反復的な触覚刺激後の視覚障害者の神経可塑性
2012年12月17日 更新者：Tomas Ortiz Alonso、Universidad Complutense de Madrid
反復的な触覚刺激によって引き起こされる皮質活動の脳可塑性は、一次頭頂野から始まり、頭頂後頭野を経て一次後頭野に二次的に到達する進行性の発達を有する可能性があります。 このプロセスにより、実行される刺激の種類に関係なく、脳内のニューロンの存在と特定の機能の特定の領域を理解することができます。
私たちのグループは、触覚刺激装置を使用して 3 か月にわたって反復的な触覚刺激を実行することにより、反復的な触覚刺激がクロスモダリティを生み出し、視覚障害者のパターンの認識と位置特定を改善できることをいくつか証明しようとしています。
調査の概要
状態
状態
わからない
条件
条件
介入・治療
介入・治療
詳細な説明
研究者らは、触覚刺激装置によってランダムに生成される垂直線、水平線、斜めの線を使用して、1 日 1 時間、週 5 日間、3 か月間にわたって受動的反復触覚刺激を使用します。 私たちの目的は、(a) 反復的な触覚刺激がクロスモダリティを生み出し、視覚障害者のパターンの認識と位置特定を改善できるかどうかを研究すること、(b) このトレーニングが脳活動に及ぼす影響を評価することです。研究者らは高密度の頭皮脳波記録を実施しました。最初の刺激セッション中と最後の刺激セッション中。 そして、(c) トレーニング前後の安静状態の MRI と脳の機能的接続性を測定します。 安静状態 MRI プロトコルは、1 回の T1WI 実行と 3 回のボールド実行 (TE=30ms、TR=3000ms、フリップ角 90°、ボクセル サイズ 3mm、124 タイム ポイント、0 ギャップ) で構成されます。
クロスモダリティの感覚刺激は、視覚障害者の認識、位置特定、ナビゲーションを改善する良い機会となる可能性があります。 この多峰性統合の神経基盤はまだ完全には理解されていませんが。 脳の一部の領域、主に外側後頭皮質は視覚物体認識に特化しており、触覚刺激によって活性化されます。 この視覚野の活性化は、感覚入力様式に関係なく、視覚に似た知覚をもたらす可能性があります。
視覚障害者では、物体認識に必要な高い要求により、腹側および背側後頭領域も動員されるようです。 失明により、触覚刺激中の前頭頭頂部および視覚領域を含む非視覚的タスクの新皮質処理が変化します。 また、バッハ・イ・リタとプティトが述べたように、被験者の舌に電気刺激のパターンとして視覚イメージを提示する視覚触覚感覚代替装置の使用に熟練した視覚障害者は、後頭皮質の活性化を示すことも知られている。方向識別タスク。
研究者らが知る限り、外側後頭葉皮質の活性化と手に提示された物体を時間の経過とともに認識する能力との関係を理解することを目的とした研究は存在しない。 特に、研究者らは、反復的な受動的な触覚刺激が視覚領域の活性化と視覚障害のある人の空間パターンの認識につながるかどうかをテストしました。
研究の種類
研究の種類
介入
入学 (予想される)
入学
24
段階
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究連絡先
研究連絡先
- 名前：Tomas Ortiz Alonso, MD, PhD
- 電話番号：+34 91 394 1495
- メール：tortiz@med.ucm.es
研究連絡先のバックアップ
- 名前：Laura Ortiz Teran, MD, PhD
- メール：teran@nmr.mgh.harvard.edu
研究場所
-
-
-
Madrid、スペイン、28040
- 募集
- Universidad Complutense de Madrid
-
コンタクト：
- Tomas Ortiz Alonso, MD,PhD
- 電話番号：1495 +34 91 394 1495
- メール：tortiz@med.ucm.es
-
コンタクト：
- Laura Ortiz Teran, MD, PhD
- 電話番号：+1 617 945 3384
- メール：teran@nmr.mgh.harvard.edu
-
主任研究者：
- Tomas Ortiz Alonso, MD, PhD
-
-
参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
適格基準
就学可能な年齢
7年～70年 (子、大人、高齢者)
健康ボランティアの受け入れ
いいえ
受講資格のある性別
全て
説明
包含基準:
- 臨床診断: 失明の原因は多岐にわたります: 先天性眼振、緑内障、網膜症、先天性白内障、水晶体線維形成症、黄斑変性症、視神経萎縮、小眼球症を伴うピーター異常症、網膜剥離、網膜壊死、網膜色素変性症、ブドウ膜炎など
除外基準:
- 失明以外の神経学的、精神医学的、認知的または感覚運動障害の病歴がない。
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 割り当て：なし
- 介入モデル：単一グループの割り当て
- マスキング：なし（オープンラベル）
アーム数
1
武器と介入
参加者グループ / アーム参加者グループ / アーム |
介入・治療介入・治療 |
|---|---|
|
実験的：機能的接続性 MRI
機能的接続性は MRI によって測定され、1 回の T1WI 実行と 3 回の安静状態の太字ベースの実行を実行します。
太字の実行パラメータ: TE 30ms、TR 3000ms、フリップ角 90°、ギャップ 0mm、124 時点、ボクセル サイズ 3mm、持続時間それぞれ 6 分 18 秒、FOV 240x240x141。
|
視覚経路の神経可塑性を誘発する触覚トレーニング（機能的接続性 MRI で測定）
|
この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
MRI 視覚経路の機能的接続性
時間枠：1年
|
機能接続解析 (fcMRI) は、機能的に関連する脳領域を特定できるツールです。
fcMRI は、血液酸素化レベル依存性 (BOLD) イメージングを使用して測定されるように、脳領域が自発的な低周波数変動を示すという観察を利用します。
|
1年
|
協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
協力者
協力者
捜査官
捜査官
- 主任研究者：Tomás Ortiz Alonso, MD PhD、Universidad Complutense de Madrid
出版物と役立つリンク
研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。
一般刊行物
- van Praag H, Christie BR, Sejnowski TJ, Gage FH. Running enhances neurogenesis, learning, and long-term potentiation in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Nov 9;96(23):13427-31. doi: 10.1073/pnas.96.23.13427.
- Mahncke HW, Connor BB, Appelman J, Ahsanuddin ON, Hardy JL, Wood RA, Joyce NM, Boniske T, Atkins SM, Merzenich MM. Memory enhancement in healthy older adults using a brain plasticity-based training program: a randomized, controlled study. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Aug 15;103(33):12523-8. doi: 10.1073/pnas.0605194103. Epub 2006 Aug 3.
- Pascual-Leone A, Amedi A, Fregni F, Merabet LB. The plastic human brain cortex. Annu Rev Neurosci. 2005;28:377-401. doi: 10.1146/annurev.neuro.27.070203.144216.
- Feldman DE, Brecht M. Map plasticity in somatosensory cortex. Science. 2005 Nov 4;310(5749):810-5. doi: 10.1126/science.1115807.
- Greenwood RS, Parent JM. Damage control: the influence of environment on recovery from brain injury. Neurology. 2002 Nov 12;59(9):1302-3. doi: 10.1212/wnl.59.9.1302. No abstract available.
- Lepore N, Voss P, Lepore F, Chou YY, Fortin M, Gougoux F, Lee AD, Brun C, Lassonde M, Madsen SK, Toga AW, Thompson PM. Brain structure changes visualized in early- and late-onset blind subjects. Neuroimage. 2010 Jan 1;49(1):134-40. doi: 10.1016/j.neuroimage.2009.07.048. Epub 2009 Jul 28.
- Elbert T, Sterr A, Rockstroh B, Pantev C, Muller MM, Taub E. Expansion of the tonotopic area in the auditory cortex of the blind. J Neurosci. 2002 Nov 15;22(22):9941-4. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-22-09941.2002.
- Fortin M, Voss P, Lord C, Lassonde M, Pruessner J, Saint-Amour D, Rainville C, Lepore F. Wayfinding in the blind: larger hippocampal volume and supranormal spatial navigation. Brain. 2008 Nov;131(Pt 11):2995-3005. doi: 10.1093/brain/awn250. Epub 2008 Oct 14.
- Sadato N, Pascual-Leone A, Grafman J, Ibanez V, Deiber MP, Dold G, Hallett M. Activation of the primary visual cortex by Braille reading in blind subjects. Nature. 1996 Apr 11;380(6574):526-8. doi: 10.1038/380526a0.
- Sadato N, Pascual-Leone A, Grafman J, Deiber MP, Ibanez V, Hallett M. Neural networks for Braille reading by the blind. Brain. 1998 Jul;121 ( Pt 7):1213-29. doi: 10.1093/brain/121.7.1213.
- Merabet LB, Hamilton R, Schlaug G, Swisher JD, Kiriakopoulos ET, Pitskel NB, Kauffman T, Pascual-Leone A. Rapid and reversible recruitment of early visual cortex for touch. PLoS One. 2008 Aug 27;3(8):e3046. doi: 10.1371/journal.pone.0003046.
- Burton H, Sinclair RJ, McLaren DG. Cortical activity to vibrotactile stimulation: an fMRI study in blind and sighted individuals. Hum Brain Mapp. 2004 Dec;23(4):210-28. doi: 10.1002/hbm.20064.
- Wheat HE, Goodwin AW, Browning AS. Tactile resolution: peripheral neural mechanisms underlying the human capacity to determine positions of objects contacting the fingerpad. J Neurosci. 1995 Aug;15(8):5582-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.15-08-05582.1995.
- Amedi A, Stern WM, Camprodon JA, Bermpohl F, Merabet L, Rotman S, Hemond C, Meijer P, Pascual-Leone A. Shape conveyed by visual-to-auditory sensory substitution activates the lateral occipital complex. Nat Neurosci. 2007 Jun;10(6):687-9. doi: 10.1038/nn1912. Epub 2007 May 21.
- Swisher JD, Halko MA, Merabet LB, McMains SA, Somers DC. Visual topography of human intraparietal sulcus. J Neurosci. 2007 May 16;27(20):5326-37. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0991-07.2007.
- Harris JA, Miniussi C, Harris IM, Diamond ME. Transient storage of a tactile memory trace in primary somatosensory cortex. J Neurosci. 2002 Oct 1;22(19):8720-5. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-19-08720.2002.
- De Volder AG, Catalan-Ahumada M, Robert A, Bol A, Labar D, Coppens A, Michel C, Veraart C. Changes in occipital cortex activity in early blind humans using a sensory substitution device. Brain Res. 1999 Apr 24;826(1):128-34. doi: 10.1016/s0006-8993(99)01275-5.
- Gizewski ER, Gasser T, de Greiff A, Boehm A, Forsting M. Cross-modal plasticity for sensory and motor activation patterns in blind subjects. Neuroimage. 2003 Jul;19(3):968-75. doi: 10.1016/s1053-8119(03)00114-9.
- Zarei M, Johansen-Berg H, Smith S, Ciccarelli O, Thompson AJ, Matthews PM. Functional anatomy of interhemispheric cortical connections in the human brain. J Anat. 2006 Sep;209(3):311-20. doi: 10.1111/j.1469-7580.2006.00615.x.
- Hofer S, Frahm J. Topography of the human corpus callosum revisited--comprehensive fiber tractography using diffusion tensor magnetic resonance imaging. Neuroimage. 2006 Sep;32(3):989-94. doi: 10.1016/j.neuroimage.2006.05.044. Epub 2006 Jul 18.
- Karni A, Meyer G, Jezzard P, Adams MM, Turner R, Ungerleider LG. Functional MRI evidence for adult motor cortex plasticity during motor skill learning. Nature. 1995 Sep 14;377(6545):155-8. doi: 10.1038/377155a0.
- Gougoux F, Zatorre RJ, Lassonde M, Voss P, Lepore F. A functional neuroimaging study of sound localization: visual cortex activity predicts performance in early-blind individuals. PLoS Biol. 2005 Feb;3(2):e27. doi: 10.1371/journal.pbio.0030027. Epub 2005 Jan 25.
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始
研究開始
2012年1月1日
一次修了 (予想される)
一次修了
2013年9月1日
研究の完了 (予想される)
研究の完了
2014年12月1日
試験登録日
最初に提出
最初に提出
2012年7月2日
QC基準を満たした最初の提出物
QC基準を満たした最初の提出物
2012年12月17日
最初の投稿 (見積もり)
最初の投稿
2012年12月21日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (見積もり)
投稿された最後の更新
2012年12月21日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2012年12月17日
最終確認日
最終確認日
2012年12月1日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。