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学習と記憶のための低強度焦点式超音波 (LIFUPMEMEMOT)

2024年3月18日 更新者:Taylor Kuhn、University of California, Los Angeles

学習と記憶の改善のための内側側頭葉領域の低強度集束超音波

海馬と内側側頭葉 (MTL) に依存する記憶は、さまざまな精神医学的および神経学的状態の影響を受けます。 これらの認知的制限により、患者の機能的能力が制限されることがよくあります。 現在利用可能な薬理学的および行動療法はやや議論の余地があり、証拠に基づく有効性は最小限です。 最近、脳深部刺激がMTL活動を調節し、その後記憶能力を改善するために使用されました。 ただし、このような埋め込み型デバイスには、関連する健康上の大きなリスクを伴う神経外科手術が必要です。 現在、記憶を改善するために MTL 領域を標的とする非侵襲的神経刺激を報告する出版物はありません。 このプロジェクトの中心的な仮説は、非侵襲的で低強度の集束超音波脈動 (LIFUP) が局所 MTL 活動を選択的に増加させ、したがって記憶能力を改善できる認知神経補綴物として使用できるというものです。 この研究の目的は、LIFUP が嗅内皮質および機能的に関連する領域の血中酸素濃度依存性 (BOLD) 活性化を増加させることができるかどうか、この活性化の増加がショート トレインまたはロング トレイン LIFUP パラメータを使用してより大きくなるかどうか、およびこの LIFUP による活性化が、学習中に適用すると、記憶力が向上します。

調査の概要

詳細な説明

この提案は、人間の学習と記憶の強化を追求するために、各参加者の構造的脳 MRI に基づいてパーソナライズされたニューロナビゲーションの使用を提案し、嗅内皮質の根底にある白質に LIFUP を向けることを提案しています。 包括的なアプローチでは、行動およびマルチモーダル ニューロ イメージングを統合して、LIFUP の有用性を評価し、深い神経構造の活動と記憶の強化を促進します。 さらに、これは (A) 腹側皮質および海馬領域、および (B) 認知促進効果のために LIFUP を使用する最初の研究です。 この研究から得られた知見は、皮質下領域の LIFUP 調節の有用性とそれに関連するネットワークおよび機能に関する重要な洞察を提供し、多数の患者集団の治療装置としての臨床 LIFUP に幅広い意味を持ちます。 参加者は、簡単な T1 強調構造脳スキャンを完了します。 次に、彼らはスキャナーから取り除かれ、Neurocare Brainsight ソフトウェア60の T1 画像を使用して、LIFUP トランスデューサが嗅内皮質の下にある白質に向けられ、頭にそっと固定されます。 参加者はスキャナーに戻り、そこで 2 番目の T1 画像が LIFUP トランスデューサの位置を確認し、超音波ビーム フォーカスの空間位置を推定できるようになります (約 0.5 cm 長さ×直径7mm)。 BOLD fMRI は 3 つの条件で収集され、ランダム化され、参加者間で相殺されます (シャムは常に 2 つの LIFUP 条件を分離します: ショートトレインソニフィケーション LIFUP、シャム LIFUP ロングトレイン LIFUP: 合計時間 = 30 分。 ショート トレイン LIFUP (以前は一次感覚皮質で使用されていた47) は、パルス繰り返し周波数 500Hz、35mW/cm2、刺激間隔 7 秒の超音波持続時間 0.5 秒で、周波数 210 KHz で 75 回の超音波処理で投与されます。 偽の LIFUP にも同じ手順が含まれます (例: 参加者は同じ指示を提供しました)、ソニフィケーションは発生しません。 スキャンと短い休憩を完了する前後に、これらの参加者は、コンピュータ化された海馬に依存する一連の 3 つのエピソード記憶タスクを管理されている間、短い列車 LIFUP47 を受け取ります。 定期的な臨床神経心理学的測定は診断情報を提供するように設計されており、介入に関連する長期的な認知変化を正確に測定するのに十分な感度または特異性がないことを考えると、検証済みの実験的神経認知測定を使用します。

研究の種類

介入

入学 (実際)

21

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。

研究場所

    • California
      • Los Angeles、California、アメリカ、90095
        • University of California, Los Angeles

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

就学可能な年齢

18年~65年 (大人、高齢者)

健康ボランティアの受け入れ

はい

説明

包含基準:

  • 35 歳から 65 歳の間である必要があります
  • 右利きである必要があります
  • 英語が支配的な言語でなければならない

除外基準:

  • MRIの禁忌(例: 金属インプラント、妊娠)
  • -医師の診察を受けるのに十分な頭部外傷の病歴
  • アルコール乱用または依存の歴史
  • 薬物乱用または依存の歴史
  • 治療を必要とする主要な精神疾患の病歴
  • がんまたは他の腫瘍性症候群の病歴
  • 主要な神経疾患の病歴(例: てんかん)。

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

  • 主な目的:他の
  • 割り当て:ランダム化
  • 介入モデル:クロスオーバー割り当て
  • マスキング:ダブル

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
実験的:最初に扁桃体、次に嗅内皮質
参加者が MRI スキャナーに入っている間に、低強度集束超音波拍動 (LIFUP) が扁桃体に投与されます。 そして2週間後に嗅内皮質LIFUPを投与します。
低強度集束超音波パルスを、650kHz、ispta 720mW/cm、パルス繰り返し周波数10Hz、デューティサイクル5%の持続時間30秒で、超音波処理の間に30秒の間隔を置いて10回の超音波処理で扁桃体に投与する。 LIFUP の超音波処理を受ける前に、LIFUP トランスデューサーを扁桃体に向け、頭部にそっと固定します。 その後、参加者はスキャナーに戻り、T1 画像によって LIFUP トランスデューサーの位置が確認され、超音波処理ビームの焦点の空間位置を推定できるようになります。 必要に応じて、ビームの焦点が正しく向けられるようにトランスデューサーの配置を調整します。調整後に追加の T1 が収集されます。 トランスデューサーが正しく配置されていることが確認されたら、LIFUP が投与されます。
低強度集束超音波パルスを、650kHz、ispta 720mW/cm、パルス繰り返し周波数100Hz、デューティサイクル5%の持続時間30秒で、超音波処理の間に30秒の間隔を置いて10回の超音波処理で嗅内皮質に投与する。 LIFUP の超音波処理を受ける前に、LIFUP トランスデューサーは嗅内皮質に向けられ、頭部にそっと固定されます。 その後、参加者はスキャナーに戻り、T1 画像によって LIFUP トランスデューサーの位置が確認され、超音波処理ビームの焦点の空間位置を推定できるようになります。 必要に応じて、ビームの焦点が正しく向けられるようにトランスデューサーの配置を調整します。調整後に追加の T1 が収集されます。 トランスデューサーが正しく配置されていることが確認されたら、LIFUP が投与されます。
実験的:最初に嗅内皮質、次に扁桃体
参加者が MRI スキャナーを使用している間、低強度集束超音波パルス (LIFUP) が嗅内皮質に投与されます。 そして2週間後に扁桃体LIFUPを投与します。
低強度集束超音波パルスを、650kHz、ispta 720mW/cm、パルス繰り返し周波数10Hz、デューティサイクル5%の持続時間30秒で、超音波処理の間に30秒の間隔を置いて10回の超音波処理で扁桃体に投与する。 LIFUP の超音波処理を受ける前に、LIFUP トランスデューサーを扁桃体に向け、頭部にそっと固定します。 その後、参加者はスキャナーに戻り、T1 画像によって LIFUP トランスデューサーの位置が確認され、超音波処理ビームの焦点の空間位置を推定できるようになります。 必要に応じて、ビームの焦点が正しく向けられるようにトランスデューサーの配置を調整します。調整後に追加の T1 が収集されます。 トランスデューサーが正しく配置されていることが確認されたら、LIFUP が投与されます。
低強度集束超音波パルスを、650kHz、ispta 720mW/cm、パルス繰り返し周波数100Hz、デューティサイクル5%の持続時間30秒で、超音波処理の間に30秒の間隔を置いて10回の超音波処理で嗅内皮質に投与する。 LIFUP の超音波処理を受ける前に、LIFUP トランスデューサーは嗅内皮質に向けられ、頭部にそっと固定されます。 その後、参加者はスキャナーに戻り、T1 画像によって LIFUP トランスデューサーの位置が確認され、超音波処理ビームの焦点の空間位置を推定できるようになります。 必要に応じて、ビームの焦点が正しく向けられるようにトランスデューサーの配置を調整します。調整後に追加の T1 が収集されます。 トランスデューサーが正しく配置されていることが確認されたら、LIFUP が投与されます。

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
メジャーの説明
時間枠
レイの聴覚言語学習タスク
時間枠:1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後

レイ聴覚言語学習タスクは、15 の単語のリストが 5 回提示され、参加者は各リストの提示直後に覚えているすべての単語を繰り返すように求められる言語記憶の評価です。 これに続いて、干渉リストの提示と呼び出しが行われます。 干渉トライアルの直後、参加者は元のリストを思い出すように求められます。 次に、20 分後に、元のリストを再度呼び出すように求められます (遅延呼び出し)。

「学習試行合計」: 5 つの学習試行と干渉後の即時想起試行を加えた合計で学習/想起に成功した単語の合計数。 このスコアには、干渉リストから呼び出された単語は含まれません。

「遅延想起」: レイの聴覚言語学習タスクの遅延想起トライアル中に想起された単語の総数

1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後
州特性不安インベントリ - 州 (STAIS)
時間枠:1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後
州特性不安目録の「州」セクション。 これは、現在の不安レベルを評価するために、参加者が「今、この瞬間」にどのように感じているかを尋ねる 20 の質問による自己申告評価です。 各項目は 1 点から 4 点のスケールで採点されます。 総合評価は 20 点から 80 点の範囲です。 スコアが高いほど、不安のレベルが高いことを表します。
1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後
対象領域の平均灌流
時間枠:1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後
動脈スピンラベリングによって測定された、特定の関心領域における平均灌流。 変化率の値は、((LIFUP 灌流後 - LIFUP 灌流前)/LIFUP 灌流前) として計算されます。
1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
感情的反応タスク
時間枠:1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後

International Picture Affective System (IAPS) の画像を使用した感情反応性と再評価タスク (ERT)。 覚醒の評価は 1 (低い覚醒、「穏やか」) から 9 (高い覚醒、「興奮」) までの範囲で行われました。 価度評価は 1 (否定的、「不幸」) から 9 (肯定的、「幸せ」) までの範囲でした。 指導条件は、負の価数の画像を受動的に見るように指示する「見る」、中立的な画像を受動的に見るように指示する「見る」、参加者に評価を与える「再評価」の 3 つです。イメージの認知的解釈を変えることによって、ネガティブな価数のイメージに対して感情的な反応をニュートラルに変えるように依頼しました。

報告された指標「反応性」は、WATCH への平均応答から「VIEW」への平均応答を差し引いたものです(つまり、 見る - 見る)。 再評価指標は REAPPRAISE - WATCH として計算されます。

1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後
簡単な視空間記憶テスト
時間枠:1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後
簡易視覚空間記憶テスト (BVMT) の遅延想起 (DR) 部分のパフォーマンス。 スコアは 0 ~ 12 のスケールで表され、スコアが高いほど結果が良好であることを示します。 12 ポイントのスコアは、すべての図が正しい位置にあることを完全に再現していることを表します。
1 日目と 15 日目の LIFUP 前と LIFUP 後

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。

捜査官

  • 主任研究者:Taylor P Kuhn, PhD、UCLA Longevity Center

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 (実際)

2019年6月28日

一次修了 (実際)

2022年12月20日

研究の完了 (実際)

2022年12月20日

試験登録日

最初に提出

2018年10月22日

QC基準を満たした最初の提出物

2018年10月22日

最初の投稿 (実際)

2018年10月24日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2024年3月20日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2024年3月18日

最終確認日

2024年3月1日

詳しくは

本研究に関する用語

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

はい

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。

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