신경학적으로 정상적인 화자와 언어 장애가 있는 사람들의 언어 운동 능력의 개인차 조사
신경전형적 및 장애 발화의 기저에 있는 뇌 메커니즘
이 연구는 사람들이 다양한 유형의 피드백을 사용하여 자신의 말을 어떻게 통제하는지 이해하는 것을 목표로 합니다. 우리가 말할 때, 우리의 뇌는 여러 시스템을 동시에 의존합니다. 예를 들어, 자신의 목소리와 말하는 근육의 움직임을 모니터링하는 감각 시스템과 학습된 운동 패턴을 구축하고 읽어내는 운동 시스템 등이 있습니다. 연구자들은 이러한 시스템들이 어떻게 함께 작동하며 개인 간에 어떻게 다른지 연구하고 있습니다.
연구자들은 말더듬이 있는 사람, 난독증이 있는 사람, 그리고 전형적인 말과 읽기 발달을 가진 사람을 포함하여 18세에서 50세 사이의 성인 90명을 대상으로 실험을 진행할 것입니다. 참가자들은 자신이 듣는 소리나 턱 또는 후두의 움직임이 잠시 동안 변경되는 여러 가지 짧은 말하기 과제를 수행하게 됩니다. 이러한 반응들은 각 개인의 말하기 운동 기술을 측정하고, 뇌가 말을 어떻게 통제하는지 시뮬레이션하는 "SimpleDIVA"라는 컴퓨터 모델의 설정을 추정하는 데 사용될 것입니다.
참가자들은 또한 MRI 스캔을 완료하여 서로 다른 뇌 영역의 구조와 연결성을 측정할 것입니다. 이러한 측정은 우리가 관찰한 말하기 운동 통제 기술과 관련하여 뇌의 개인차가 어떻게 나타나는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 참가자들은 또한 비침습적 뇌 자극(경두개 전류 자극, 또는 tCS) 세션을 완료하여 뇌의 특정 영역을 자극하는 것이 말하기 과제 동안의 반응에 어떻게 영향을 미치는지 조사할 것입니다.
이 연구에서 얻은 지식은 연구자들이 말하기 운동 기술이 사람마다 왜 다른지, 그리고 신경 기능의 차이가 말더듬과 난독증과 같은 상태에 어떻게 기여할 수 있는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
연구 개요
상태
상태
정황
정황
개입 / 치료
개입 / 치료
연구 유형
연구 유형
등록 (추정된)
등록
단계
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 연락처
연구 연락처
- 이름: Frank H Guenther, Ph.D.
- 전화번호: 617-353-5765
- 이메일: guenther@bu.edu
연구 연락처 백업
- 이름: Barbara G Holland, M.A.
- 전화번호: 617-353-6181
- 이메일: hollandb@bu.edu
연구 장소
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Massachusetts
-
Boston, Massachusetts, 미국, 02215
- 모병
- Boston University
-
연락하다:
- Frank H Guenther, Ph.D.
- 전화번호: 617-353-5765
- 이메일: guenther@bu.edu
-
수석 연구원:
- Frank H Guenther, Ph.D.
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부수사관:
- Alfonso Nieto-Castanon, Ph.D.
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부수사관:
- Jason Tourville, Ph.D.
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부수사관:
- Alyssa R. Boucher, Ph.D.
-
부수사관:
- Caroline J Brinkert, M.S.
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부수사관:
- Tyler K Perrachione, Ph.D.
-
Boston, Massachusetts, 미국, 02115
- 모병
- Boston University Charles River Campus
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연락하다:
- Barbara G Holland, M.A.
- 전화번호: 617-353-6181
- 이메일: hollandb@bu.edu
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참여기준
자격 기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 미국 영어 원어민
- 18-50세 성인
- 연령에 적합한 인지 및 수용 어휘 능력
- 연령에 적합한 청력
- 난독증 성인은 난독증 병력 또는 지속적인 읽기 어려움 보고서가 있어야 하며, 첫 번째 선별 방문 시 확인됩니다
- 말더듬 성인은 말더듬 병력이 있어야 하며, 첫 번째 선별 방문 시 확인됩니다
제외 기준:
- 경련을 포함한 신경학적 장애 병력
- 중대한 뇌 손상, 뇌 수술 또는 뇌졸중
- 발음을 방해하는 교정 장치 또는 비정형 구강 구조(예: 구개열)
- 유창성 장애(말더듬 코호트 제외), 구어 실조증 또는 구음 장애
- 언어 또는 읽기 장애(난독증 코호트 제외)
- 카우프만 간편 지능 검사에서 표준 점수 80 미만
- NIH 도구상자 그림 어휘 검사에서 표준 편차 1 미만
- 임신
- 심한 폐쇄공포증
- 자석 또는 기계적으로 활성화된 임플란트 또는 신체 어느 부위에 내장된 기타 강자성 물질 존재
- 경두개 직류 자극을 방해할 수 있는 중대한 두피 병변
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 기초 과학
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 하나의
팔의 수
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료개입 / 치료 |
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실험적: pSTG 및 vSSC tCS 타겟팅
Arm 1의 참가자는 모든 행동, MRI 및 tCS 연구 절차를 완료합니다.
연구의 tCS 부분 동안, 그들은 두 개의 뇌 영역을 대상으로 하는 양극성 경두개 전류 자극(tCS)을 받게 됩니다: 한 자극 세션에서는 후상측두회(pSTG), 다른 세션에서는 복측 체성감각피질(vSSC)을 대상으로 합니다.
세 번째 세션에서는, pSTG 또는 vSSC 중 하나를 대상으로 하는 위약 자극을 받으면서 동일한 말하기 과제를 완료할 것입니다.
이 Arm의 모든 참가자는 또한 예측 불가능한 청각적 교란, 지속적인 청각적 교란 및 체성감각적 교란을 포함하는 말하기 운동 제어 과제와 하나의 MRI 세션을 완료할 것입니다.
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참가자들은 Arms 1과 2에서 두 자음 사이에 모음 "eh"가 들어간 자음/모음/자음(/CVC/) 단어를 헤드폰으로 들은 후 따라 말하게 됩니다.
참가자가 말하는 동안, 참가자의 음성 출력은 마이크를 통해 변환되어 지각할 수 없는 지연 없이 헤드폰으로 다시 재생됩니다.
(변형된) 시행의 일부에서는 참가자에게 제공되는 청각 피드백의 F0 또는 F1이 참가자의 음성 출력에 비해 이동됩니다.
나머지 (기준) 시행에서는 청각 피드백이 변경되지 않습니다.
각 행동 세션 동안 참가자는 변형되지 않은 80회 시행, F0 변형이 포함된 40회 시행, 그리고 F1 변형이 포함된 40회 시행을 완료하게 됩니다.
1군과 2군의 참가자는 헤드폰으로 들은 "eh" 모음을 포함한 /CVC/ 단어를 두 자음 사이에서 반복합니다.
참가자가 말하는 동안, 참가자의 음성 출력은 마이크를 통해 변환된 후 감지할 수 없는 지연 없이 헤드폰을 통해 참가자에게 재생됩니다.
(교란된) 시행의 하위 집합에서 참가자에게 제공되는 청각 피드백의 F0 또는 F1이 그들의 음성 출력에 비해 이동됩니다.
나머지 (기준) 시행에서는 청각 피드백이 변경되지 않습니다.
각 세션 동안 참가자는 50회의 비교란 시행, 50회의 F0 교란 시행, 50회의 F1 교란 시행을 완료합니다.
참가자는 1군과 2군에서, 두 자음 사이에 "eh" 모음이 포함된 /CVC/ 단어를 헤드폰을 통해 듣고 따라 말하게 됩니다.
참가자가 말하는 동안, 마이크를 통해 수집된 발성 출력은 감지할 수 없는 지연 없이 헤드폰을 통해 참가자에게 다시 재생됩니다.
각 프로토콜 과정에서, 참가자에게 제공되는 청각 피드백의 첫 번째 포먼트(F1)는 참가자의 발성 출력에 대해 상대적으로 이동됩니다.
시험은 네 단계로 구성됩니다: 청각 피드백이 변경되지 않은 초기 기준 단계, 청각 피드백의 포먼트가 최대 수준으로 점진적으로 이동되는 램프 단계, 피드백 이동이 최대 수준으로 유지되는 홀드 단계, 그리고 피드백이 정상으로 돌아가는 후효과 단계입니다.
각 단계마다 네 번의 시험이 수행됩니다.
참가자들은 1군과 2군에서 두 개의 자음 사이에 모음 "eh"가 포함된 /CVC/ 단어를 헤드폰으로 듣고 반복합니다.
참가자가 말할 때, 마이크를 통해 참가자의 음성 출력이 변환되어 감지할 수 없는 지연 없이 헤드폰을 통해 참가자에게 재생됩니다.
참가자가 말할 때, 참가자에게 제공되는 청각 피드백의 기본 주파수(F0)는 그들의 음성 출력에 비해 이동됩니다.
시험은 네 단계로 구성됩니다: 청각 피드백이 변경되지 않은 초기 기준 단계, 청각 피드백의 포먼트가 최대 수준으로 점진적으로 이동되는 램프 단계, 피드백 이동이 최대 수준으로 유지되는 홀드 단계, 그리고 피드백이 정상으로 돌아오는 후효과 단계입니다.
팔 1과 팔 2의 참가자들은 헤드폰으로 듣는 두 개의 자음 사이에 모음 "eh"가 포함된 /CVC/ 단어를 반복할 것입니다.
그들이 말하는 동안, 참가자들에게 85 dB의 음성 형태 마스킹 소음이 제시될 것입니다.
시험의 일부(단어 발화)에서는, 목소리 시작 직후에 위아래 치아 사이에 놓인 풍선의 급속한 팽창으로 턱의 움직임이 교란(제한)될 것입니다.
다른 일부 시험에서는, 후두 돌기에 대고 놓인 풍선의 급속한 팽창으로 후두의 위치가 교란될 것입니다.
나머지(교란되지 않은) 시험 동안에는 두 풍선 모두 수축된 상태로 유지될 것입니다.
Arm 1의 참가자는 한 세션에서는 후상측두회(pSTG)를 표적으로 하는 연속 양극성 경두개 전기 자극(tCS)을 20분간의 반사적 청각 피드백 과제 중에 받고, 다른 세션에서는 동일한 과제 중에 복측 체성감각 피질(vSSC)을 표적으로 하는 자극을 받게 됩니다.
세션의 처음 30초 동안 tCS 자극은 최대값(2밀리암페어)까지 점진적으로 증가하며, 세션의 나머지 시간 동안 그 수준을 유지합니다.
Arm 1의 참가자는 20분간의 반사적 청각 피드백 과제 동안 pSTG 또는 vSSC를 대상으로 하는 Sham tCS 자극을 받게 됩니다.
훈련 시작 1분 전에 tCS 자극기는 2밀리암페어까지 서서히 증가한 후 세션의 나머지 시간 동안 다시 0으로 감소합니다.
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실험적: 좌우 vPMC tCS 타겟팅
Arm 2의 참가자들은 모든 행동, MRI 및 tCS 연구 절차를 완료할 것입니다.
연구의 tCS 부분 동안, 그들은 한 번의 자극 세션에서 왼쪽 복측 전운동 피질(vPMC)을 목표로 하는 양극성 경두개 전류 자극(tCS)을 받고, 다른 세션에서는 오른쪽 vPMC를 목표로 하는 자극을 받을 것입니다.
세 번째 세션에서는 왼쪽 또는 오른쪽 vPMC 중 하나를 목표로 하는 가짜 자극을 받으면서 동일한 말하기 과제를 완료할 것입니다.
이 Arm의 모든 참가자들은 예측 불가능한 청각 교란, 지속적인 청각 교란 및 체성감각 교란을 포함한 말하기 운동 제어 과제와 하나의 MRI 세션도 완료할 것입니다.
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참가자들은 Arms 1과 2에서 두 자음 사이에 모음 "eh"가 들어간 자음/모음/자음(/CVC/) 단어를 헤드폰으로 들은 후 따라 말하게 됩니다.
참가자가 말하는 동안, 참가자의 음성 출력은 마이크를 통해 변환되어 지각할 수 없는 지연 없이 헤드폰으로 다시 재생됩니다.
(변형된) 시행의 일부에서는 참가자에게 제공되는 청각 피드백의 F0 또는 F1이 참가자의 음성 출력에 비해 이동됩니다.
나머지 (기준) 시행에서는 청각 피드백이 변경되지 않습니다.
각 행동 세션 동안 참가자는 변형되지 않은 80회 시행, F0 변형이 포함된 40회 시행, 그리고 F1 변형이 포함된 40회 시행을 완료하게 됩니다.
1군과 2군의 참가자는 헤드폰으로 들은 "eh" 모음을 포함한 /CVC/ 단어를 두 자음 사이에서 반복합니다.
참가자가 말하는 동안, 참가자의 음성 출력은 마이크를 통해 변환된 후 감지할 수 없는 지연 없이 헤드폰을 통해 참가자에게 재생됩니다.
(교란된) 시행의 하위 집합에서 참가자에게 제공되는 청각 피드백의 F0 또는 F1이 그들의 음성 출력에 비해 이동됩니다.
나머지 (기준) 시행에서는 청각 피드백이 변경되지 않습니다.
각 세션 동안 참가자는 50회의 비교란 시행, 50회의 F0 교란 시행, 50회의 F1 교란 시행을 완료합니다.
참가자는 1군과 2군에서, 두 자음 사이에 "eh" 모음이 포함된 /CVC/ 단어를 헤드폰을 통해 듣고 따라 말하게 됩니다.
참가자가 말하는 동안, 마이크를 통해 수집된 발성 출력은 감지할 수 없는 지연 없이 헤드폰을 통해 참가자에게 다시 재생됩니다.
각 프로토콜 과정에서, 참가자에게 제공되는 청각 피드백의 첫 번째 포먼트(F1)는 참가자의 발성 출력에 대해 상대적으로 이동됩니다.
시험은 네 단계로 구성됩니다: 청각 피드백이 변경되지 않은 초기 기준 단계, 청각 피드백의 포먼트가 최대 수준으로 점진적으로 이동되는 램프 단계, 피드백 이동이 최대 수준으로 유지되는 홀드 단계, 그리고 피드백이 정상으로 돌아가는 후효과 단계입니다.
각 단계마다 네 번의 시험이 수행됩니다.
참가자들은 1군과 2군에서 두 개의 자음 사이에 모음 "eh"가 포함된 /CVC/ 단어를 헤드폰으로 듣고 반복합니다.
참가자가 말할 때, 마이크를 통해 참가자의 음성 출력이 변환되어 감지할 수 없는 지연 없이 헤드폰을 통해 참가자에게 재생됩니다.
참가자가 말할 때, 참가자에게 제공되는 청각 피드백의 기본 주파수(F0)는 그들의 음성 출력에 비해 이동됩니다.
시험은 네 단계로 구성됩니다: 청각 피드백이 변경되지 않은 초기 기준 단계, 청각 피드백의 포먼트가 최대 수준으로 점진적으로 이동되는 램프 단계, 피드백 이동이 최대 수준으로 유지되는 홀드 단계, 그리고 피드백이 정상으로 돌아오는 후효과 단계입니다.
팔 1과 팔 2의 참가자들은 헤드폰으로 듣는 두 개의 자음 사이에 모음 "eh"가 포함된 /CVC/ 단어를 반복할 것입니다.
그들이 말하는 동안, 참가자들에게 85 dB의 음성 형태 마스킹 소음이 제시될 것입니다.
시험의 일부(단어 발화)에서는, 목소리 시작 직후에 위아래 치아 사이에 놓인 풍선의 급속한 팽창으로 턱의 움직임이 교란(제한)될 것입니다.
다른 일부 시험에서는, 후두 돌기에 대고 놓인 풍선의 급속한 팽창으로 후두의 위치가 교란될 것입니다.
나머지(교란되지 않은) 시험 동안에는 두 풍선 모두 수축된 상태로 유지될 것입니다.
Arm 2 참가자는 한 세션 동안 20분간 반사적 청각 피드백 과제 중 좌측 복측 운동전영역(vPMC)을 표적으로 하는 연속 양극 tCS를 받고, 다른 세션에서는 동일한 과제 중 우측 vPMC를 표적으로 하는 자극을 받게 됩니다.
세션의 처음 30초 동안 tCS 자극은 최대 값(2밀리암페어)까지 서서히 증가하며 세션의 나머지 기간 동안 그 수준을 유지합니다.
Arm 1의 참가자들은 20분간의 반사적 청각 피드백 작업 동안 좌측 또는 우측 vPMC를 대상으로 하는 Sham tCS 자극을 받게 됩니다.
훈련 시작 전 1분 동안 tCS 자극기는 2밀리암페어까지 상승한 후 세션의 나머지 기간 동안 다시 0으로 하강합니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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반사적 보상 반응
기간: 1일차와 2일차
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F0 및 F1 변동을 유도한 보상 금액은 변동 변수(F0 또는 F1)의 기준선으로부터 최대 편차를 찾아 변동 크기로 나눈 후, 해당 변동의 모든 시도에서 평균을 계산하여 결정됩니다.
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1일차와 2일차
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적응적 보상 반응
기간: Day 1 and Day 2
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지속적인 F0 및 F1 교란에 대한 적응적 보상 반응은 기준 단계의 평균 F0/F1을 후효과 단계의 평균에서 뺀 후, 교란 크기로 나누어 백분율 적응률을 계산하여 산출됩니다.
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Day 1 and Day 2
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2차 결과 측정
2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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말더듬 심각도
기간: 기준선
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더듬기 중증도 계측 도구(Stuttering Severity Instrument) 제4판의 복합 점수와 더듬기 유사 불유창성 빈도를 사용하여, 더듬는 사람들의 더듬기 중증도와 다른 결과 측정치 간의 상관관계를 확인합니다.
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기준선
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난독증 심각도
기간: 기준선
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단어 읽기 효율성 검사와 우드콕 읽기 숙달 검사의 하위 검사에서 얻은 평균 합성 점수가 난독증 환자의 난독증 중증도와 다른 결과 측정 간의 상관 관계를 확인하는 데 사용될 것입니다.
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기준선
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언어적 및 비언어적 지능
기간: 기준선
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각 참가자의 카우프만 간편 지능 검사 복합 점수는 지능과 다른 결과 측정치 간의 상관 관계를 확인하는 데 사용됩니다.
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기준선
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수용 어휘
기간: 기준치
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각 참가자에 대한 NIH 도구 상자의 그림 어휘 검사(PVT) 점수는 수용 어휘력과 다른 결과 측정 간의 상관관계를 파악하는 데 사용됩니다.
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기준치
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뇌 영역 부피
기간: 2일차
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관심 부피(mm^3)는 피질하 관심 영역(ROIs)에 대해 추출됩니다.
ROIs는 FreeSurfer의 표준 구조적 MRI 처리 파이프라인을 사용하여 윤곽을 그리고 부피 측정값을 추출합니다.
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2일차
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뇌 영역
기간: 2일차
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피질 관심 영역(ROIs)의 면적(mm^2)이 추출됩니다.
ROIs는 FreeSurfer의 표준 구조 MRI 처리 파이프라인을 사용하여 구획화되고 면적 측정값이 추출됩니다.
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2일차
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뇌 영역 피질 두께
기간: 2일차
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피질 관심 영역(ROIs)의 피질 두께(mm)가 추출됩니다.
관심 영역은 FreeSurfer의 표준 구조적 MRI 처리 파이프라인을 사용하여 구획화되고 피질 두께가 추출됩니다.
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2일차
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뇌 영역 피질 주름 형성
기간: 2일차
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국소 회전 지수(무차원 측정치로, 특정 영역의 피알 표면과 외부 표면의 비율)는 관심 피질 영역(ROI)에 대해 추출될 것입니다.
ROI는 FreeSurfer의 표준 구조적 MRI 처리 파이프라인을 사용하여 경계가 설정되고 피질 두께가 추출될 것입니다.
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2일차
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뇌 영역 기능적 연결성
기간: Day 2
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휴식 상태 기능적 MRI를 사용하여 CONN 기능적 연결성 도구 상자를 활용하여 뇌 관심 영역(ROI) 쌍 간의 기능적 연결성을 추정할 것입니다.
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Day 2
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뇌 영역 구조적 연결성
기간: Day 2
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뇌 관심 영역(ROI) 쌍 간의 구조적 연결성은 FSL Diffusion Toolbox 및 MRtrix 소프트웨어 패키지의 구성 요소를 사용하여 확산 강조 MRI로부터 추정될 것입니다.
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Day 2
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공동 작업자 및 조사자
협력자
협력자
수사관
수사관
- 수석 연구원: Frank H Guenther, Ph.D., Boston University
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
연구 시작
기본 완료 (추정된)
기본 완료
연구 완료 (추정된)
연구 완료
연구 등록 날짜
최초 제출
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
처음 게시됨
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
마지막 업데이트 게시됨
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
추가 관련 MeSH 약관
기타 연구 ID 번호
기타 연구 ID 번호
- Guenther_8013
- R01DC022014-01 (미국 NIH 보조금/계약)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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