運動野における学習に対する報酬の効果
運動野における学習に対する報酬の影響
バックグラウンド：
- 磁気共鳴画像法 (MRI) は、強力な磁場と電波を使用して脳の写真を撮影します。 一部の MRI 研究では、この技術により、神経系疾患のない成人と比較した場合、神経系疾患のある患者の脳の違いが明らかになることが示唆されています。
目的:
- 神経系の病気がない人々に観察される脳の機能変化を研究すること。
- 特定のタスク、特に単純な運動シーケンスの学習と報酬の処理を実行するために脳のどの領域が必要であるかについて詳しく学ぶため。
資格:
- 右利きで英語を母国語とする 18 歳から 50 歳までの健康なボランティアで、磁気画像診断を受けることができないような病状がない人。
- ボランティアは神経疾患や精神疾患の既往歴があってはなりません。
- 女性ボランティアは妊娠していてはなりません。
デザイン：
- ボランティアは、スロットマシンのシミュレーションまたはキーシーケンスに参加しながら、機能的磁気共鳴画像法 (fMRI)、磁気共鳴分光法 (MRS)、経頭蓋磁気刺激法 (TMS) など、さまざまな種類の磁気画像検査を受けるように求められます。学習課題。
- ボランティアは、次の 4 つの実験のいずれかに参加します。
- 実験 1: MRS/TMS とスロット マシン (3 回の訪問、合計 3.5 時間)。
- 実験 2: MRS/TMS およびキー シーケンス (3 回の訪問、合計 3.5 時間)。
- 実験 3: fMRI とスロット マシン (2 回の訪問、合計 3 時間)。
- 実験 4: fMRI とキー シーケンス (1 回の訪問、合計 2 時間)。
- 実験の種類:
- スロット マシン: スロット マシンのようなコンピューター ゲーム。ユーザーはボタンを押してゲームを開始し、マシンの 3 つのバレルが所定の位置に回転するのを観察します。
- キー シーケンス: 視覚的な合図に応じて一連のボタンを押すこと。
- ボランティアには遺伝子検査のため少量の血液サンプルの提供も求められる。
- ボランティアには、研究への参加の報酬として、実験中に少額のお金（約 50 ドル 80 ドル）が支払われます。
調査の概要
状態
条件
詳細な説明
目的: 報酬処理における中脳ドーパミンニューロンの役割は、電気生理学的手法を使用して霊長類で、機能的神経画像化を使用してヒトで確立されています。 それらは、前頭前野と運動皮質の両方に豊富な投射を持ち、そこで介在ニューロンと皮質錐体細胞にシナプスを形成し、主に抑制を引き起こします。 その機能は完全には理解されていませんが、これらの投影がモチベーションと学習において重要な役割を果たしているのは明らかです。 我々は最近、経頭蓋磁気刺激（TMS）を用いて一次運動野における報酬関連信号を検出するパラダイムを開発し、報酬期待が増加した条件下で一次運動野における抑制が増加することを実証した。 これらの結果は、運動皮質に大きく依存する運動学習が、人間における単純なパフォーマンスフィードバックの形をとる可能性がある報酬によって影響を受ける可能性があることを示唆しています。 この種のフィードバックにより、被験者は行動の結果を予測することもできます。 したがって、我々の現在の目的は、運動学習中、特に報酬期待の増加時の一次運動野の活動に対する報酬/フィードバック/予測の影響を調査することです。 さらに、脳由来神経栄養因子（BDNF）の一塩基多型が運動学習に及ぼす役割を調べる予定です。
研究対象集団: 私たちが研究する集団は、重大な病歴や機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) に対する禁忌のない、18 ～ 50 歳の健康なボランティアです。
設計: すべての実験では、被験者内または被験者間の fMRI と磁気共鳴分光法 (MRS) を使用して、運動学習と報酬に応じたさまざまな皮質領域の活性化の変化を測定します。
結果の尺度: 結果の尺度は、(a) 運動学習と報酬に応じた血中酸素濃度依存性 (BOLD) の段階的変化、(b) 運動学習と報酬に応じた GABA 濃度の変化、および c) 血中酸素濃度の変化です。学習タスクの行動パフォーマンスにおける応答時間。
研究の種類
入学 (実際)
連絡先と場所
研究場所
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Maryland
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Bethesda、Maryland、アメリカ、20892
- National Institutes of Health Clinical Center, 9000 Rockville Pike
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
説明
- 包含基準:
- 18～50歳。
- 右利き。
除外基準:
- 重大な神経学的または精神病歴
- 過去 3 か月以内に 1 日 2 杯以上の飲み物、週に 1 回以上のマリファナの習慣的な摂取、またはその他の違法薬物の使用
- 過去 1 か月以内に、フェノチアジン系抗ヒスタミン薬 (プロメタジン)、制吐薬、うっ血除去薬など、DA 系に影響を与える薬剤を使用した
- 神経学的検査で重大な異常がある
- 頭蓋腔または目の金属、ペースメーカー、埋め込まれたポンプまたは刺激装置
- このプロトコルのいずれかの実験に参加する被験者は、このプロトコルの別の実験に参加することはできません。
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
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結果の尺度は、(a) 運動学習と報酬に応じた血中酸素濃度依存性 (BOLD) の段階的変化、および (b) 運動学習と報酬に応じた GABA 濃度の変化です。
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二次結果の測定
結果測定 |
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二次的な結果の尺度は、学習タスクの行動パフォーマンスにおける応答時間の変動になります。
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Avanzi M, Uber E, Bonfa F. Pathological gambling in two patients on dopamine replacement therapy for Parkinson's disease. Neurol Sci. 2004 Jun;25(2):98-101. doi: 10.1007/s10072-004-0238-z.
- Ashe J, Lungu OV, Basford AT, Lu X. Cortical control of motor sequences. Curr Opin Neurobiol. 2006 Apr;16(2):213-21. doi: 10.1016/j.conb.2006.03.008. Epub 2006 Mar 24.
- 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.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始
研究の完了
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (見積もり)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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