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종합적이고 다학제적인 뇌 훈련 시스템, INSIGHT (INSIGHT)

2016년 5월 19일 업데이트: University of Illinois at Urbana-Champaign

인간 인지 활동, 피트니스, 고화질 경두개 직류 뇌 자극(HD-tDCS) 및 영양 중재를 통해 유체 지능(Gf)을 향상시키기 위한 통합 시스템

적응형 추론과 문제 해결은 다양한 수준의 정보를 기반으로 정확한 결정을 내릴 수 있도록 하는 중요한 기술입니다. 많은 상황에서 이러한 결정은 스트레스가 많고 시간에 민감한 상황에서 내려지고 전달되어야 합니다. 이러한 맥락에서 귀납적 추론과 연역적 추론을 복잡하고 모호하며 새로운 문제에 적용하는 능력이 중요합니다. INSIGHT 프로젝트의 목표는 적응형 추론과 문제 해결 능력을 크게 향상시키기 위해 포괄적이고 엄격한 두뇌 훈련 프로토콜을 확립하는 것입니다. 다양한 중재(인지 훈련, 체력 훈련, 생리적 자극, 및 이들의 조합)를 검토하여 적응 추론 및 문제 해결 능력을 향상시키는 능력을 평가합니다. 다중 모드 개입은 유체 지능(Gf)과 근본적인 뇌 구조 및 기능을 크게 향상시키기 위해 시너지 효과를 발휘하는 것으로 가정됩니다.

연구 개요

상태

완전한

정황

개입 / 치료

상세 설명

인지 신경과학의 최근 혁신은 유체 지능(Gf)과 적응형 추론 및 문제 해결(ARP)의 신경생물학적 기초에 대한 이해를 발전시켰습니다. 단일 뇌 구조(예: 전전두엽 피질)를 사용하거나 성인기에 걸쳐 고정된 수준의 성능으로 작동하는 대신, 새로운 신경과학 증거는 Gf와 ARP가 특정 유형의 개입에 의해 기능이 크게 향상될 수 있는 분산 신경 시스템에 의해 매개됨을 나타냅니다. , 인지 훈련, 고화질 경두개 직류 뇌 자극(HD-tDCS) 및 체력 훈련을 포함합니다. INSIGHT 프로젝트의 주요 목표는 Gf 및 ARP 향상을 위해 사용 가능한 최상의 개입을 통합하는 포괄적이고 엄격한 두뇌 훈련 프로토콜을 수립하고 검증하는 것입니다.

이 프로젝트는 2014년 2월~11월에 첫 번째가 진행되고 2015년 2월~12월에 두 번째로 진행되는 두 단계로 나뉩니다. 두 단계는 구조와 목표/가설이 비슷했지만 개입, 무기 및 결과 측정 측면에서 몇 가지 방법론적 차이가 있었습니다. 이 문서에는 Gf/ARP 개선에 대한 체력 중재, 비디오 게임 기반 교육 및 고화질 경두개 직류 뇌 자극(HD-tDCS)의 상대적 기여도를 조사한 2014년 단계에만 관련된 정보가 포함되어 있습니다. 실행 기능, 작업 기억, 관계 기억, 체력 수준, 뇌 구조/기능.

팔/그룹은 인지 능력, 체력 및 뇌 구조/기능의 기준 측정을 설정하기 위해 1주일의 테스트를 완료했습니다. 16주간의 다양한 개입 프로토콜. 이러한 프로토콜에는 일정이 다양한 단일 또는 다중 개입 유형이 포함될 수 있습니다. 일주일에 3번의 70분 훈련 세션이 완료되었으므로 모든 팔이 총 56시간의 훈련을 완료했습니다. 개입 기간 완료 후 인지 능력, 체력 및 뇌 구조/기능의 변화를 측정하기 위한 평가 후 1주일이었습니다.

신체 단련 개입에 대한 기술적 정당성: 인지 능력과 뇌 건강에 대한 신체 단련의 유익한 효과는 많은 연구에서 문서화되었습니다. 예를 들어, 이 문헌은 운동 증가가 해마(Gf의 기저에 있는 주요 뇌 영역)에서 새로운 뉴런의 탄생, 뇌 전체의 뉴런 사이의 연결 증가, 새로운 맥관구조 발달, 신경영양 단백질 생산 증가, 학습 및 기억, 주의력 및 억제, 작업 기억, 정신적 유연성 및 행동 모니터링을 포함한 향상된 실행 제어. 특히, (1) 운동 효과는 Gf 및 ARP에 필수적인 작업 기억, 계획 및 문제 해결에 대한 실행 제어 기능을 포함하는 작업에서 가장 크고; (2) 근력 및 유연성 훈련과 결합된 유산소 운동 훈련은 유산소 요소만 포함된 운동 훈련 프로그램에 비해 인지에 더 큰 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 이러한 발견은 여기에서 제안된 신체 활동 개입에 대한 중요한 정당성을 제공합니다. 따라서 제안된 체력 중재는 Gf 및 ARP에 대한 인지 훈련의 이점을 더욱 향상시키기 위해 결합된 유산소/저항 훈련 프로그램을 사용합니다.

비디오 게임 기반 훈련에 대한 기술적 정당성: (1) 처리 속도, (2) 주의력, (3) 작업 기억력, (4) 관계 기억력, (5) 인지적 유연성 등 5가지 인지 기술에 대한 훈련은 다음을 제공하는 것으로 나타났습니다. Gf 및 기타 관련 구조로 유망한 전송 결과. 이 교육 체계는 Mind Frontiers 소프트웨어 플랫폼 설계의 기초입니다. Mind Frontiers에는 이러한 5가지 핵심 인지 기술을 훈련하도록 설계된 통합 미니 게임 제품군이 포함되어 있습니다. 인지 운동의 추상화인 역학은 운동의 과학적 무결성과 훈련 효과가 보존되도록 보장하지만 운동은 동기 부여 기능과 적응 난이도가 있는 게임으로 구현됩니다.

HD-tDCS에 대한 기술적 정당성: Gf와 ARP는 전두엽 뇌 네트워크에 결정적으로 의존하므로 고화질 경두개 직류 자극(HD-tDCS)으로 전두엽 피질의 양측 특정 자극이 해당 네트워크 내의 뉴런에 흥분 효과를 주어 뉴런이 발화할 가능성을 높임으로써 더 빠른 학습을 가능하게 하고 Gf로의 전이를 촉진합니다.

능동 제어에 대한 기술적 정당성: 변경 감지 및 시각적 검색 작업은 이전 작업에서 낮은 수준의 지각 능력 훈련이 Gf 및 ARP로 이전되지 않는다고 표시했기 때문에 능동 제어 작업으로 선택되었습니다.

연구 유형

중재적

등록 (실제)

521

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 장소

  • 미국
    • Illinois
      • Urbana, Illinois, 미국, 61801
        • University of Illinois at Urbana-Champaign

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

18년 (성인)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

연구 대상 성별

모두

설명

포함 기준:

  • 영어 유창성
  • 미국 시민권자, 미국 영주권자 또는 UIUC에서 후원하는 학생/취업 비자
  • 18-20주 동안 사용 가능
  • 18세 - 44세
  • 정상 또는 정상으로 교정된 시력
  • 정상 또는 정상으로 교정된 청력

제외 기준:

  • 유사한 프로토콜을 사용한 연구의 이전 참가자
  • 현재 CNS에 영향을 미치는 약물을 복용 중
  • 지난 2개월 동안 CNS에 영향을 미치는 약물을 복용했습니다.
  • 현재 또는 계획된 임신
  • 재발성 편두통
  • 지난 2년 동안의 뇌진탕
  • 뇌졸중의 역사
  • 간질/발작의 병력
  • CNS에 영향을 미치는 모든 의학적 상태(예: 갑상선암 병력)
  • 운동 능력에 영향을 미치는 모든 의학적 상태(예: 마비)
  • 읽기 장애/난독증
  • 이전 뇌 수술
  • 알려진 뇌 기형
  • 색맹
  • 신체 활동에 대해 의사의 승인이 필요한 심장 상태
  • 흉통(신체 활동 없이 OR 포함)
  • 균형 상실/현기증/의식 상실
  • 신체 활동의 변화로 악화될 수 있는 뼈 또는 관절 문제
  • 혈압이나 심장 질환에 대한 약물

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 할당: 무작위
  • 중재 모델: 병렬 할당
  • 마스킹: 더블

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 인지 훈련 - 48 세션
Mind Frontiers 적응형 인지 훈련 소프트웨어를 사용한 56시간의 비디오 게임 훈련(16주에 걸쳐 48개의 70분 세션)
행동: 인지 훈련 - 48 세션
Mind Frontiers 인지 훈련 소프트웨어(Aptima Inc.)는 Nexus 10 태블릿에서 재생되는 서부를 테마로 한 Android 애플리케이션입니다. 이 개입에는 12주 동안 완료되는 20개의 70분 세션(23.33시간)이 포함됩니다: 1/주 5-8주, 2/주 9-16주. 각 세션마다 10분 동안 무작위 순서로 진행되는 6개의 미니 게임은 Ante Up(Tower of London, 실행 기능)입니다. Irrigator(시공간 추론); Pen'Em Up(이중 작업 전환, 실행 기능); 공급 실행(Keep Track, 작업 메모리 업데이트); Riding Shotgun(시공간 작업 기억); 및 Sentry Duty(듀얼 n-back, 작업 메모리). 플레이어가 미니 게임에서 얻은 자원을 사용하여 마을을 건설하는 메타 게임도 있으며 각 세션은 5분 동안 진행됩니다.
다른 이름들:
  • Mind Frontiers 적응형 인지 훈련 - 48개 세션
실험적: 피트니스, 인지 훈련, 가짜 tDCS
32시간 40분의 고강도 심폐 피트니스 트레이닝(16주에 걸쳐 70분 세션 28회); 동시 가짜 tDCS가 포함된 Mind Frontiers 적응형 인지 훈련 소프트웨어를 사용한 23시간 20분의 비디오 게임 훈련(5-16주에 걸쳐 배포된 70분 세션 20개)
행동: 적합
고강도 심혈관 저항 훈련(HICRT)을 기반으로 하는 이 개입에는 유산소 운동과 근력 운동이 결합되어 있습니다. 세션은 클래스당 20명 이하, 트레이너당 5명 이하의 그룹으로 진행됩니다. 이 중재에는 16주 동안 완료된 28개의 70분 세션(32.67시간)이 포함됩니다: 3주 1-4주, 2주 5-8주, 1주 9-16주. 첫 번째와 마지막 세션에서 참가자는 육군 신체 준비 테스트를 완료합니다. 다른 모든 세션은 다음으로 구성됩니다. 걷기/달리기; 3-4회 운동 3세트가 포함된 2개의 HICRT 서킷; HICRT 구간 간 줄넘기 1~2분 및 파워 시리즈 4분; 훈련 및 기술; 및 쿨다운/스트레칭.
다른 이름들:
  • 고강도 심혈관 저항 훈련
  • 유산소 및 근력 운동
장치: 가짜 tDCS
Sham HD-tDCS는 각 Mind Frontiers 세션의 처음 30분 동안 시행됩니다. 따라서 일정은 12주 동안 완료되는 30분 세션(10시간) 20개입니다: 1/주 5-8주, 2/주 9-16주. HD-tDCS 장치는 4개의 전극(양극 2개 및 음극 2개)을 사용하는 Soterix Medical 2x2 모델입니다. 전극은 EEG 젤을 사용하여 EEG 캡에 삽입된 맞춤형 3D 인쇄 전극 홀더로 제자리에 고정됩니다. 참가자는 지속적인 자극을 받지 않습니다. 30분 자극 기간의 시작과 끝에서 30초에 걸쳐 증가 및 감소하여 시뮬레이션 감각을 이끌어내고 가짜 조건을 더 설득력 있게 만듭니다.
다른 이름들:
  • 가짜 고화질 경두개 직류 자극
행동: 인지 훈련 - 20 세션
Mind Frontiers 인지 훈련 소프트웨어(Aptima Inc.)는 Nexus 10 태블릿에서 재생되는 서부를 테마로 한 Android 애플리케이션입니다. 이 개입에는 12주 동안 완료되는 20개의 70분 세션(23.33시간)이 포함됩니다: 1/주 5-8주, 2/주 9-16주. 각 세션마다 10분 동안 무작위 순서로 진행되는 6개의 미니 게임은 Ante Up(Tower of London, 실행 기능)입니다. Irrigator(시공간 추론); Pen'Em Up(이중 작업 전환, 실행 기능); 공급 실행(Keep Track, 작업 메모리 업데이트); Riding Shotgun(시공간 작업 기억); 및 Sentry Duty(듀얼 n-back, 작업 메모리). 플레이어가 미니 게임에서 얻은 자원을 사용하여 마을을 건설하는 메타 게임도 있으며 각 세션은 5분 동안 진행됩니다.
다른 이름들:
  • Mind Frontiers 적응형 인지 훈련 - 20 세션
실험적: 피트니스, 인지 훈련, 활성 tDCS
32시간 40분의 고강도 심폐 피트니스 트레이닝(16주에 걸쳐 70분 세션 28회); 총 10시간 동안 동시 활성 tDCS가 포함된 Mind Frontiers 1.0 적응형 인지 훈련 소프트웨어를 사용한 23시간 20분의 비디오 게임 훈련(5-16주에 걸쳐 배포된 70분 세션 20개)
행동: 적합
고강도 심혈관 저항 훈련(HICRT)을 기반으로 하는 이 개입에는 유산소 운동과 근력 운동이 결합되어 있습니다. 세션은 클래스당 20명 이하, 트레이너당 5명 이하의 그룹으로 진행됩니다. 이 중재에는 16주 동안 완료된 28개의 70분 세션(32.67시간)이 포함됩니다: 3주 1-4주, 2주 5-8주, 1주 9-16주. 첫 번째와 마지막 세션에서 참가자는 육군 신체 준비 테스트를 완료합니다. 다른 모든 세션은 다음으로 구성됩니다. 걷기/달리기; 3-4회 운동 3세트가 포함된 2개의 HICRT 서킷; HICRT 구간 간 줄넘기 1~2분 및 파워 시리즈 4분; 훈련 및 기술; 및 쿨다운/스트레칭.
다른 이름들:
  • 고강도 심혈관 저항 훈련
  • 유산소 및 근력 운동
행동: 인지 훈련 - 20 세션
Mind Frontiers 인지 훈련 소프트웨어(Aptima Inc.)는 Nexus 10 태블릿에서 재생되는 서부를 테마로 한 Android 애플리케이션입니다. 이 개입에는 12주 동안 완료되는 20개의 70분 세션(23.33시간)이 포함됩니다: 1/주 5-8주, 2/주 9-16주. 각 세션마다 10분 동안 무작위 순서로 진행되는 6개의 미니 게임은 Ante Up(Tower of London, 실행 기능)입니다. Irrigator(시공간 추론); Pen'Em Up(이중 작업 전환, 실행 기능); 공급 실행(Keep Track, 작업 메모리 업데이트); Riding Shotgun(시공간 작업 기억); 및 Sentry Duty(듀얼 n-back, 작업 메모리). 플레이어가 미니 게임에서 얻은 자원을 사용하여 마을을 건설하는 메타 게임도 있으며 각 세션은 5분 동안 진행됩니다.
다른 이름들:
  • Mind Frontiers 적응형 인지 훈련 - 20 세션
장치: 활성 tDCS
활성 HD-tDCS는 각 Mind Frontiers 세션의 처음 30분 동안 관리됩니다. 따라서 일정은 12주 동안 완료되는 30분 세션(10시간) 20개입니다: 1/주 5-8주, 2/주 9-16주. HD-tDCS 장치는 4개의 전극(양극 2개 및 음극 2개)을 사용하는 Soterix Medical 2x2 모델입니다. 전극은 EEG 젤을 사용하여 EEG 캡에 삽입된 맞춤형 3D 인쇄 전극 홀더로 제자리에 고정됩니다. 참가자는 30분 동안 2.0mA 전류를 수신하고 2개의 양극 전극에 분할하여 각각 1.0mA 이하를 인출합니다. 자극은 30분 자극 기간의 시작과 끝에서 30초에 걸쳐 증가 및 감소합니다.
다른 이름들:
  • 활성 고화질 경두개 직류 자극
활성 비교기: 액티브 컨트롤
개방형 참깨 소프트웨어를 사용한 시각적 검색 및 변경 감지 작업이 포함된 56시간의 비디오 게임 교육(16주에 걸쳐 48개의 70분 세션 배포)
행동: 액티브 컨트롤
활성 제어 조건은 각각 3개의 변형이 있는 2개의 작업(변경 감지 및 시각적 검색)으로 구성됩니다. 이 개입에는 16주 동안 완료된 48개의 70분 세션(56시간)이 포함됩니다: 3/wk. 6개의 작업은 각 세션당 10분 동안 무작위 순서로 진행됩니다.
다른 이름들:
  • 적응형 시각적 검색/변경 감지
간섭 없음: 접촉 제어 없음
사전 평가 후 16주 동안 학습 활동을 완료하지 않은 후 사후 평가를 위해 반환됨

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
Bochum 매트릭스 테스트의 변경
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
BOMAT은 Gf의 비언어적, 1차원적 신경심리학적 검사입니다. 이 테스트는 일련의 5x3 패턴 매트릭스로 구성되며 각 매트릭스에는 필드가 하나 없습니다. 참가자는 매트릭스를 완성하는 6개의 가능한 답변 중 하나를 선택합니다. 문제는 간단한 것부터 복잡한 것까지 다양하며 모두 흑백입니다. 참가자는 15분 연습을 완료하고 45분 동안 최대한 많은 문제(총 29개)를 완료해야 합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후

2차 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
문자 집합의 변경
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
이 테스트는 Gf의 척도입니다. 문자 세트 작업의 각 문제에 대해 참가자에게 5개의 문자 세트가 표시되며 각 세트에는 4개의 문자가 있습니다. 네 개의 문자 집합은 규칙을 따르는 반면 다섯 번째 문자 집합은 나머지 문자 집합과 다릅니다. 문자 집합의 소리, 문자의 모양 또는 문자의 잠재적인 단어 형성을 제외하고 참가자는 4개의 문자 집합에 적용되는 규칙을 결정하고 맞지 않는 1개의 문자 집합을 표시해야 합니다. 참가자는 7분 동안 가능한 한 많은 문제(총 15개)를 완료해야 하며 각 문제는 점점 더 어려워집니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
숫자 시리즈의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
이 테스트는 Gf의 척도입니다. 참가자에게는 일련의 산술 숫자 시리즈가 표시되며 화면 하단에 있는 5개의 가능한 답 중에서 일련의 다음 숫자를 선택해야 합니다. 참가자는 수업 시작 시 5개의 연습 문제가 주어지며 5분 안에 가능한 한 많은 문제(총 10개)를 완료해야 합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
회전 폭의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
작업기억 테스트입니다. 참가자는 인터리브된 문자 회전 작업(회전 후 문자가 올바른 방향을 향하고 있는지 확인)에서 정확도를 유지하면서 제시된 일련의 화살표(길이와 방향이 다른 16개의 가능한 화살표)를 기억해야 합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
대칭 범위의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
작업기억 테스트입니다. 참가자는 인터리브 대칭 판단 작업에서 정확도를 유지하면서 제시된 일련의 블록(4x4 그리드에서)을 기억해야 합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
읽기 범위의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
작업기억 테스트입니다. 참가자는 의미 있는 문장과 무의미한 문장을 판단하는 인터리브 작업에서 정확성을 유지하면서 제시된 일련의 단어(4글자 단어 18개 가능)를 기억해야 합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
가라반의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
Garavan 작업은 실행 기능, 특히 작업 전환 능력을 측정하는 일련의 주의 작업입니다. 참가자에게는 일련의 크고 작은 사각형, 총 10개의 시리즈/시험이 제공됩니다. 피험자는 크고 작은 사각형이 몇 개나 제시되었는지 머릿속으로 세어야 합니다. 각 사각형에 대해 참가자는 이 정신 카운트를 빠르게 업데이트한 다음 스페이스바를 눌러 다음 사각형을 봅니다. 시퀀스가 끝나면(길이는 무작위임) 응답 화면이 나타나고 참가자는 크고 작은 사각형의 최종 개수를 보고합니다. 주어진 시도에서 11-15개의 업데이트가 이루어집니다. 종속 측정은 동일한 유형(스위치 없음 RT)의 연속 시도에 대한 응답 시간과 다른 연속 시도(스위치 RT)에 대한 응답 시간입니다. 비용 RT 메트릭은 스위치 RT와 스위치 없는 RT의 차이를 세트 이동의 척도로 사용하여 계산할 수 있습니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
스트룹의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
Stroop 작업은 실행 기능, 특히 억제의 척도입니다. 이 작업에서 피험자는 각 단어 자극의 색상을 표시하도록 요청받습니다. 자극은 합동(단어 의미와 텍스트 색상 일치)이거나 부적합(단어 의미와 텍스트 색상이 다름)일 수 있습니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
Keep Track의 변경 사항
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
Keep Track 작업은 특히 단기 기억에 저장된 항목을 업데이트하는 실행 기능을 측정합니다. 작업에서 일련의 단어 자극이 제시되며 각각은 범주에 속합니다. 피험자는 각 범주에서 제시된 마지막 항목만 기억해야 합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
즉시 및 지연 무료 회수 변경 사항 - Words
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
이것은 관계형 메모리 작업입니다. 참가자에게는 각 단어당 750ms의 12개 단어(모두 4자로 된 명사/동사)의 시퀀스가 ​​표시됩니다. 그 후 참가자는 재판에서 기억할 수 있는 만큼 많은 단어를 입력할 수 있는 30초가 있습니다. 그들은 1번의 연습 시험을 하고 5번의 시험 시험을 봅니다. 약 20-30분 후 참가자는 90초 동안 이전 5번의 시험에서 최대한 많은 단어를 기억할 수 있습니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
즉시 및 지연 무료 회수 변경 - 사진
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
이것은 관계형 메모리 작업입니다. 참가자에게는 각 이미지에 대해 750ms의 12개 이미지 시퀀스(모든 개체, "액션" 이미지 없음)가 표시됩니다. 그 후 참가자는 30초 동안 재판에서 기억하는 만큼의 이미지를 설명하는 단어를 입력할 수 있습니다(1단어/이미지). 각 이미지에는 올바른 응답으로 받아들일 수 있는 여러 단어가 있습니다(즉, 침팬지 이미지가 표시된 경우 "침팬지"와 "원숭이"라고 답하면 둘 다 허용됨). 그들은 이 작업에 대해 1번의 연습 시도를 한 다음 5번의 테스트 시도를 합니다. 약 20-30분 후, 참가자는 이전 시도에서 가능한 한 많은 이미지를 기억할 수 있도록 90초가 주어집니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
페어 어소시에이트의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
이것은 관계형 메모리 작업입니다. Paired Associates에는 6개의 관련 없는 단어 쌍 목록이 표시됩니다. 회상할 때 각 쌍의 첫 번째 단어만 제시됩니다. 피험자는 쌍의 두 번째 단어를 입력해야 합니다. 이 절차는 6개 단어 쌍의 두 번째 목록으로 반복됩니다. 약 20-30분 후, 12개의 단어 쌍 모두에서 첫 번째 단어가 제시됩니다. 피실험자는 각 쌍에서 두 번째 단어를 입력해야 합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
VO2 Max의 변화(상대, 백분위수)
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
최대 산소 소비량(VO2 max)으로 정의되는 유산소 체력은 수정된 Balke 트레드밀 테스트 동안 간접 컴퓨터 열량 측정 시스템을 사용하여 평가됩니다. 테스트 중에 Polar 심박수 모니터를 사용하여 참가자의 심박수를 모니터링하고 인지된 운동 등급을 2분마다 평가합니다. 테스트 중 속도는 일정하게 유지되고 경사는 2분마다 2-3%씩 증가합니다. 마우스피스를 사용하여 평균 O2 소비량과 호흡 교환 비율을 15초마다 샘플링합니다. 상대 VO2 최대치는 체중에 비례하여 보고되며 ml O2/kg/min으로 계산됩니다. 최대 노력은 다음 중 최소 2개를 사용하여 정의됩니다. (1) 연령별 최대 심박수 기준(HR > 예상 최대 HR의 85%), (2) 호흡 교환 비율(CO2/O2) >1.1, (3) 인지된 노력의 주관적 비율 >17(20 중), 및 (4) 유산소 요구 증가에도 불구하고 VO2 평준화. VO2 최대 백분위수는 연령 기준에 따라 보고됩니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
체질량 지수의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 2주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
BMI는 신장과 체중을 측정하여 계산됩니다.
2회 투여: 시작 전 2주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
뇌 구조의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
시상 방향에서 획득한 MPRAGE 시퀀스를 사용한 뇌 해부 구조의 고해상도 구조 MRI 스캔(해상도: 0.9mm, 192개 슬라이스, TR 1900ms, TE 2.32ms).
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
정지 시 BOLD 신호의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
피험자가 휴식을 취하고 작업을 수행하지 않는 동안 기능적 MRI를 사용하여 혈중 산소 수준에 따른 신호 측정
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
작업 중 BOLD 신호의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
실험 작업 중 뇌 활동을 측정하는 기능적 MRI(혈역학 반응 및 혈중 산소 농도 의존 신호 기반).
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
개체 위치 작업 성능의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
FMRI 스캔 중에 완료되었습니다. 작업에서 4개의 개체가 있는 이미지가 9개의 가능한 위치의 그리드에 표시됩니다. 참가자는 4개의 모든 물체의 공간적 위치를 기억하고 정신적으로 그리드를 90⁰ 회전하도록 지시받습니다. 그런 다음 참가자에게 90⁰로 회전된 동일한 4개의 개체가 포함된 프로브 이미지가 제공됩니다. 참가자는 회전된 프로브 이미지에서 물체의 위치가 변경되었는지 여부를 표시해야 합니다. 세 가지 가능한 응답이 있습니다. 모든 객체가 일치하거나; 1 개체가 새 위치로 이동합니다. 또는 2개의 개체가 위치를 바꿉니다. 이 작업은 관계형 메모리의 척도입니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
3백 태스크 성능의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
FMRI 스캔 중에 완료되었습니다. 참가자에게는 자극(얼굴 또는 단어)의 연속적인 흐름이 제공되며 모든 자극에 대해 참가자는 현재 자극이 세 번의 시행 전에 제시된 자극과 동일한지 여부(예/아니오)를 표시해야 합니다. 이 작업은 작업 기억의 척도입니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
뇌의 수분 확산 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
확산 텐서 영상(DTI)은 물 분자의 확산에 민감한 자기 공명 영상 방법입니다. 뇌에서 물의 확산은 조직 유형, 구조적 구조 및 이미징 복셀 내 장벽의 유무에 따라 달라집니다. 이 원시 이미징 정보를 사용하여 확산 기반 속성은 다음을 포함하여 추정할 수 있습니다. ) 또는 확산이 모든 방향에서 동일한 경우(예: CSF 내에서 등방성 확산); 2. 방사상 확산도(radial diffusivity, RD)는 확산의 주요 방향을 가로지르는 평면(즉, 축삭의 길이 아래가 아니라 축삭의 단면 내에서)에서 얼마나 확산되는지를 측정합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
단일 복셀 자기 공명 분광법(MRS)의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
NAA(N-acetyl aspartate)와 같은 뇌의 단일 슈퍼 복셀(20mm3) 내 세포 대사산물 측정 기술
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
대뇌 혈류의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
자기 공명 영상 스캔 중에 동맥 스핀 라벨링 기술을 사용하여 다중 슬라이스 대뇌 혈류 맵을 획득합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
타액 기반 유전자 바이오마커
기간: 16주 개입 종료 후 1주일 이내에 1회 투여
수동적 침흘림에서 수집된 타액, 유체 지능과 관련된 바이오마커 분석
16주 개입 종료 후 1주일 이내에 1회 투여
키
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
BMI 추정치를 계산하기 위해 측정한 키
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
무게
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
BMI 추정치를 계산하기 위해 측정한 체중
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
인구 통계 설문지의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
연령, 생년월일, 성별, 인종/민족, 직업을 묻는 설문지.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
BFI(Big Five Inventory) 설문지의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
다섯 가지 차원의 성격 평가: 개방성, 성실성, 외향성, 친화성 및 신경증
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
그릿 스케일 질문의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
이 설문지는 잠재적인 장애물에도 불구하고 목표를 달성하려는 강한 동기와 함께 장기 목표에 대한 열정 및 고수와 관련된 특성인 그릿의 성격 특성을 평가합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
피츠버그 수면의 질 지수(PSQI) 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
PSQI는 지난 한 달 동안 11개의 개방형 및 객관식 질문을 통해 8가지 차원에서 수면 습관을 평가합니다. 관련 차원에는 수면 시간, 방해, 잠복기, 하루 기능 장애, 효율성, 품질, 수면을 위한 약물 사용 및 수면 습관의 전반적인 이분법 점수가 포함됩니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
Godin-Shepard 여가 시간 신체 활동 설문지의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
이 설문조사는 지난 한 달 동안 여가 시간 동안의 신체 활동 수준을 묻고 이를 통해 장기적인 운동 습관을 추정할 수 있습니다. 이 측정으로 신장, 체중 및 안정시 심박수를 수집함으로써 VO2 최대 추정치를 안정적으로 계산할 수 있습니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
UCLA 외로움 척도의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
이 설문 조사는 외로움과 사회적 유대감에 관한 20가지 진술의 빈도(전혀 없음, 드물게, 때때로, 자주)에 대해 묻습니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
인지 욕구의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
본 설문은 개인이 일상생활에서 인지에 부여하는 가치에 대해 리커트식 45문항으로 구성되어 있다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
지능 조사(ITIS)의 암묵적 이론의 변화
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
ITIS는 지능의 상대적인 고정성/가단성에 대한 개인적 신념에 관한 8개의 리커트 유형 질문을 합니다.
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
신체 활동 즐거움 척도
기간: 16주 개입 기간 종료 후 일주일 이내에 1회 투여
신체 활동 즐거움 척도(PACES)는 현재 활동 수준으로 개인의 즐거움을 측정합니다.
16주 개입 기간 종료 후 일주일 이내에 1회 투여
실험 후 조사
기간: 16주 개입 기간 종료 후 2주 이내에 1회 투여
이 설문 조사는 다음을 평가하기 위해 각 팔에 맞게 맞춤화되었습니다. 그들이 경험한 다양한 개입에 대한 참가자 피드백; 인지 훈련 및 능동 제어 훈련에서 개발되고 사용되는 전략; 비디오 게임 훈련, 체력 훈련, 마음챙김 명상 훈련의 기대 효과; 및 외부(외부 학습) 신체 활동/운동 및 비디오 게임 플레이의 기여.
16주 개입 기간 종료 후 2주 이내에 1회 투여
운동 강도 설문지(PRETIE-Q)의 선호도 및 내성
기간: 2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
운동 강도 설문지(PRETIE-Q)의 선호도 및 내성은 신체 활동 유형 및 기간에 대한 개인의 선호도를 측정합니다. 예를 들어, 짧은 시간 동안 고강도 활동을 선호합니까, 아니면 장기간 동안 저강도 활동을 선호합니까? 신체적 도전과 피로에 어떻게 대응합니까?
2회 투여: 시작 전 1주 이내 및 16주 개입 기간 종료 후
게임 피드백 - 마인드 프론티어
기간: Mind Frontiers 개입의 세션 1, 20(또는 24) 및 48에서 관리됨
인지 훈련에 대한 참가자의 반응을 평가하기 위해 게임 피드백 설문조사를 사내에서 개발하고 관리했습니다. 이 설문조사는 48회기 개입의 경우 1, 24, 48회기, 20회기 개입의 경우 1회기와 20회기에 실시되었습니다. 이 설문 조사는 각 미니 게임에 대한 즐거움, 참여, 동기 부여, 요구 및 불만을 평가했습니다.
Mind Frontiers 개입의 세션 1, 20(또는 24) 및 48에서 관리됨
게임 피드백 - 액티브 컨트롤
기간: Active Control 개입의 세션 1, 24 및 48에서 관리됨
게임 피드백 설문 조사는 사내에서 개발되었으며 능동 제어 훈련에 대한 참가자 반응을 평가하기 위해 관리되었습니다. 이 설문 조사는 각 작업에 대한 즐거움, 참여, 동기 부여, 요구 및 좌절을 평가했습니다.
Active Control 개입의 세션 1, 24 및 48에서 관리됨
육군 신체 준비 시험(APRT)
기간: 피트니스 개입의 세션 1 및 세션 28에서 관리됨
APRT는 (1) 60야드 셔틀런, (2) 서서 멀리뛰기, (3) 노젓기 1분, (4) 팔굽혀펴기 1분, (5) 1.5마일 달리기의 5가지 운동입니다.
피트니스 개입의 세션 1 및 세션 28에서 관리됨
심박수
기간: 모든 28개의 피트니스 개입 세션에서 지속적으로 수집된 데이터
피트니스 개입의 모든 세션 동안 Polar 심박수 모니터 E600을 사용하여 참가자의 심박수를 모니터링했습니다.
모든 28개의 피트니스 개입 세션에서 지속적으로 수집된 데이터

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

스폰서

University of Illinois at Urbana-Champaign

협력자

Georgia Institute of Technology
The City College of New York
Aptima, Inc.
Circinnus LLC
Autonomous University of Madrid, Spain

수사관

  • 수석 연구원: Aron K Barbey, Ph.D., University of Illinois at Urbana-Champaign
  • 수석 연구원: Arthur F Kramer, Ph.D., Northeastern University
  • 수석 연구원: Neal J Cohen, Ph.D., University of Illinois at Urbana-Champaign
  • 수석 연구원: Charles H Hillman, Ph.D., University of Illinois at Urbana-Champaign

간행물 및 유용한 링크

연구에 대한 정보 입력을 담당하는 사람이 자발적으로 이러한 간행물을 제공합니다. 이것은 연구와 관련된 모든 것에 관한 것일 수 있습니다.

일반 간행물

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작

2014년 3월 1일

기본 완료 (실제)

2014년 11월 1일

연구 완료 (실제)

2014년 11월 1일

연구 등록 날짜

최초 제출

2016년 5월 16일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2016년 5월 19일

처음 게시됨 (추정)

2016년 5월 23일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (추정)

2016년 5월 23일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2016년 5월 19일

마지막으로 확인됨

2016년 5월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

키워드

기타 연구 ID 번호

  • 2014-1312170004-Ph1a
  • 14212 (기타 식별자: UIllinoisUC IRB)

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

미정

IPD 계획 설명

집계 데이터가 공유됩니다. 공유할 개별 참가자 데이터의 세부 사항은 아직 논의 중입니다.

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품

아니

이 정보는 변경 없이 clinicaltrials.gov 웹사이트에서 직접 가져온 것입니다. 귀하의 연구 세부 정보를 변경, 제거 또는 업데이트하도록 요청하는 경우 register@clinicaltrials.gov. 문의하십시오. 변경 사항이 clinicaltrials.gov에 구현되는 즉시 저희 웹사이트에도 자동으로 업데이트됩니다. .

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