L'effetto della stimolazione magnetica transcranica sull'apprendimento con ricompensa negli esseri umani sani
Sfondo:
- Due aree sulla superficie del cervello, la corteccia prefrontale dorsolaterale (DLPFC) e la corteccia motoria (MC), svolgono un ruolo chiave durante l'apprendimento. I ricercatori sono interessati a determinare l'effetto che la stimolazione magnetica transcranica (TMS) su DLPFC e MC ha sulle prestazioni dei partecipanti nei compiti di apprendimento. Studiando l'effetto della TMS sui tempi di reazione, sull'apprendimento e sulla memoria, i ricercatori sperano di capire meglio come trattare condizioni come il morbo di Parkinson e le lesioni cerebrali traumatiche che colpiscono queste parti del cervello.
Obiettivi:
- Studiare gli effetti della stimolazione magnetica transcranica sulla corteccia prefrontale dorsolaterale e sulla corteccia motoria.
- Imparare quali aree del cervello vengono utilizzate per eseguire determinati compiti di apprendimento e memoria.
Eleggibilità:
- Persone sane, destrimani di età compresa tra i 18 ei 70 anni.
Progetto:
- I partecipanti saranno selezionati con un esame fisico e neurologico e una storia medica e psichiatrica.
- Ai partecipanti verrà chiesto di prendere parte a una delle cinque diverse parti di questo studio. La maggior parte dei partecipanti avrà quattro visite di 2 ore al National Institutes of Health Clinical Center. Alcuni partecipanti (quelli coinvolti nella Parte 5) avranno solo una visita di 2 ore.
- Parti 1 e 2 (quattro visite): i partecipanti avranno TMS e quindi svolgeranno un'attività di apprendimento che potrebbe fornire una piccola ricompensa in denaro. Alla prima visita, prima del TMS, i partecipanti effettueranno un test di intelligenza basato sulla lettura ad alta voce delle parole riportate su una scheda. Anche i partecipanti che non hanno avuto una scansione di routine della risonanza magnetica (MRI) del cervello nell'ultimo anno avranno una scansione.
- Parti 3 e 4 (quattro visite): i partecipanti avranno una scansione MRI funzionale mentre svolgono un'attività di apprendimento che può fornire una piccola ricompensa in denaro. Alla prima visita, prima della risonanza magnetica funzionale, i partecipanti effettueranno un test di intelligenza basato sulla lettura ad alta voce delle parole riportate su una scheda. Anche i partecipanti che non hanno avuto una scansione di routine della risonanza magnetica (MRI) del cervello nell'ultimo anno avranno una scansione.
- Parte 5 (una visita): i partecipanti effettueranno un test di intelligenza basato sulla lettura ad alta voce delle parole riportate su una scheda. Quindi, i partecipanti avranno TMS seguito da una scansione MRI funzionale. Durante la risonanza magnetica funzionale, i partecipanti svolgeranno un'attività di pressione dei pulsanti che potrebbe fornire una piccola ricompensa in denaro.
- Ai partecipanti verrà inoltre chiesto di fornire un piccolo campione di sangue per l'analisi genetica.
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Descrizione dettagliata
Obbiettivo
Theta burst stimolazione magnetica transcranica (TBS) produce cambiamenti funzionali nella corteccia motoria umana. Il TBS inibitorio continuo, (cTBS) sulla corteccia motoria primaria (M1) produce una compromissione temporanea dell'apprendimento in individui sani simile a quella osservata nei pazienti con trauma cranico (TBI) e morbo di Parkinson (PD). La depressione dell'apprendimento da parte del cTBS può servire da modello per i deficit di apprendimento e di memoria in questi disturbi e fornire un mezzo per vagliare l'efficacia dei trattamenti ed esplorarne i meccanismi. Il nostro obiettivo immediato è vedere se la manipolazione delle contingenze comportamentali del compito, in particolare l'aggiunta di ricompensa, supererà la lesione virtuale prodotta da cTBS.
Il primo obiettivo del progetto è esaminare gli effetti inibitori del cTBS sull'apprendimento motorio implicito (tempo di reazione seriale/SRT) ed esplicito (trial-and-error) di una sequenza di posizioni target.
Il secondo obiettivo del progetto è esaminare gli effetti del cTBS sull'apprendimento della classificazione probabilistica implicita ed esplicita non motoria utilizzando il compito di previsione meteorologica (WPT). Indagheremo il coinvolgimento di M1 e della corteccia prefrontale dorsolaterale (DLPFC) nell'apprendimento implicito ed esplicito studiando i partecipanti che eseguiranno questi compiti seguendo cTBS su: 1) M1, 2) DLPFC e 3) sham TBS.
Il nostro terzo obiettivo è esaminare l'effetto della manipolazione della ricompensa durante l'apprendimento implicito ed esplicito a seguito di TBS inibitorio su M1 e DLPFC poiché è possibile che i deficit di apprendimento causati da TBS possano essere migliorati aumentando la quantità di rinforzo durante l'apprendimento.
Il nostro quarto obiettivo è esaminare le reti neurali alla base dell'apprendimento implicito ed esplicito con e senza ricompensa studiando i partecipanti che eseguiranno questi compiti durante la risonanza magnetica funzionale (fMRI). Infine, eseguiremo anche fMRI durante l'apprendimento di sequenze implicite e dopo cTBS su M1 per identificare i suoi effetti sulle reti neurali coinvolte nell'apprendimento implicito.
Popolazione di studio
Volontari sani (n = 272, di età compresa tra 18 e 70 anni), senza alcuna controindicazione a TBS o MRI. Questo numero include 60 partecipanti ciascuno per gli Esperimenti 1 e 2, 24 partecipanti ciascuno per gli Esperimenti 3-5. Inoltre, 35 partecipanti sono inclusi per pilotare procedure comportamentali e di imaging. Al fine di tenere conto di potenziali abbandoni e ritiri (fino al 20%), il tetto di competenza totale include altri 45 partecipanti pari a 272.
Progetto
Lo studio contiene cinque esperimenti di progettazione mista o crossover con controlli appropriati per eliminare gli effetti dell'ordine.
Misure di risultato
Esamineremo gli effetti della ricompensa e del TBS e la loro interazione sulle misure di apprendimento. Le misure di esito secondarie saranno il modo in cui TBS e la ricompensa interagiscono per alterare il modello di attivazione BOLD sulla risonanza magnetica e gli effetti della variazione genetica rilevante sulle variabili di apprendimento e sull'attivazione BOLD. Esamineremo gli effetti delle variazioni genetiche nei geni rilevanti su questi risultati.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
-
-
Maryland
-
Bethesda, Maryland, Stati Uniti, 20892
- National Institutes of Health Clinical Center, 9000 Rockville Pike
-
-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Descrizione
- I partecipanti saranno 272 volontari sani tratti dalla popolazione nel programma di volontariato di ricerca clinica NIH.
CRITERIO DI INCLUSIONE:
Salutare
Destro
Età 18-70 (inclusi)
Aver completato la scuola superiore o l'università in un paese di lingua inglese.
Tutti i partecipanti devono aver subito un esame neurologico da un medico NINDS negli ultimi due anni.
Tutti i partecipanti agli esperimenti fMRI devono aver avuto anche una risonanza magnetica clinica nell'ultimo anno.
CRITERI DI ESCLUSIONE:
Gli individui con condizioni che potrebbero rappresentare un rischio relativo alla sicurezza della procedura di risonanza magnetica saranno esclusi dal protocollo come:
Quelli con metallo ferromagnetico nella cavità cranica o nell'occhio, ad es. clip per aneurisma, stimolatore neurale impiantato, impianto cocleare, corpo estraneo oculare.
Quelli con un pacemaker cardiaco impiantato o un defibrillatore automatico.
Quelli con una pompa per insulina.
Quelli con un piercing inamovibile.
Donne incinte
Gli individui con condizioni che potrebbero rappresentare un rischio relativo alla sicurezza della procedura TMS saranno esclusi dal protocollo come:
- Quelli con anomalie significative all'esame neurologico.
- Quelli con metallo nella cavità cranica o nell'occhio, ad es. clip per aneurisma, stimolatore neurale impiantato, impianto cocleare, corpo estraneo oculare.
- Quelli con un pacemaker cardiaco impiantato o un defibrillatore automatico.
- Quelli con una pompa per insulina.
- Donne incinte
Saranno esclusi individui con condizioni che potrebbero compromettere la nostra interpretazione dei risultati TBS e fMRI come:
- Quelli con anomalie significative all'esame neurologico.
- Coloro che hanno una malattia psichiatrica significativa o hanno una storia di malattia psichiatrica.
- Coloro che usano farmaci che influenzano il sistema DA, come antistaminici fenotiazinici (prometazina), antiemetici o decongestionanti nell'ultimo mese.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Lasso di tempo |
|---|---|
|
Esamineremo gli effetti della ricompensa e del TBS e la loro interazione sulle misure di apprendimento.
Lasso di tempo: Un'ora
|
Un'ora
|
Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Lasso di tempo |
|---|---|
|
Le misure di esito secondarie saranno il modo in cui TBS e la ricompensa interagiscono per alterare il modello di attivazione BOLD sulla risonanza magnetica e gli effetti della variazione genetica rilevante sulle variabili di apprendimento e sull'attivazione BOLD.
Lasso di tempo: Un'ora
|
Un'ora
|
Collaboratori e investigatori
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- 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.
- Aron AR, Gluck MA, Poldrack RA. Long-term test-retest reliability of functional MRI in a classification learning task. Neuroimage. 2006 Feb 1;29(3):1000-6. doi: 10.1016/j.neuroimage.2005.08.010. Epub 2005 Sep 1.
- Badgaiyan RD, Fischman AJ, Alpert NM. Striatal dopamine release in sequential learning. Neuroimage. 2007 Nov 15;38(3):549-56. doi: 10.1016/j.neuroimage.2007.07.052. Epub 2007 Aug 15.
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio
Completamento dello studio
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Stima)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
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
- 110055
- 11-N-0055
Queste informazioni sono state recuperate direttamente dal sito web clinicaltrials.gov senza alcuna modifica. In caso di richieste di modifica, rimozione o aggiornamento dei dettagli dello studio, contattare register@clinicaltrials.gov. Non appena verrà implementata una modifica su clinicaltrials.gov, questa verrà aggiornata automaticamente anche sul nostro sito web .