- La risonanza magnetica (MRI) utilizza un forte campo magnetico e onde radio per scattare foto del cervello. Alcuni studi di risonanza magnetica suggeriscono che questa tecnica rivela differenze cerebrali nei pazienti con una malattia del sistema nervoso rispetto agli adulti senza una malattia del sistema nervoso.
Obiettivi:
- Per studiare i cambiamenti funzionali nel cervello che possono essere osservati in persone senza alcuna malattia del sistema nervoso.
- Per saperne di più su quali aree del cervello sono necessarie per eseguire determinate attività, in particolare l'apprendimento di semplici sequenze motorie e l'elaborazione di ricompense.
Eleggibilità:
- Volontari sani di età compresa tra 18 e 50 anni che sono destrimani e di madrelingua inglese e che non hanno condizioni mediche che impedirebbero loro di sottoporsi a imaging magnetico.
- I volontari non devono avere una storia di malattie neurologiche o psichiatriche.
- Le volontarie non devono essere incinte.
Progetto:
- Ai volontari verrà chiesto di sottoporsi a diversi tipi di imaging magnetico, tra cui la risonanza magnetica funzionale (fMRI), la spettroscopia di risonanza magnetica (MRS) e/o la stimolazione magnetica transcranica (TMS), mentre partecipano a una simulazione di slot machine o a una sequenza di tasti compito di apprendimento.
- I volontari parteciperanno a uno dei quattro possibili esperimenti:
- Esperimento 1: MRS/TMS e slot machine (3 visite, 3,5 ore in totale).
- Esperimento 2: MRS/TMS e sequenza di chiavi (3 visite, 3,5 ore in totale).
- Esperimento 3: fMRI e slot machine (2 visite, 3 ore in totale).
- Esperimento 4: fMRI e sequenza chiave (1 visita, 2 ore in totale).
- Tipi di esperimenti:
- Slot machine: un gioco per computer simile a una slot machine, in cui l'utente preme un pulsante per avviare il gioco e guarda mentre i tre barili della macchina girano in posizione.
- Sequenza di tasti: pressione di una serie di pulsanti in risposta a segnali visivi.
- Ai volontari verrà anche chiesto di fornire un piccolo campione di sangue per i test genetici.
- I volontari riceveranno una piccola somma di denaro (circa $ 50 $ 80) durante gli esperimenti come compenso per la loro partecipazione allo studio.
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Descrizione dettagliata
Obiettivo: Il ruolo dei neuroni dopaminergici mesencefalici nell'elaborazione della ricompensa è stato stabilito nei primati utilizzando tecniche elettrofisiologiche e negli esseri umani utilizzando il neuroimaging funzionale. Hanno ricche proiezioni sia alla corteccia prefrontale che a quella motoria dove sinapsi su interneuroni e cellule piramidali corticali, producendo principalmente inibizione. Sebbene la loro funzione non sia completamente compresa, queste proiezioni giocano chiaramente un ruolo importante nella motivazione e nell'apprendimento. Recentemente abbiamo sviluppato un paradigma per rilevare i segnali correlati alla ricompensa nella corteccia motoria primaria, utilizzando la stimolazione magnetica transcranica (TMS), e dimostrato una maggiore inibizione nella corteccia motoria primaria in condizioni di maggiore aspettativa di ricompensa. Questi risultati suggeriscono che l'apprendimento motorio, che dipende in modo critico dalla corteccia motoria, può essere influenzato dalla ricompensa, che può assumere la forma di un semplice feedback sulle prestazioni negli esseri umani. Questo tipo di feedback consente inoltre ai soggetti di prevedere l'esito delle azioni. Pertanto, il nostro obiettivo attuale è quello di indagare l'influenza della ricompensa/feedback/previsione sull'attività della corteccia motoria primaria durante l'apprendimento motorio e in particolare durante i casi di maggiore aspettativa di ricompensa. Inoltre, esamineremo il ruolo di un polimorfismo a singolo nucleotide del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) sull'apprendimento motorio.
Popolazione studiata: la popolazione che studieremo sarà costituita da volontari sani di età compresa tra 18 e 50 anni, senza alcuna storia medica significativa o controindicazione alla risonanza magnetica funzionale (fMRI).
Disegno: Tutti gli esperimenti impiegheranno fMRI all'interno o tra soggetti e spettroscopia di risonanza magnetica (MRS) per misurare i cambiamenti nelle attivazioni di diverse aree corticali in risposta all'apprendimento motorio e alla ricompensa.
Misure di esito: le misure di esito saranno (a) variazioni graduali del livello di ossigeno nel sangue (BOLD) in risposta all'apprendimento motorio e alla ricompensa e (b) variazioni nella concentrazione di GABA in risposta all'apprendimento motorio e alla ricompensa, e c) variazioni nella tempo di risposta nell'esecuzione comportamentale di un compito di apprendimento.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Maryland
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Bethesda, Maryland, Stati Uniti, 20892
- National Institutes of Health Clinical Center, 9000 Rockville Pike
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Descrizione
- CRITERIO DI INCLUSIONE:
- Età 18-50.
- Mano destra.
CRITERI DI ESCLUSIONE:
- Storia neurologica o psichiatrica significativa
- Consumo abituale di più di due drink al giorno, marijuana più di una volta alla settimana o uso di qualsiasi altra droga illecita negli ultimi tre mesi
- Uso di farmaci che influenzano il sistema DA, come antistaminici fenotiazinici (prometazina), antiemetici o decongestionanti nell'ultimo mese
- Anomalie significative all'esame neurologico
- Metallo nella cavità cranica o nell'occhio, pacemaker, pompe impiantate o stimolatori
- I soggetti che partecipano a qualsiasi esperimento in questo protocollo non possono partecipare a un altro esperimento in questo protocollo.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
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Le misure dei risultati saranno (a) variazioni graduali nel livello di ossigeno nel sangue (BOLD) in risposta all'apprendimento motorio e alla ricompensa e (b) variazioni nella concentrazione di GABA in risposta all'apprendimento motorio e alla ricompensa.
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
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Le misure di esito secondarie saranno variazioni nel tempo di risposta nelle prestazioni comportamentali di un compito di apprendimento.
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Collaboratori e investigatori
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Avanzi M, Uber E, Bonfa F. Pathological gambling in two patients on dopamine replacement therapy for Parkinson's disease. Neurol Sci. 2004 Jun;25(2):98-101. doi: 10.1007/s10072-004-0238-z.
- Ashe J, Lungu OV, Basford AT, Lu X. Cortical control of motor sequences. Curr Opin Neurobiol. 2006 Apr;16(2):213-21. doi: 10.1016/j.conb.2006.03.008. Epub 2006 Mar 24.
- Arancio O, Chao MV. Neurotrophins, synaptic plasticity and dementia. Curr Opin Neurobiol. 2007 Jun;17(3):325-30. doi: 10.1016/j.conb.2007.03.013. Epub 2007 Apr 6.
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Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Altri numeri di identificazione dello studio
- 090124
- 09-N-0124
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