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Stimolazione cerebrale e navigazione visivamente guidata

8 aprile 2025 aggiornato da: Daniel Dilks, Emory University

Studio sulla stimolazione cerebrale della navigazione umana guidata visivamente utilizzando la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS)

Questo studio indaga i meccanismi neurali causalmente coinvolti nel modo in cui le persone navigano attraverso il loro ambiente immediatamente visibile (ad esempio, camminando nella propria camera da letto in modo impeccabile e senza sforzo, senza urtare le pareti o i mobili). Per indagare se particolari meccanismi neurali sono causalmente coinvolti nella "navigazione visivamente guidata", la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) viene utilizzata per interrompere temporaneamente il funzionamento di particolari regioni del cervello in adulti sani mentre vengono mostrati semplici stimoli visivi di luoghi (ad es. camere da letto, cucine e soggiorni) e gli è stato chiesto di eseguire semplici attività al computer o di completare semplici attività comportamentali.

Panoramica dello studio

Stato

Terminato

Condizioni

Intervento / Trattamento

Descrizione dettagliata

La capacità umana di navigare attraverso l'ambiente immediatamente visibile è cruciale per la sopravvivenza. Tuttavia, le rappresentazioni e i calcoli alla base di questa straordinaria capacità non sono ben compresi e gli attuali algoritmi di visione artificiale (robot) sono ancora molto indietro rispetto alle prestazioni umane. Una strategia promettente per tentare di comprendere la "navigazione guidata visivamente" consiste nel caratterizzare i sistemi neurali che la realizzano. I risultati della risonanza magnetica funzionale (fMRI) sugli esseri umani adulti hanno iniziato a chiarire le regioni corticali coinvolte nella navigazione visivamente guidata, con la scoperta centrale che esiste almeno una regione corticale visiva - chiamata area del posto occipitale (OPA) che potrebbe svolgono un ruolo centrale nella capacità di navigare attraverso i luoghi attualmente visibili (ad esempio, camminare nella nostra camera da letto in modo impeccabile e senza sforzo, senza urtare contro le pareti o i mobili della nostra camera da letto). Tuttavia, la fMRI è un metodo correlazionale e la ricerca deve ancora determinare se questa regione del cervello funzionalmente specifica sia causalmente coinvolta nella navigazione guidata visivamente. Comprendere il coinvolgimento causale di questa regione fornirà importanti indizi su come gli umani navigano nel loro mondo, e forse anche un giorno saranno imbrigliati per aiutare quegli individui che perdono in modo devastante la capacità di navigare, a causa di malattie degli occhi, chirurgia cerebrale, ictus, malattie neurodegenerative , o disturbi dello sviluppo.

L'uso di rTMS per indagare sul coinvolgimento causale di particolari regioni del cervello in particolari capacità umane non è nuovo, essendo stato utilizzato per indagare sul riconoscimento facciale, sul riconoscimento di scene e sul riconoscimento di oggetti. La domanda generale per questa ricerca è determinare, utilizzando rTMS, il coinvolgimento causale dell'OPA nella navigazione visivamente guidata.

Tipo di studio

Interventistico

Iscrizione (Effettivo)

11

Fase

  • Non applicabile

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Luoghi di studio

  • Stati Uniti
    • Georgia
      • Atlanta, Georgia, Stati Uniti, 30322
        • Emory University

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Età idonea allo studio

18 anni e precedenti (Adulto, Adulto più anziano)

Accetta volontari sani

Sì

Descrizione

Criterio di inclusione:

  • Visione normale o da corretta a normale

Criteri di esclusione:

  • Metallo nel corpo
  • Storia personale o familiare di primo grado di crisi epilettica
  • Una nota lesione cerebrale
  • Claustrofobia
  • Assunzione di alcuni farmaci che possono aumentare il rischio di convulsioni (ad esempio bupropione, vareniclina, clorpromazina, teofillina) o ridurre gli effetti della rTMS, come le benzodiazepine
  • Adulti che non sono in grado di acconsentire, donne incinte e detenuti

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

  • Scopo principale: Scienza basilare
  • Assegnazione: Non randomizzato
  • Modello interventistico: Assegnazione sequenziale
  • Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)

Armi e interventi

Gruppo di partecipanti / Arm
Intervento / Trattamento
Sperimentale: Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (RTMS) durante l'attività basata sul computer
I partecipanti che ricevono RTMS mentre eseguono test basati su computer per esaminare il coinvolgimento causale dell'OPA nella navigazione visivamente guidata. La visita di studio dura circa 90 minuti.
Dispositivo: Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (RTMS)
La TMS è un metodo sicuro e non invasivo per influire sulla funzione cerebrale che si basa sulle proprietà dell'induzione elettromagnetica. I potenziali d'azione sono innescati nei neuroni, insieme a un successivo periodo di disattivazione. La normale attività cerebrale in corso viene interrotta fornendo agli investigatori un modo per produrre un periodo transitorio e reversibile di interruzione del cervello.
Comportamentale: Test basato su computer
I partecipanti saranno seduti comodamente su una sedia e chiedono di completare un semplice compito basato su computer in cui immaginano di camminare attraverso una stanza e premere un pulsante che indicano se possono lasciare una porta a sinistra, al centro o alla parete destra. Durante o poco prima di ciascuna di queste attività, i partecipanti riceveranno RTMS. In RTMS, una piccola bobina di plastica viene posizionata accanto alla testa del partecipante. La bobina verrà posizionata sulla regione cerebrale pertinente identificata durante la scansione fMRI del partecipante. La bobina genererà quindi un impulso magnetico e si verificherà la stimolazione.
Sperimentale: Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (RTMS) durante l'attività basata su comportamenti
I partecipanti che ricevono RTMS mentre eseguono test comportamentali per esaminare il coinvolgimento causale dell'OPA nella navigazione visivamente guidata. La visita di studio dura circa 90 minuti.
Dispositivo: Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (RTMS)
La TMS è un metodo sicuro e non invasivo per influire sulla funzione cerebrale che si basa sulle proprietà dell'induzione elettromagnetica. I potenziali d'azione sono innescati nei neuroni, insieme a un successivo periodo di disattivazione. La normale attività cerebrale in corso viene interrotta fornendo agli investigatori un modo per produrre un periodo transitorio e reversibile di interruzione del cervello.
Comportamentale: Test basato su comportamento
Ai partecipanti verrà chiesto di completare un semplice compito comportamentale che richiederà loro di camminare in una piccola stanza e cercare oggetti nascosti. Durante o poco prima di ciascuna di queste attività, i partecipanti riceveranno RTMS. In RTMS, una piccola bobina di plastica viene posizionata accanto alla testa del partecipante. La bobina verrà posizionata sulla regione cerebrale pertinente identificata durante la scansione fMRI del partecipante. La bobina genererà quindi un impulso magnetico e si verificherà la stimolazione.

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Precisione durante l'attività basata su computer di navigazione visivamente guidata
Lasso di tempo: Durante RTMS del sito di controllo e durante RTMS di OPA, il giorno 1
Per valutare le prestazioni durante l'attività basata su computer di navigazione visivamente guidata, RTMS viene applicato al sito di vertice di controllo, che non è implicato nella navigazione visivamente guidata, nonché nel sito OPA (Oquipital Place Area (OPA). Mentre ai partecipanti vengono mostrati semplici stimoli visivi di luoghi (ad es. Camere da letto, cucine e soggiorni), gli viene chiesto di eseguire semplici attività basate su computer (ad esempio, immagina di camminare attraverso la stanza e rispondere tramite il pulsante Premere se possono lasciare attraverso una porta a sinistra, al centro o al muro destro, come indicato da un percorso continuo sul pavimento). Le prestazioni sono misurate in accuratezza delle attività (la percentuale di compiti eseguiti correttamente). Una diminuzione delle prestazioni sull'attività di navigazione guidata visivamente solo dopo l'applicazione di RTMS all'OPA (ma non al vertice) indica il coinvolgimento causale dell'OPA nella navigazione visivamente guidata.
Durante RTMS del sito di controllo e durante RTMS di OPA, il giorno 1
Tempo di reazione durante l'attività basata su computer di navigazione visivamente guidata
Lasso di tempo: Durante RTMS del sito di controllo e durante RTMS di OPA, il giorno 1
Per valutare le prestazioni durante l'attività basata su computer di navigazione visivamente guidata, RTMS viene applicato al sito di vertice di controllo, che non è implicato nella navigazione visivamente guidata, nonché nel sito OPA (Oquipital Place Area (OPA). Mentre ai partecipanti vengono mostrati semplici stimoli visivi di luoghi (ad es. Camere da letto, cucine e soggiorni), gli viene chiesto di eseguire semplici attività basate su computer (ad esempio, immagina di camminare attraverso la stanza e rispondere tramite il pulsante Premere se possono lasciare attraverso una porta a sinistra, al centro o al muro destro, come indicato da un percorso continuo sul pavimento). Le prestazioni vengono misurate nel tempo (in millisecondi) che serve per completare correttamente l'attività. Una diminuzione delle prestazioni sull'attività di navigazione guidata visivamente solo dopo l'applicazione di RTMS all'OPA (ma non al vertice) indica il coinvolgimento causale dell'OPA nella navigazione visivamente guidata.
Durante RTMS del sito di controllo e durante RTMS di OPA, il giorno 1
Precisione durante l'attività basata sul comportamento di navigazione visivamente guidata
Lasso di tempo: Durante RTMS del sito di controllo e durante RTMS di OPA, il giorno 1
Per valutare le prestazioni durante l'attività basata sul comportamento di navigazione visivamente guidata, RTMS viene applicato al sito di vertice di controllo, che non è implicato nella navigazione visivamente guidata, nonché nel sito OPA (Oquipital Place Area). Ai partecipanti viene chiesto di completare semplici compiti a base comportamentale (ad es. In realtà camminare per una piccola stanza e cercare oggetti nascosti). Le prestazioni sono misurate in accuratezza delle attività (la percentuale di compiti eseguiti correttamente). Una diminuzione delle prestazioni sull'attività di navigazione guidata visivamente solo dopo l'applicazione di RTMS all'OPA (ma non al vertice) indica il coinvolgimento causale dell'OPA nella navigazione visivamente guidata.
Durante RTMS del sito di controllo e durante RTMS di OPA, il giorno 1
Tempo di reazione durante l'attività basata sul comportamento di navigazione visivamente guidata
Lasso di tempo: Durante RTMS del sito di controllo e durante RTMS di OPA, il giorno 1
Per valutare le prestazioni durante l'attività basata su comportamenti comportamentali di navigazione visivamente guidata, RTMS viene applicato al sito del vertice di controllo, che non è implicato nella navigazione visivamente guidata, nonché nel sito OPA (Oquipital Place Area (OPA). Ai partecipanti viene chiesto di completare semplici compiti comportamentali (ad esempio, in realtà camminare per una piccola stanza e cercare oggetti nascosti). Le prestazioni vengono misurate come il tempo (in millisecondi) che serve per completare correttamente l'attività. Una diminuzione delle prestazioni sull'attività di navigazione guidata visivamente solo dopo l'applicazione di RTMS all'OPA (ma non al vertice) indica il coinvolgimento causale dell'OPA nella navigazione visivamente guidata.
Durante RTMS del sito di controllo e durante RTMS di OPA, il giorno 1

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Sponsor

Emory University

Collaboratori

National Eye Institute (NEI)

Investigatori

  • Investigatore principale: Daniel Dilks, PhD, Emory University

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio (Effettivo)

3 marzo 2023

Completamento primario (Effettivo)

17 maggio 2023

Completamento dello studio (Effettivo)

17 maggio 2023

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

5 luglio 2021

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

5 luglio 2021

Primo Inserito (Effettivo)

14 luglio 2021

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)

24 aprile 2025

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

8 aprile 2025

Ultimo verificato

1 aprile 2025

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Parole chiave

Altri numeri di identificazione dello studio

  • STUDY00002512
  • 5R01EY029724 (Sovvenzione/contratto NIH degli Stati Uniti)

Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)

Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?

NO

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

Sì

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