중독의 신경 생물학을 평가하기 위한 신경 영상 방법의 개발
배경:
알코올, 약물 및 기타 물질을 남용하면 심각한 건강 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 물질은 또한 뇌 기능에 영향을 미칠 수 있습니다. 연구자들은 자기 공명 영상(MRI)을 사용하여 뇌 기능에 대해 더 많이 알기를 원합니다. 이것은 자기장과 전파를 사용하여 뇌의 사진을 찍습니다.
목적:
MRI를 사용하여 뇌를 연구하는 새로운 방법을 개발합니다.
적임:
만 18세 이상의 건강한 사람.
설계:
참가자는 병력, 신체 검사, 혈액 및 소변 검사를 통해 선별됩니다.
그들은 약물 사용 및 정신 병력에 대한 질문에 답할 것입니다. 그들은 알코올 중독이나 약물 남용의 가족력에 대해 질문을 받을 것입니다.
참가자는 MRI에 참여할 수 있는지 확인하기 위해 질문에 답할 것입니다.
참가자는 MRI 스캔을 받게 됩니다. 스캐너는 강한 자기장에 있는 금속 실린더입니다. 참가자는 실린더 안팎으로 미끄러지는 테이블에 누워 있습니다. 코일이라고 하는 장치를 머리 위에 놓을 수 있습니다.
각 하위 연구에는 최대 3개의 다른 MRI 방문이 포함됩니다. 참가자는 여러 하위 연구에 참여할 수 있습니다. 그러나 MRI는 주당 1회, 연간 20회만 받을 수 있습니다.
MRI 방문 중에 참가자는 소변을 수집할 수 있습니다. 그들은 또 다른 MRI 설문지를 받을 수 있습니다.
참가자는 임상 MRI 뇌 스캔을 받을 수 있습니다. 이것은 뇌의 신체적 문제를 나타낼 수 있습니다.
일부 스캔 중에 참가자는 간단한 움직임, 기억 및 사고 작업을 수행할 수 있습니다.
참가자는 스캔하는 동안 뇌 활동을 모니터링하기 위해 기계에 연결할 수 있습니다. 작은 금속 전극을 두피에 배치합니다. 젤은 전극과 두피 사이의 공간에 배치됩니다.
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연구 개요
상세 설명
- 목표: 이 프로토콜에는 두 가지 주요 목표가 있습니다. 1) 휴식 상태 동안 인간의 뇌에서 발생하는 구조적, 신경 화학적, 혈역학 및 전기 생리학적 변화를 평가하는 자기 공명(MR) 연구에서 감도와 스펙트럼 및 시공간 해상도를 향상시키기 위해 새로운 감각, 운동, 인지 또는 정서적 자극 패러다임에 반응하여 발생하는 것; 2) 가설 생성을 위한 충분한 정보를 수집하기 위해 본질적으로 탐색적인 파일럿 하위 연구를 수행합니다. 새로운 전체 프로토콜로의 전환 기준은 전력 분석을 생성하기에 충분한 양의 정보가 될 것입니다.
- 연구 인구: 우리는 18세 이상의 남성 120명과 여성 120명의 건강한 지원자에서 연구를 완료할 계획입니다.
- 설계: 우리는 중독 주제와 관련된 아이디어로 작은 프로젝트를 설계하고 MR 펄스 시퀀스 및/또는 기능적 MR 영상(fMRI) 작업 패러다임을 최적화하기 위해 각각 최대 16명의 주제로 파일럿 하위 연구를 수행합니다. MR 펄스 시퀀스 및/또는 fMRI 작업 패러다임은 적절한 골드 표준 방법/작업에 대해 검증됩니다. 이러한 연구는 MR 센터에서 3T 및 7T MRI 스캐너를 활용하는 임상 및 연구 응용에 사용되는 새로운 이미징 기술 및 fMRI 작업의 감도를 최대화하기 위해 필요합니다. 탐색적 하위 연구가 관심 있는 결과로 이어지고 통계적 유의성에 도달하기 위해 더 많은 모집단이 필요한 경우 수행된 파일럿 또는 탐색적 하위 연구에서 채택된 선험적 가설, 특정 연구 설계 및 전력 분석과 함께 별도의 프로토콜이 제출됩니다. 현재 프로토콜에서.
결과 매개변수: 여러 측정값이 수집되지만 주요 결과는 지역별 BOLD fMRI 신호의 진폭과 신뢰성입니다.
- MRI: fMRI 신호의 테스트-재테스트 측정의 진폭 및 신뢰성과 같은 측정을 분석합니다. 기능적 연결 메트릭; 시드와 대상 대상 영역 사이의 tractography(확산 텐서 이미징, DTI); 뇌 영역의 형태 측정(자동 세분화 및 복셀-뇌 형태 측정, VBM 사용); 및 관심 영역의 뇌 대사물 수준(MR 분광법, MRS 사용).
- EEG(뇌전도): 이벤트 또는 작업 관련 잠재력, 관심 있는 뇌 영역에 가까운 센서 또는 소스 간의 일관성과 같은 측정값을 정량화합니다. 또한 EOG(electrooculogram)에서 깜박임 속도를 정량화하고 있습니다.
- fMRI 작업 중 행동 측정: 반응 시간 및 정확도(MRI 호환 반응 패드 사용), 안구 운동(MRI 호환 안구 추적기 사용) 및 연구 경험의 자기 보고(예: 관심도, 동기 부여 및 주의력).
- 우리는 결과 측정과 상관 관계가 있는 fMRI 실험 과정 동안 자율 데이터(예: 혈압, 피부 전도도, 호흡 빈도 및 심박수)를 측정할 수 있습니다.
연구 유형
등록 (추정된)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 연락처
- 이름: Dardo G Tomasi, Ph.D.
- 전화번호: (301) 496-1589
- 이메일: dardo.tomasi@nih.gov
연구 장소
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Maryland
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Bethesda, Maryland, 미국, 20892
- 모병
- National Institutes of Health Clinical Center
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연락하다:
- For more information at the NIH Clinical Center contact Office of Patient Recruitment (OPR)
- 전화번호: TTY dial 711 800-411-1222
- 이메일: ccopr@nih.gov
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 18세 이상.
- 신체 검사 및 구두 의사 소통에 의해 결정된 대로 서면 동의서를 제공할 수 있는 능력. 동의 능력은 정보에 입각한 동의를 얻은 사람에 의해 결정됩니다.
- 예정된 검사일에 약물 사용을 자제하려는 의지.
제외 기준
- 여성의 양성 소변 임신 검사.
- 머리의 MRI 촬영에 금기인 강자성 물체의 존재(심박 조율기 또는 기타 이식된 전기 장치, 뇌 자극기, 일부 유형의 치과 임플란트, 동맥류 클립, 금속 보철물, 영구 아이라이너, 이식된 전달 펌프, 또는 파편 파편) 또는 자가 보고 체크리스트에 의해 결정된 밀폐된 공간에 대한 두려움.
- 밀실 공포증.
- MR 스캐너의 무게 제한인 체중 >550lbs.
- 물질 사용 장애, 알코올 중독 및 알코올 의존을 포함하여 병력 및 임상 시험에 의해 결정된 정신 장애(니코틴/카페인 사용 장애 제외)의 현재 또는 과거 DSM-IV 또는 DSM-5 진단. DSM-IV 또는 DSM-5에 정의된 정신 장애의 과거 병력은 입원(기간 제한 없음) 또는 만성 약물 관리(4주 이상)가 필요할 정도로 심각하거나 뇌에 영향을 미칠 수 있는 경우에만 제외됩니다. 공부할 때의 기능. 심리 치료를 받는 피험자가 연구에 포함될 수 있습니다.
- 최근 10년 동안 매달 지속적으로 폭음한 이력이 있는 사람도 제외한다. 폭음자는 여성은 4잔 이상, 남성은 5잔 이상을 한 달에 한 번 이상 마시는 사람이다.
- MS, 파킨슨병, ALS, 감각 상실 또는 말초 신경병증과 같은 심각한 신경 장애.
- 현재 Celexa(TM), Prozac(TM), Wellbutrin(TM), Zoloft(TM)와 같은 향정신성 약물 및/또는 Adderall(TM), Dexedrine(TM) 및 Ritalin(TM)과 같은 카페인 이외의 자극제를 복용하고 있습니다. . PRN 약물(예: 수면제)을 복용하는 피험자가 연구에 포함될 수 있습니다.
- 임상적으로 중요한 실험실 또는 검사 결과.
- 연구 조사관 및 직원뿐만 아니라 그들의 상사, 부하 및 직계 가족 구성원(성인 자녀, 배우자, 부모, 형제자매).
피험자의 소변 검사가 약물에 대해 양성인 경우 피험자는 이 연구 등록에서 제외되지 않습니다. 그러나 MRI와 관련된 예정된 연구 절차일에 양성 반응을 보이는 경우 절차가 연기되고 일정이 변경됩니다. 양성 소변 약물 선별 결과인 최대 3일의 재조정된 연구일을 허용할 것입니다. 재예약된 세 번째 방문에서 약물 검사가 양성이면 참가자는 연구에서 제외됩니다.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 기초 과학
- 할당: 해당 없음
- 중재 모델: 단일 그룹 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 주의 편향 작업
피험자는 화면에 나란히 놓인 두 개의 이미지를 잠시 보게 됩니다.
그 직후 왼쪽이나 오른쪽에 점이 나타납니다.
주제 작업은 이미지의 위치(왼쪽 또는 오른쪽)를 따라 왼쪽 또는 오른쪽 버튼을 누르는 것입니다.
이미지에는 음식 관련 항목이 포함될 수 있습니다.
1분짜리 짧은 음식 관련 영화도 상영합니다.
피험자는 이 작업을 시작하기 전에 3시간 동안 금식해야 합니다.
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뇌 대사 산물을 평가하기 위한 1H MR 분광법.
기능적 연결성(FC) 측정의 테스트-재테스트 신뢰성을 평가하기 위한 3개의 fMRI 세션 및 작업 수행 중.
감각 자극에 대한 뇌의 혈중 산소 농도 의존적 반응을 연구하기 위해 fMRI와 관련하여 사용됩니다.
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실험적: 큐 반응성 작업
이 작업에서 피험자는 자신의 앞에 있는 화면에서 다양한 항목의 사진을 볼 수 있습니다.
피험자는 항목을 갖고 싶은 정도에 따라 항목을 평가합니다.
주제는 버튼을 눌러 항목을 원하는 정도를 선택합니다.
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뇌 대사 산물을 평가하기 위한 1H MR 분광법.
기능적 연결성(FC) 측정의 테스트-재테스트 신뢰성을 평가하기 위한 3개의 fMRI 세션 및 작업 수행 중.
감각 자극에 대한 뇌의 혈중 산소 농도 의존적 반응을 연구하기 위해 fMRI와 관련하여 사용됩니다.
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실험적: 지연 할인 작업
피험자들은 지금 돈을 받을지 아니면 나중에(미래에) 돈을 받을지 상상해 보도록 요청받을 것입니다.
미래 자금 옵션은 지금부터 며칠 후 또는 지금부터 6주 후일 수 있습니다.
예를 들어 피험자는 6주 후에 $100 옵션을 보거나 지금 $10 옵션을 볼 수 있습니다.
피험자는 이 작업에 참여하기 위해 실제 돈을 받지 않습니다.
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뇌 대사 산물을 평가하기 위한 1H MR 분광법.
기능적 연결성(FC) 측정의 테스트-재테스트 신뢰성을 평가하기 위한 3개의 fMRI 세션 및 작업 수행 중.
감각 자극에 대한 뇌의 혈중 산소 농도 의존적 반응을 연구하기 위해 fMRI와 관련하여 사용됩니다.
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실험적: 동기 부여 보상 작업
피실험자는 그들 앞에 있는 화면에 표시된 일부 항목 중에서 선택합니다.
항목 중 하나가 승자 항목이 됩니다.
다른 항목은 패자 항목이 됩니다.
피험자에게 다양한 항목이 제시될 때마다 우승자 항목이라고 생각하는 항목을 선택합니다.
주제는 작업 시작 시 보너스 포인트로 시작하므로 승자 항목을 계속 선택함에 따라 이 금액에 더 많은 포인트를 추가할 수 있습니다.
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뇌 대사 산물을 평가하기 위한 1H MR 분광법.
기능적 연결성(FC) 측정의 테스트-재테스트 신뢰성을 평가하기 위한 3개의 fMRI 세션 및 작업 수행 중.
뇌의 전기 활동을 기록하거나 각막-망막 기립 전위를 측정하기 위한 뇌파 검사 또는 전기 안구 검사(EEG/EOG) 세션.
감각 자극에 대한 뇌의 혈중 산소 농도 의존적 반응을 연구하기 위해 fMRI와 관련하여 사용됩니다.
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실험적: NSPRD 작업
MRI 스캔 중에 대상자는 발가락 중 하나에 배치된 전극을 통해 작은 전기 충격을 받습니다.
충격은 고무 밴드가 피부에 부딪히는 것처럼 느껴집니다.
충격 직후 피험자는 컴퓨터 화면에 점이 표시됩니다.
대상자는 버튼을 눌러 충격 강도를 평가합니다.
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뇌 대사 산물을 평가하기 위한 1H MR 분광법.
기능적 연결성(FC) 측정의 테스트-재테스트 신뢰성을 평가하기 위한 3개의 fMRI 세션 및 작업 수행 중.
통증 섬유의 선택적 신경자극에 대한 혈액 산소 수준 의존적 반응을 연구하기 위해 fMRI와 관련하여 동공 측정과 함께 사용됩니다.
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실험적: 추론 작업
피험자는 자신의 앞에 있는 화면에 다양한 모양의 변화가 표시될 때 이를 식별합니다.
모양의 일부 변경 사항은 회전, 확대 또는 곱한 것일 수 있습니다.
주제는 버튼을 눌러 모양의 변화를 선택합니다.
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뇌 대사 산물을 평가하기 위한 1H MR 분광법.
기능적 연결성(FC) 측정의 테스트-재테스트 신뢰성을 평가하기 위한 3개의 fMRI 세션 및 작업 수행 중.
감각 자극에 대한 뇌의 혈중 산소 농도 의존적 반응을 연구하기 위해 fMRI와 관련하여 사용됩니다.
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실험적: 자기 통제 과제
MRI 스캔 중에 피험자는 집중이 필요한 작업을 수행합니다.
피험자는 컴퓨터 화면의 이미지에 빠르게 반응하도록 요청받으며 그 동안 방해가 되는 소음을 듣게 됩니다.
피험자는 작업을 완료하기 위해 산만함을 제거할 수 있습니다.
일부 하위 연구 세션 동안 피험자는 돈 없이($0) 시작하며 산만함을 제거하지 않으면 최대 $40를 벌 수 있습니다.
다른 하위 연구 세션에서 피험자는 40달러로 시작하여 산만함을 제거할 때마다 25달러에서 1달러 사이를 잃을 수 있습니다.
피험자는 이 세션에서 $40 이상을 잃을 수 없습니다.
이 하위 연구에 대한 보상은 성과에 따라 세션당 최대 $40입니다.
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뇌 대사 산물을 평가하기 위한 1H MR 분광법.
기능적 연결성(FC) 측정의 테스트-재테스트 신뢰성을 평가하기 위한 3개의 fMRI 세션 및 작업 수행 중.
감각 자극에 대한 뇌의 혈중 산소 농도 의존적 반응을 연구하기 위해 fMRI와 관련하여 사용됩니다.
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실험적: 스피너 태스크 및 MID 태스크(금전적 인센티브 지연 태스크)
Spinner 작업은 피사체가 MRI 스캐너에 누워 있는 동안 우연의 게임에 참여하도록 요구합니다.
주제는 버튼을 눌러 응답하라는 메시지가 표시됩니다.
MID 작업은 반응 시간 작업입니다.
MID 작업은 피험자가 얼마나 빨리 버튼을 눌러 앞에 있는 화면의 목표물을 맞출 수 있는지 테스트합니다.
대상이 나타나자마자 버튼을 누르면 대상이 점수를 얻습니다.
피험자는 가능한 한 많은 점수를 얻으려고 노력해야 합니다.
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뇌 대사 산물을 평가하기 위한 1H MR 분광법.
기능적 연결성(FC) 측정의 테스트-재테스트 신뢰성을 평가하기 위한 3개의 fMRI 세션 및 작업 수행 중.
감각 자극에 대한 뇌의 혈중 산소 농도 의존적 반응을 연구하기 위해 fMRI와 관련하여 사용됩니다.
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실험적: 호흡 챌린지(RC) 작업
참가자는 짧은 심호흡(들이쉬기)과 숨을 내쉬기(내쉬기)를 시각적으로 지시받습니다.
그들은 특정 시간(연속 60초 간격으로 60초, 120초, 180초, 240초 등)에 시각적 신호로 한 번 더 숨을 들이쉬고 내쉬게 됩니다.
검은색 십자가는 정상적인 호흡 기간 동안 회색 슬라이드 중앙에 유지됩니다.
RC 기간을 알리기 위해 슬라이드 색상이 노란색 READY 슬라이드, 녹색 BREATHE IN 슬라이드, 파란색 BREATHE OUT 슬라이드로 바뀝니다.
숨을 들이쉬고 내쉬는 순서를 한 번 더 반복한 다음 마지막으로 노란색 평상시 호흡 슬라이드로 돌아갑니다.
지침 단어는 슬라이드에 기록됩니다.
각 슬라이드는 3초 동안 표시됩니다.
이 작업은 총 15분이 소요됩니다(RC 기간 14회 포함 총 900초).
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뇌 대사 산물을 평가하기 위한 1H MR 분광법.
기능적 연결성(FC) 측정의 테스트-재테스트 신뢰성을 평가하기 위한 3개의 fMRI 세션 및 작업 수행 중.
감각 자극에 대한 뇌의 혈중 산소 농도 의존적 반응을 연구하기 위해 fMRI와 관련하여 사용됩니다.
뇌 형태와 구조적 연결성을 평가하기 위한 고공간 MRI 및 확산 텐서 영상(DTI).
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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주요 결과는 지역별 BOLD fMRI 신호의 진폭과 신뢰성입니다.
기간: 공부의 끝
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MRI: fMRI 신호의 테스트-재테스트 측정의 진폭 및 신뢰성과 같은 측정을 분석합니다. 기능적 연결 메트릭; 시드와 대상 대상 영역 사이의 tractography(확산 텐서 이미징, DTI); 뇌 영역의 형태 측정(자동 세분화 및 복셀-뇌 형태 측정, VBM 사용); 및 관심 영역의 뇌 대사물 수준(MR 분광법, MRS 사용).
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공부의 끝
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주요 결과는 지역별 BOLD fMRI 신호의 진폭과 신뢰성입니다.
기간: 공부의 끝
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EEG(뇌전도): 이벤트 또는 작업 관련 잠재력, 관심 있는 뇌 영역에 가까운 센서 또는 소스 간의 일관성과 같은 측정값을 정량화합니다.
또한 EOG(electrooculogram)에서 깜박임 속도를 정량화하고 있습니다.
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공부의 끝
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주요 결과는 지역별 BOLD fMRI 신호의 진폭과 신뢰성입니다.
기간: 연구의 끝
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FMRI 작업 중 행동 측정: 반응 시간 및 정확도(MRI 호환 반응 패드 사용), 안구 운동(MRI 호환 안구 추적기 사용) 및 연구 경험의 자기 보고(예:
관심도, 동기 부여 및 주의력).
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연구의 끝
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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자율 데이터 수집
기간: 공부의 끝
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자율 데이터는 실험 중 신체 상태 및 감정(혈압, 피부 전도도, 호흡수)에 대한 추가 정보를 제공하는 실험 과정 중에 수집되거나 관찰될 수 있습니다.
참가자의 관심, 지루함, 주의력 수준을 평가하기 위해 실험 과정 중에 자가 보고 데이터를 수집할 수 있습니다.
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공부의 끝
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Dardo G Tomasi, Ph.D., National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA)
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
- Tomasi D, Wang GJ, Studentsova Y, Volkow ND. Dissecting Neural Responses to Temporal Prediction, Attention, and Memory: Effects of Reward Learning and Interoception on Time Perception. Cereb Cortex. 2015 Oct;25(10):3856-67. doi: 10.1093/cercor/bhu269. Epub 2014 Nov 11.
- Tomasi D, Caparelli EC, Chang L, Ernst T. fMRI-acoustic noise alters brain activation during working memory tasks. Neuroimage. 2005 Aug 15;27(2):377-86. doi: 10.1016/j.neuroimage.2005.04.010.
- Tomasi D, Wang R, Wang GJ, Volkow ND. Functional connectivity and brain activation: a synergistic approach. Cereb Cortex. 2014 Oct;24(10):2619-29. doi: 10.1093/cercor/bht119. Epub 2013 May 3.
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (추정된)
연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
최초 제출
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처음 게시됨 (추정된)
연구 기록 업데이트
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