Studio delle basi cerebrali dell'uso degli strumenti e dell'evoluzione degli strumenti (TOOLBOX)
Basi cerebrali dell'uso degli strumenti e dell'evoluzione degli strumenti
L'uso di strumenti è considerato il segno distintivo di complessi adattamenti cognitivi che gli esseri umani hanno raggiunto attraverso l'evoluzione, che fornisce un vantaggio adattivo alla specie umana. Anche se anche le specie non umane usano strumenti, l'uso di strumenti umani è molto più complesso e sofisticato. Inoltre, solo gli esseri umani possono far evolvere i propri strumenti migliorandoli. Se l'uomo ha abilità speciali per l'uso di strumenti, deve essere radicato in uno specifico substrato neuroanatomico. Umani e non umani condividono un sistema di prensione simile situato all'interno del lobo parietale superiore e del solco intraparietale. Tuttavia, esiste una specificità umana: il giro sopramarginale all'interno del lobo parietale inferiore sinistro è unico per l'uomo e potrebbe svolgere un ruolo centrale nell'uso e nell'evoluzione degli strumenti.
Questo progetto mira a studiare i correlati neurali dell'uso di strumenti umani con la risonanza magnetica funzionale (fMRI), per precisare i meccanismi cognitivi attraverso i quali gli esseri umani sono in grado di utilizzare strumenti. Desideriamo inoltre studiare quali sono le capacità cognitive che ci permettono di far evolvere i nostri strumenti migliorandoli, ei correlati neurali associati.
Panoramica dello studio
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Lyon, Francia, 69002
- Laboratoire d'Etude des Mécanismes Cognitifs (EMC) -Université Lumière Lyon 2
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Avere un'età compresa tra i 18 e i 65 anni
- Aver dato un consenso informato per lo studio
- Essere destrorsi
- Essere iscritti al sistema di previdenza sociale francese
Criteri di esclusione:
- Nessuna firma sul modulo di consenso, inclusa l'incapacità di leggere o scrivere in francese.
- Malattia neurologica o psichiatrica, nota o rivelata durante la visita di inclusione
- Assunzione di sostanze (assunzione di farmaci psicoattivi o droghe ricreative) il giorno dell'esperimento
- Intolleranza al rumore
- Persona minorenne, donna incinta o che allatta
- Persone sotto tutela o private dei diritti civili o private della loro libertà
- Incapace di compilare un questionario (gravi problemi cognitivi)
- I soggetti non devono avere impianti metallici o elettronici nel corpo: pacemaker o fili di pacemaker, chirurgia a cuore aperto, valvola cardiaca artificiale, chirurgia dell'aneurisma cerebrale, impianto dell'orecchio medio, apparecchi acustici, apparecchi ortodontici o lavori dentali estesi, chirurgia della cataratta o impianto di lenti, impianto meccanico impiantato o dispositivo elettrico, o arto o articolazione artificiale o oggetti metallici estranei nel corpo (proiettili, pallottole, pallini, schegge o frammenti di metallo) o impiego attuale o passato come macchinisti, saldatori o lavoratori del metallo, tatuaggi vicino alla testa o alle regioni del collo, trucco permanente
- Claustrofobia
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: Non randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
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Altro: Uso dello strumento
Le condizioni sperimentali fMRI in questo braccio ci permetteranno di studiare l'attività del cervello quando si utilizzano strumenti.
Qui è necessaria solo la sessione sperimentale fMRI.
I compiti proposti ai partecipanti all'interno dello scanner fMRI saranno correlati all'uso dello strumento.
Dovranno risolvere problemi meccanici, giudicare l'adeguatezza delle posture delle mani per l'utilizzo degli strumenti e giudicare se gli strumenti presentati condividono lo stesso contesto di utilizzo, gli stessi obiettivi funzionali, le stesse posture delle mani per utilizzarli. Queste condizioni sperimentali si riferivano a le misure BOLD fornite dalla tecnica fMRI ci permetteranno di trarre ipotesi sui meccanismi neurocognitivi all'opera quando usiamo strumenti.
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Esame per immagini
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Altro: Evoluzione degli strumenti
Le condizioni sperimentali fMRI in questo braccio ci permetteranno di studiare l'attività del cervello quando miglioriamo gli strumenti.
Qui la sessione sperimentale fMRI sarà completata da un esperimento di psicologia cognitiva, in cui ai partecipanti verrà fornito uno strumento per migliorare.
I compiti proposti ai partecipanti all'interno dello scanner fMRI saranno correlati alle funzioni cognitive che potrebbero essere implicate nel miglioramento degli strumenti: creatività, ragionamento tecnico, logica, empatia.
Le misure BOLD relative a queste condizioni sperimentali saranno correlate alla capacità del partecipante di migliorare uno strumento, attraverso la modellazione lineare generale.
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Esame per immagini
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Effetto GRASSETTO
Lasso di tempo: 1 ora
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La misura sarà la misura dipendente dal livello di ossigenazione del sangue (BOLD) come consentito con la risonanza magnetica funzionale. Questo livello BOLD sarà raccolto per ogni voxel nel cervello ripreso, e ad intervalli di tempo regolari (TR = 3") durante la sessione sperimentale (circa un'ora). Questa è la procedura standard per gli esperimenti fMRI. La risonanza magnetica funzionale misura l'attività cerebrale rilevando i cambiamenti associati al flusso sanguigno Questa tecnica si basa sul fatto che il flusso sanguigno cerebrale e l'attivazione neuronale sono accoppiati. Quando un'area del cervello è in uso, aumenta anche il flusso sanguigno in quella regione. La forma primaria di fMRI utilizza il contrasto BOLD in risposta a una condizione sperimentale, consentendo ai ricercatori di monitorare i cambiamenti nel consumo di ossigeno nel cervello e quindi nell'attività cerebrale. L'effetto BOLD viene calcolato valutando i diversi tempi di rilassamento (T1 e T2) nel cervello, poiché T1 e T2 sono diversi in funzione dei flussi sanguigni cerebrali regionali. |
1 ora
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Capacità di migliorare uno strumento
Lasso di tempo: 20 minuti
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Ai partecipanti verranno dati dei fili metallici e verrà chiesto loro di costruire una torre più alta possibile.
Per questo, potranno osservare il partecipante precedente per ispirarsi.
La misura raccolta sarà l'altezza della torre, rispetto all'altezza della torre del partecipante precedente.
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20 minuti
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Investigatori
- Investigatore principale: Yves ROSSETTI, MD, Hospices Civils de Lyon
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Lesourd M, Osiurak F, Martin J, Hague S, Laroze M, Clement G, Medeiros de Bustos E, Fargeix G, Magnin E, Moulin T. Neurocognitive mechanisms underlying action tool knowledge tasks: specificity of tool-tool compared to hand-tool compatibility tasks. Commun Biol. 2025 Apr 3;8(1):552. doi: 10.1038/s42003-025-07923-1.
- Osiurak F, Federico G, Fournel A, Gaujoux V, Lamberton F, Ibarrola D, Rossetti Y, Lesourd M. Shaping the physical world to our ends through the left PF technical-cognition area. Elife. 2025 Apr 17;13:RP94578. doi: 10.7554/eLife.94578.
- Lesourd M, Reynaud E, Navarro J, Gaujoux V, Faye-Vedrines A, Alexandre B, Baumard J, Federico G, Lamberton F, Ibarrola D, Rossetti Y, Osiurak F. Involvement of the posterior tool processing network during explicit retrieval of action tool and semantic tool knowledge: an fMRI study. Cereb Cortex. 2023 May 24;33(11):6526-6542. doi: 10.1093/cercor/bhac522.
- Federico G, Cavaliere C, Reynaud E, Salvatore M, Brandimonte MA, Osiurak F. The Area Prostriata may play a role in technical reasoning. Behav Brain Funct. 2022 Nov 25;18(1):12. doi: 10.1186/s12993-022-00200-9.
- Federico G, Reynaud E, Navarro J, Lesourd M, Gaujoux V, Lamberton F, Ibarrola D, Cavaliere C, Alfano V, Aiello M, Salvatore M, Seguin P, Schnebelen D, Brandimonte MA, Rossetti Y, Osiurak F. The cortical thickness of the area PF of the left inferior parietal cortex mediates technical-reasoning skills. Sci Rep. 2022 Jul 12;12(1):11840. doi: 10.1038/s41598-022-15587-8.
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Completamento primario (Effettivo)
Completamento dello studio (Effettivo)
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Primo Inserito (Effettivo)
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Ultimo aggiornamento pubblicato (Stimato)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
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Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Altri numeri di identificazione dello studio
- 69HCL18_0121
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