固有受容感覚と運動技能学習への前頭葉と頭頂葉の寄与
調査の概要
詳細な説明
手を正確に動かし、新しい動きのスキルを習得するには、正確な感覚情報が必要です。 正確な動作を行うために重要な感覚入力の 1 つは、固有受容 (空間における手足の感覚) です。 手の位置を推定できないと、動きが不正確になり、事故やけがの可能性が高まりますが、健康な脳がこれらの機能をどのように実行し、感覚障害や運動障害のある集団でどのように強化できるか (例: ストローク)、不明です。 健康な脳におけるこれらのプロセスの理解が深まれば、感覚障害と運動障害の患者固有の組み合わせを対象としたリハビリテーション戦略を開発できる日が来るかもしれません。
脳の領域が行動に関与しているかどうかを特定する強力な方法は、非侵襲的な脳刺激を使用して、健康な人の興奮性を一時的に調節することです。 これは一般的に、反復 TMS (rTMS) としても知られる低強度の経頭蓋磁気刺激 (TMS) の短いシーケンスを使用して研究で行われます。 rTMS は、うつ病などの状態を治療するために臨床的に使用されており、一般に受け入れられているスクリーニング基準が満たされていれば、リスクは非常に低いと考えられています。 研究環境では、この手法は健康な成人 (この研究のように) だけでなく、子供や脳震盪、脳卒中、パーキンソン病などの患者にも広く使用されています。
被験者の別々のグループでは、被験者の前に関心のあるいくつかの脳領域の1つにrTMSを使用します 被験者の別々のグループでは、いくつかの脳の1つに連続シータバースト刺激(cTBS)と呼ばれるrTMSの40秒シーケンスを使用します被験者が感覚と運動能力(学習)を伴うことが知られている固有受容およびスキル学習タスクを実行する前に、関心領域。 タスクのパフォーマンスが特定のグループ (シャムまたはコントロール グループと比較して) の rTMS の影響を受ける場合、脳領域がそのタイプの固有受容またはスキル タスクで何らかの役割を果たすことを意味します。
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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Indiana
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Bloomington、Indiana、アメリカ、47405
- Indiana University Bloomington
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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
説明
包含基準:
- 潜在的な対象者は、18 ~ 45 歳で、右利きである必要があります。
- 右利きの人のみをテストします。
- 検査の1週間前にCovidの症状がないと報告した個人のみを含めます.
除外基準:
- メガネやコンタクトを必要とする以外の、現在の視力の問題。
- 被験者が現在頻繁に重度の頭痛、緑内障、心臓または呼吸器疾患、高血圧、精神病、または学習または注意状態に苦しんでいる場合も除外されます。
- また、現在または過去の視覚障害、聴覚障害、またはバランス障害についても除外されます。脳卒中、発作/てんかん(家族歴を含む)、または重度の頭部外傷;失神;または糖尿病。
- 対象は、チタン以外の頭部の金属インプラントの場合は除外されます。人工内耳;埋め込まれた神経刺激装置;心臓ペースメーカー;心内線;または薬剤注入装置。
- TMS は頭の奥まで浸透しないため、TMS コイルと頭皮が接触しない髪の被験者はテストできません。 したがって、ドレッドヘア、織り、またはヘアエクステンションのある被験者は除外されます.
- 外部の末梢の影響からデータを保護するために、手または腕の骨、関節、または筋肉に重傷を負い、完全に回復していない被験者も除外します。 この研究の目的上、「完全に回復した」とは、負傷した領域の痛み、衰弱、または感覚の喪失にもはや気付かず、可動性の制限がないことを意味します.
- データの妥当性のために、rTMS研究で皮質興奮性および発作リスクに影響を与えることが知られている薬物または薬物を服用している被験者を除外します. これらの薬/薬物は (Rossi et al., 2009): イミプラミン、アミトリプチリン、ドキセピン、ノルトリプチリン、マプロチリン、クロルプロマジン、クロザピン、ホスカルネット、ガンシクロビル、リトナビル、アンフェタミン、コカイン (MDMA、エクスタシー)、フェンシクリジン (PCP、天使の粉) )、ケタミン、γ-ヒドロキシ酪酸 (GHB)、テオフィリン、ミアンセリン、フルオキセチン、フルボキサミン、パロキセチン、セルトラリン、シタロプラム、レボキセチン、ベンラファキシン、デュロキセチン、ブプロピオン、ミルタザピン、フルフェナジン、ピモジド、ハロペリドール、オランザピン、クエチアピン、アリピプラゾール、ジプラシドン、リスペリドン、クロロキン、メフロキン、イミペネム、ペニシリン、アンピシリン、セファロスポリン、メトロニダゾール、イソニアジド、レボフロキサシン、シクロスポリン、クロラムブシル、ビンクリスチン、メトトレキサート、シトシンアラビノシド、BCNU、リチウム、抗コリン薬、抗ヒスタミン薬、交感神経刺激薬。
- 参加者は、金属、機械、または磁気インプラントを持っている場合も除外されます。閉所恐怖症であるか、長時間じっとしていられない;または、MR 互換性が確立されていない子宮内避妊器具 (IUD) を使用します。
- 胎児に対するfMRIの影響は知られていないため、妊娠している、または妊娠している可能性があると思われる女性も除外されます.
- BMI が 30 を超える人は、MRI スキャナーに横たわるのが不快または不可能な場合があるため、除外されます。
- 潜在的な被験者は、そうでなければ適格である場合(最初のスクリーニングに従って)、再スケジュールするように招待されますが、テストの日に3単位以上のアルコールを飲んだり、テスト前の24時間で他のレクリエーション薬を服用したりしました。過去 1 時間に 3 杯以上のコーヒーを飲んだ。睡眠不足 (前夜の睡眠時間が 4 時間未満);または、同じ日に別の脳刺激実験に参加した。 これらは、データの有効性を保護し、発作のリスクを最小限に抑えるための TMS 文献の標準です。 さらに、過去 1 週間以内に一般的な Covid の症状が見られた場合は、招待対象を再スケジュールするよう招待します。 別の日にこれらの基準を満たすことができないと思われる場合は、除外されます。
- 同意を与えた後、タスクを実行したり、指示に従うことができない場合、または実験者が TMS 刺激パラメーターを確実に決定できない場合、または TMS が十分に許容されない場合、参加者は習熟セッション中または後に除外される場合があります。
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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実験的:背外側前頭前皮質 (DLPFC)
シータ バースト経頭蓋磁気刺激 (cTBS) は、背外側前頭前皮質 (DLPFC) に適用されます。
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連続シータ バースト TMS (cTBS) は、頭部の位置に配信されます。
cTBS は、5 Hz で配信される 50 Hz トリプレットのパターンで 40 秒間配信される 600 の低強度 TMS パルスで構成されます。
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実験的:縁上回 (SMG)
シータ バースト経頭蓋磁気刺激 (cTBS) は、縁上回 (SMG) に適用されます。
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連続シータ バースト TMS (cTBS) は、頭部の位置に配信されます。
cTBS は、5 Hz で配信される 50 Hz トリプレットのパターンで 40 秒間配信される 600 の低強度 TMS パルスで構成されます。
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偽コンパレータ:偽対照群
偽シータ バースト経頭蓋磁気刺激 (cTBS) は、頂点に適用されます。
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連続シータ バースト TMS (cTBS) が頭の近くに配信され、プラグを抜いた TMS コイルが頂点に保持されます。
この手順では、頭部に電流が誘導されません。
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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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運動技能
時間枠:2時間のメインセッション中に4回評価しました:cTBS前(「Pre」)、cTBS直後(「Post1」)、迷路トレース練習の40試行後(「Post2」)、迷路トレース練習の80試行後(「Post 3」)。
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迷路トレース課題における運動精度を測定することで評価された。
精度は、迷路内に収まる運動経路の割合として定義される。
参加者は、3つの異なる速度範囲で迷路を10回トレースした。
全体のパフォーマンス精度は、3つの速度範囲にわたる平均精度として採用された。
平均精度の変化は学習を反映する。
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2時間のメインセッション中に4回評価しました:cTBS前(「Pre」)、cTBS直後(「Post1」)、迷路トレース練習の40試行後(「Post2」)、迷路トレース練習の80試行後(「Post 3」)。
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固有受容
時間枠:2時間のメインセッション中に2つの時点で評価:cTBS前(「Pre」)およびcTBS後(「Post」)。
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ロボットが参加者の手を2つの異なる位置に動かし、参加者が2番目の位置が1番目の位置より近いか遠いかを報告する2択強制選択課題。
このデータは、2つの位置間の距離と参加者が「遠い」と報告する可能性の関係をロジスティック回帰でフィッティングしたものです。
結果指標は、参加者が「近い」と「遠い」を等しく言う確率となる距離であり、これは主観的等価点として定義され、固有受容感覚の正確さを示します。
数値が小さい(ゼロに近い)場合、その人は高い固有受容感覚の正確さを持っていることを意味します。
数値が大きい場合、その人の正確さは低いことを意味します。
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2時間のメインセッション中に2つの時点で評価:cTBS前(「Pre」)およびcTBS後(「Post」)。
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協力者と研究者
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
その他の研究ID番号
- 17096
- R01NS112367-01A1 (米国 NIH グラント/契約)
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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