Base neurale dell'apprendimento sensoriale e motorio: connessioni funzionali
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
La percezione umana della posizione della mano è multisensoriale. Il cervello può valutarlo visivamente, da un'immagine sulla retina, e propriocettivamente, dai recettori nelle articolazioni e nei muscoli. Gli input sensoriali che determinano queste percezioni sono soggetti a cambiamenti nei fattori ambientali (ad esempio, l'illuminazione) e fattori interni (ad esempio, la storia del movimento). L'integrazione multisensoriale delle stime visive e propriocettive ci offre flessibilità per far fronte a tali cambiamenti. Ad esempio, lavare i piatti con le mani immerse nell'acqua crea un disallineamento spaziale tra visione e propriocezione, in quanto l'acqua rifrange la luce. Il cervello risolve questo conflitto riallineando le stime visive e/o propriocettive della posizione della mano e anche regolando i comandi motori (adattamento visuomotorio). La base neurale di questi processi adattivi è poco conosciuta. Lo scopo di questo studio è scoprire se l'apprendimento multisensoriale e visuomotorio è accompagnato da cambiamenti nella connettività dello stato di riposo tra le regioni sensoriali del cervello e altre aree.
La prima sessione è una sessione di familiarizzazione per la risonanza magnetica funzionale (fMRI) e il compito comportamentale, e dovrebbe durare 30-40 minuti. I soggetti compileranno prima i moduli di screening per confermare le risposte fornite durante lo screening iniziale e l'inventario della manualità di Edimburgo per quantificare la loro manualità. Se i soggetti sono ancora idonei, i soggetti giaceranno in un finto scanner ed eseguiranno il compito funzionale: i soggetti avranno il loro dito indice sinistro attaccato a un bastoncino di legno e uno sperimentatore del team manipolerà il dito con il bastoncino all'esterno dello scanner. I soggetti risponderanno ai diversi movimenti premendo i pulsanti con la mano destra. I soggetti verranno inoltre introdotti al compito comportamentale, che viene eseguito su un apparato nella stanza accanto allo scanner: i soggetti si siedono davanti a un touchscreen e indicano obiettivi visti in uno specchio.
Se i soggetti sono interessati a passare alla sessione principale a questo punto, la sessione principale sarà programmata e l'assegnazione del gruppo sarà determinata. Ci saranno 3 gruppi:
- Riallineamento visuo-propriocettivo (apprendimento percettivo)
- Adattamento visuomotorio (apprendimento motorio)
- Controllo (nessun apprendimento)
La sessione principale durerà circa 2 ore. I soggetti compileranno prima il modulo di screening di sicurezza MR. I soggetti eseguiranno quindi alcune prove pratiche del compito comportamentale per ricordare al soggetto il compito. Questo sarà seguito dalla prima scansione dello stato di riposo (12 min), un blocco di baseline di 20-30 minuti del compito comportamentale (nessun apprendimento), una seconda scansione dello stato di riposo (12 min), il blocco di apprendimento di 20-30 minuti del compito comportamentale (apprendimento percettivo, apprendimento motorio o nessun apprendimento, a seconda dell'assegnazione del gruppo) e una terza scansione dello stato di riposo (12 min). Infine, il soggetto eseguirà il compito funzionale nello scanner (come la sessione di familiarizzazione, 12 min. totale) e una scansione anatomica (~6 minuti). La sessione si concluderà con alcune domande sull'esperienza soggettiva del soggetto rispetto alle procedure.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Indiana
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Bloomington, Indiana, Stati Uniti, 47405
- Indiana University Bloomington
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Età di 18-45 anni
- Destro.
- Completamente vaccinati (più di 2 settimane dopo la dose finale del vaccino) o hanno un test Covid negativo entro 4 giorni dal test.
- Privo di sintomi Covid nella settimana precedente al test.
Criteri di esclusione:
- impianti metallici, meccanici o magnetici;
- sono claustrofobici o non sono in grado di rimanere fermi per lunghi periodi di tempo;
- utilizzare un dispositivo intrauterino (IUD) la cui compatibilità RM non è stata stabilita.
- Saranno escluse anche le donne in gravidanza o che pensano di poterlo essere, poiché non sono noti gli effetti della fMRI sul nascituro.
- Le persone che hanno un BMI superiore a 30 saranno escluse in quanto potrebbe essere scomodo o impossibile sdraiarsi nello scanner MRI e raggiungere la pulsantiera.
- Saranno esclusi i potenziali soggetti che presentino patologie neurologiche, ortopediche o dolorose agli arti superiori.
- Gli investigatori escluderanno anche i soggetti che non hanno una visione normale o una visione corretta con i contatti, o il centro di imaging non ha un paio di occhiali compatibili con la risonanza magnetica che si adattano alla loro prescrizione.
- gli investigatori inviteranno i soggetti a riprogrammare se hanno uno dei sintomi comuni di Covid nell'ultima settimana e se non sono stati completamente vaccinati o hanno ottenuto un test Covid negativo negli ultimi 4 giorni. Se non ritengono di poter soddisfare questi criteri in un'altra data, saranno esclusi.
- Dopo aver dato il loro consenso, i partecipanti possono essere esclusi durante lo studio se non sono in grado di eseguire i compiti o seguire le istruzioni.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: N / A
- Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
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Sperimentale: Apprendimento percettivo
Compito di raggiungimento in cui le informazioni visive sulla posizione del dito target vengono sfalsate per indurre un cambiamento nella percezione del dito.
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Compito di raggiungimento con feedback visivo sfalsato rispetto alla posizione del dito target.
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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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Connettività Funzionale a Riposo PMv-M1 (Correlazione Trasformata Fisher Z)
Lasso di tempo: 3 scansioni durante la sessione principale (2 ore)
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L'attività cerebrale è stata misurata durante una scansione di risonanza magnetica funzionale (fMRI) di 12 minuti a riposo.
La connettività funzionale a riposo tra la corteccia premotoria ventrale (PMv) e la corteccia motoria primaria (M1) è stata quantificata come coefficiente di correlazione di Pearson tra le serie temporali medie dipendenti dal livello di ossigeno nel sangue (BOLD) estratte dalle regioni di interesse anatomicamente definite PMv e M1.
I coefficienti di correlazione sono stati trasformati in Fisher z per migliorare la normalità.
Per ciascun partecipante, i valori di connettività sono stati mediati su tutte le scansioni acquisite durante la sessione principale.
La misura di esito è il valore medio di correlazione trasformato in Fisher z (senza unità di misura).
I numeri vanno da -1 (attività opposta nelle due regioni) a 1 (attività simile nelle due regioni), con 0 che implica nessuna relazione tra le due regioni.
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3 scansioni durante la sessione principale (2 ore)
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Ponderazione della Visione vs. Propriocezione
Lasso di tempo: Misurato durante la sessione principale (2 ore)
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Misurato confrontando dove i soggetti puntano sul touchscreen quando stimano bersagli visivi rispetto a quelli propriocettivi.
Una persona che si affida solo alla visione avrebbe un valore di ponderazione del 100%.
Una persona che si affida solo alla propriocezione avrebbe una ponderazione dello 0%.
Un valore del 50% implicherebbe un'eguale dipendenza dalla visione e dalla propriocezione.
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Misurato durante la sessione principale (2 ore)
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Investigatori
- Investigatore principale: Hannah Block, Indiana University, Bloomington
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Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Effettivo)
Completamento dello studio (Effettivo)
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
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
Altri numeri di identificazione dello studio
- 13138
- R01NS112367-01A1 (Sovvenzione/contratto NIH degli Stati Uniti)
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
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Descrizione del piano IPD
Periodo di condivisione IPD
Criteri di accesso alla condivisione IPD
Tipo di informazioni di supporto alla condivisione IPD
- CODICE_ANALITICO
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