RTMS による海馬と線条体の記憶ネットワークの調節
バックグラウンド：
人には2つの記憶システムがあります。 1 つはスキルの学習に役立ち、もう 1 つは事実の学習に役立ちます。 反復経頭蓋磁気刺激 (rTMS) は、電流を使用して脳細胞を活性化します。 これにより、脳システムの動作に小さな変化が生じる可能性があります。 研究者は、rTMS を使用してメモリ システムの動作方法を変更し、一方のシステムを変更するともう一方のシステムも変更されるかどうかを確認します。 これは、記憶障害を持つ人々の学習と記憶を改善する方法を見つけるのに役立つ可能性があります。
目的：
さまざまな記憶システムが相互にどのように機能するかを学ぶため。
資格:
妊娠していない18～40歳の健康な成人
デザイン：
過去 2 年間に NINDS による神経学的検査を受けていない場合、参加候補者は神経学的検査でスクリーニングされます。 尿検査が行われる場合もあります。
資格のある参加者は、NIH を 5 ～ 10 回訪問します。 各訪問時間は 1 ～ 6 時間です。 訪問 1 ～ 4 はそれぞれ 1 日おきに行われます。
訪問 1 で、参加者は MRI 検査を受け、記憶力テストを受けます。 MRIの場合、患者は脳の写真を撮るシリンダーの中にスライドして出入りするテーブルに横たわります。 rTMS も搭載されます。 rTMS の場合、金属コイルが頭皮に保持されます。 コイルには短時間の電流が流れます。
訪問 2 と 3 では、参加者は rTMS を受けます。
訪問 4 では、参加者は MRI 検査を受け、記憶力テストを行います。
約 1 週間後、参加者は訪問 5 を行います。 MRI検査と記憶力検査が行われます。 技術的な問題が発生した場合、参加者はさらに訪問するよう求められる場合があります。 参加者の参加は 2 週間続きます。
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調査の概要
詳細な説明
目的
行動神経学ユニットは、学習と適応の基礎となる人間の脳システムを研究し、これらのプロセスをより効率的にするための介入を見つけるという最終的な目標を掲げています。 私たちは、反復的な経頭蓋磁気刺激 (rTMS) が、脳内の 2 つの記憶ネットワークの機能的接続 (FC) と行動効率を変えることができるかどうかに興味を持っています。海馬ネットワークは、想起可能な事実、概念、出来事の保存と検索をサポートします。線条体ネットワークは、スキルや習慣の保存と検索をサポートします。 さらに、これらのネットワークは動作的に相互作用し、互いに干渉する可能性があるため、重要な問題は、一方のネットワークの神経調節が他方のネットワークの接続性と効率を変化させるかどうかです。 私たちのグループからのパイロットデータは、一方のネットワークの外因性刺激により、そのネットワークの FC 範囲が拡大し、もう一方のネットワークからリソースを取り込むことが示唆されており、これが観察された行動相互作用の潜在的なメカニズムです。 この研究は、a) rTMS がネットワーク内の FC とそのネットワークでサポートされているメモリを変調するかどうか、b) これが他のネットワークでも FC と動作の変化を引き起こすかどうかをテストするように設計されています。
研究対象者: 健康なボランティア
デザイン
この研究には 4 つの被験者間実験が含まれており、被験者間/被験者内混合計画です。 実験 1 では、海馬ネットワーク内の FC を増加させるために、海馬ネットワークを標的とした名目上の興奮性刺激を使用します。 また、海馬と線条体のネットワーク間の FC が増加し、宣言的記憶が増加し、手続き的学習が減少する可能性があると予想されます。 実験 2 では、線条体ネットワークを対象とした興奮性刺激を使用します。 我々は、これが線条体ネットワークにおけるネットワーク内 FC の強化、海馬と線条体ネットワーク間の FC の増加、および付随する行動効果を引き起こすと予想しています。 実験 3 と実験 4 は、これらのネットワークに対して名目上の抑制性刺激をターゲットにし、その逆の結果を探す点を除いて類似しています。 FCは安静時および課題活性化条件下で測定され、活動中のrTMSは頂点模擬と比較されます。
結果の尺度
主な結果の測定値は、ターゲット ネットワーク内で rTMS によって生成される FC の変化です。 ネットワーク間の FC 変更とそれに対応するメモリ変更は二次的な結果になります。 探索的測定には、個人の認知的差異 (アンケートおよび NIH ツールボックス スコア) と、一次および二次結果測定間の相関関係が含まれます。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
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
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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:
- 年齢 18 ～ 40 歳 (両端を含む)
除外基準:
- 脳卒中、パーキンソン病、アルツハイマー病、統合失調症、大うつ病などの現在の主要な神経障害または精神障害
- 発作の病歴
- 中枢神経系に作用する薬剤（神経弛緩薬、ベータラクタム、イソニアジド、メトロニダゾールなどの発作閾値を下げる薬剤など）。ベンゾジアゼピン、三環系抗うつ薬、またはその他の抗うつ薬。または処方された覚醒剤。
- 頭蓋腔または眼内の強磁性金属、埋め込まれた神経刺激装置、人工内耳、または眼の異物
- 植込み型心臓ペースメーカーまたは自動除細動器またはポンプ
- 取り外し不可のボディピアス
- 閉所恐怖症
- 2時間仰向けに寝られない
- 妊娠、または研究中に妊娠する予定がある。
- NINDS BNU のメンバー
- プロトコル 17-N-0055 に基づいて rTMS を受けた被験者は、以前に同じ行動課題にさらされたことによる学習効果を避けるために除外されます。
- MRI禁忌のある被験者（MRの安全性についてはNMRセンターのガイドラインに従います）。 除外されるものには次のようなものがあります。
心臓ペースメーカー、脳刺激装置、榴散弾、手術用金属、脳内または血管上のクリップ、人工内耳、人工心臓弁、目や口腔内の強磁性片など、MRI に対応していない金属が体内にある。 MRIを受けるのが危険になります。
- 予想される実験時間 (2 時間) の間、仰向けに横たわることができません。
- 診断に関係のない脳画像検査または神経学的検査で異常がある。
- 取り外し不可のボディピアスや
- 妊娠（尿中妊娠検査）
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
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：独身
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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アクティブコンパレータ：運動皮質rTMS
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トランスシナプス経路の接続性の変化
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アクティブコンパレータ：PPC rTMS
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トランスシナプス経路の接続性の変化
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プラセボコンパレーター：頂点 rTMS
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トランスシナプス経路の接続性の変化
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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 |
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尾状核と尾状核ネットワーク間の休止状態の機能接続におけるベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、rTMS の 1 日後および 14 ～ 21 日後
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参加者は、学習スキルをサポートする尾状ネットワークに対して反復的な経頭蓋磁気刺激（rTMS）を受けました。
rTMS は電流を使用して脳細胞を活性化し、脳の接続と記憶を一時的に変更します。
私たちは、rTMS が尾状ネットワーク脳接続にどのような影響を与えるかを測定しました。
これらの変化はMRIで観察されました。
脳の接続強度を測定するために、尾状ネットワーク内で神経活動がどの程度密接に相関しているかを計算しました。
rTMS が刺激前と刺激 1 日後 (即時効果)、および刺激前と刺激後 14 ～ 21 日 (長期効果) で接続強度にどのような影響を与えるかを測定し、その変化を Z 変換スコアとして計算しました。
フィッシャー Z 変換相関係数スコアの 0 の変化は、rTMS 後の脳領域間の接続に違いがないことを示唆しています。 < 0 のスコアは、脳領域間の接続が弱まっていることを示唆します。 > 0 のスコアは、脳領域間の接続が強化されていることを示唆します。
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ベースライン、rTMS の 1 日後および 14 ～ 21 日後
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尾状核と尾状ネットワーク間のタスクベースの機能接続におけるベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、rTMS の 1 日後および 14 ～ 21 日後
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参加者は、標的の記憶ネットワーク、つまり尾状ネットワークに対して反復的な経頭蓋磁気刺激（rTMS）を受けました。
rTMS は電流を使用して脳細胞を活性化し、脳の接続と記憶を一時的に変更します。
私たちは、天気予報タスク中に rTMS が MRI 上の尾状ネットワーク脳接続にどのような影響を与えるかを測定しました。
脳の接続強度を測定するために、尾状ネットワーク内で神経活動がどの程度密接に相関しているかを計算しました。
rTMS が接続強度とスキル学習にどのような影響を与えるかを、刺激前と刺激後 1 日 (即時効果)、および刺激前と刺激後 14 ～ 21 日 (長期効果) で測定し、その変化を Z 変換スコアとして計算しました。 。
フィッシャー Z 変換スコアの 0 の変化は、脳領域間の接続に違いがないことを示唆しています。 < 0 のスコアは、脳領域間の接続が弱まっていることを示唆します。 > 0 のスコアは、脳領域間の接続が強化されていることを示唆します。
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ベースライン、rTMS の 1 日後および 14 ～ 21 日後
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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フィードバック天気予報タスク (WPT-F)
時間枠：変化は、rTMS の前後 1 日後、および rTMS の前後 14 ～ 21 日後に計算されます。
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フィードバック天気予測タスク (WPT-F) は、参加者の試行錯誤によって関連性を学習する能力をテストします。
考えられる 4 枚のカードからなる 1 枚、2 枚、または 3 枚のカードの組み合わせがコンピューター上に提示され、被験者は「天気」を予測するように求められます。つまり、雨が降るか晴れるかということです。
各予測の後、被験者は修正フィードバックを受け取ります。
各カードは、一定の確率で 1 つの結果に独立して関連付けられます。
参加者はフィードバック（報酬）を通じて刺激と結果の間の確率的関係を学びます。
WPT-F は、MRI セッション中に 3 つの期間、すなわち、rTMS 前、rTMS の 1 日後、rTMS の 14 〜 21 日後に投与されました。
参加者が最良の選択肢、つまり報酬に最も密接に関係している選択肢を選択した試験の割合が各訪問時に計算されました。
ベースラインとrTMSの1日後および14〜21日後のスコアの変化を計算しました。
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変化は、rTMS の前後 1 日後、および rTMS の前後 14 ～ 21 日後に計算されます。
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観測気象予測タスク (WPT-O)
時間枠：変化は、rTMS の前後 1 日後、および rTMS の前後 14 ～ 21 日後に計算されます。
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観測気象予測タスク (WPT-O) は、合図とフィードバックが一緒に画面に表示されるペア・アソシエート・テストです。
すべてのペアが表示された後、カードが再度表示され、参加者はどのフィードバック結果 (太陽または雨) がそのカードのセットとペアになっているかを思い出すように求められます。
参加者は、一連の刺激と 2 つの結果のうちの 1 つとの間の組み合わせを暗記を通じて学習します。
WPT-O は、MRI セッション中に 3 つの期間、すなわち、rTMS 前、rTMS の 1 日後、および rTMS の 14 〜 21 日後に投与されました。
参加者がペアを正確に覚えていた試行の割合は、訪問ごとに計算されました。
ベースラインと rTMS の 1 日後および 14 ～ 21 日後のスコアの変化が計算されます。
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変化は、rTMS の前後 1 日後、および rTMS の前後 14 ～ 21 日後に計算されます。
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尾状核と海馬ネットワークの間の安静状態の機能的接続におけるベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、rTMS の 1 日後および 14 ～ 21 日後
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参加者は、学習スキルをサポートする海馬ネットワークに対して反復的な経頭蓋磁気刺激 (rTMS) を受けました。
rTMS は電流を使用して脳細胞を活性化し、脳の接続と記憶を一時的に変更します。
私たちは、rTMS が海馬ネットワークの脳接続にどのような影響を与えるかを測定しました。
これらの変化はMRIで観察できます。
脳の接続強度を測定するために、海馬ネットワーク内で神経活動がどの程度密接に相関しているかを計算しました。
rTMS が刺激前と刺激 1 日後 (即時効果)、および刺激前と刺激後 14 ～ 21 日 (長期効果) で接続強度にどのような影響を与えるかを測定し、その変化を Z 変換スコアとして計算しました。
フィッシャー Z 変換スコアの 0 の変化は、rTMS 後の脳領域間の接続に違いがないことを示唆しています。 < 0 のスコアは、脳領域間の接続が弱まっていることを示唆します。 > 0 のスコアは、脳領域間の接続が強化されていることを示唆します。
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ベースライン、rTMS の 1 日後および 14 ～ 21 日後
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尾状核と海馬ネットワーク間のタスクベースの機能的接続におけるベースラインからの変化
時間枠：ベースライン、rTMS の 1 日後および 14 ～ 21 日後
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参加者は、標的の記憶ネットワーク、つまり海馬ネットワークに対して反復的な経頭蓋磁気刺激（rTMS）を受けました。
rTMS は電流を使用して脳細胞を活性化し、これにより脳の接続と記憶が一時的に変化します。
私たちは、天気予報タスク中に rTMS が海馬ネットワーク脳接続にどのような影響を与えるかを MRI 上で測定しました。
脳の接続強度を測定するために、海馬ネットワーク内で神経活動がどの程度密接に相関しているかを計算しました。
私たちは、刺激前と刺激後 1 日後 (即時効果)、および刺激前と刺激後 14 ～ 21 日後 (長期効果) に rTMS が接続強度とスキル学習にどのような影響を与えるかを測定し、その変化を Z 変換スコアとして計算しました。
フィッシャー Z 変換スコアの 0 の変化は、脳領域間の接続に違いがないことを示唆しています。 < 0 のスコアは、脳領域間の接続が弱まっていることを示唆します。 > 0 のスコアは、脳領域間の接続が強化されていることを示唆します。
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ベースライン、rTMS の 1 日後および 14 ～ 21 日後
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
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 (実際)
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
本研究に関する用語
キーワード
その他の研究ID番号
- 190114
- 19-N-0114
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
米国FDA規制機器製品の研究
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RTMSの臨床試験
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Changping LaboratoryWuhan Mental Health Centre一時停止
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Changping LaboratoryBeijing HuiLongGuan Hospital募集
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Centre hospitalier de Ville-Evrard, France募集
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