건강한 인간 피험자에서 경두개 교대 자극(tACS)을 사용한 통증 조절
2020년 6월 2일 업데이트: Markus Ploner, Technical University of Munich
통증은 감각과 맥락(즉,
인지, 감정 및 동기 부여) 프로세스.
최근 증거에 따르면 신경 진동과 다른 뇌 영역 간의 동기화가 이러한 통합 기능의 기초를 형성할 수 있습니다.
예를 들어 몇 분 동안 지속되는 긴장성 실험적 통증을 조사할 때, 객관적인 자극 강도는 초기 체감각 영역에서 알파(8-13Hz) 및 베타(13-30Hz) 진동과 반비례 관계가 있는 반면, 주관적 통증 강도는 감마선과 긍정적으로 연관됩니다. (30-100Hz) 전두엽 피질의 진동.
그러나 몇 가지 예외를 제외하고 진동성 뇌 활동과 통증 사이의 보고된 연관성은 대부분 인과 관계를 추론할 수 없는 상관적 접근 방식에 의해 확립되었습니다.
현재 프로젝트는 건강한 인간 피험자의 긴장성 실험적 통증에 대한 신경 진동의 인과적 역할을 종합적으로 조사하는 것을 목표로 합니다.
이를 위해 경두개 교류 자극(tACS)을 사용하여 알파 및 감마 주파수 대역에서 진동 뇌 활동을 조절하고 이 조작이 통증 인식 및 통증 관련 자율 반응에 미치는 영향을 조사합니다.
확립된 긴장성 통증 자극 프로토콜과 이중 맹검, 가짜 제어 설계를 사용하여 전두엽 뇌 영역뿐만 아니라 체감각의 tACS 효과를 조사할 것입니다.
결과는 통증 처리의 다양한 측면에서 신경 진동의 기계론적 역할을 테스트하여 강장제 실험 통증의 기본 신경 메커니즘을 설명할 것을 약속합니다.
또한 신경 조절 방법을 사용하여 만성 통증에 대해 시급히 필요한 새로운 치료법 개발에 기여할 수 있습니다.
연구 개요
상태
완전한
연구 유형
중재적
등록 (실제)
39
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.
연구 장소
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Bavaria
-
Munich, Bavaria, 독일, 81675
- Department of Neurology, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München
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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, 고령자)
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
아니
연구 대상 성별
모두
설명
포함 기준:
- 만 18~65세
- 오른손잡이
- 서면 동의서
제외 기준:
- 임신
- 신경계 또는 정신 질환(예: 간질, 뇌졸중, 우울증, 불안 장애)
- 심각한 일반 질병(예: 종양, 당뇨병)
- 피부질환(예. 피부염, 건선 또는 습진)
- 현재 또는 재발성 통증
- 규칙적인 약물 복용
- 머리 또는 척수와 관련된 수술 절차
- 두부 외상 후 의식 장애
- 과거 실신 또는 실신
- 금속(티타늄 제외) 또는 전자 임플란트
- 이전 전기 또는 자기 자극에 따른 부작용
- 이전 열 자극에 따른 부작용
공부 계획
이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.
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: 경두개 교류 자극(tACS)
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Neuroconn 자극기(DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Germany) 및 전극 위치 CP3 및 CP4에 배치된 2개의 5*5cm 고무 전극을 사용하여 1mA에서 10Hz tACS를 10분 동안 양측 체감각 피질에 적용할 것입니다. 국제 10-20 시스템.
Neuroconn 자극기(DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Germany) 및 전극 위치 F3 및 F4에 배치된 2개의 5*5cm 고무 전극을 사용하여 1mA에서 10Hz tACS를 10분 동안 전두엽 피질에 적용할 것입니다. 국제 10-20 시스템.
Neuroconn 자극기(DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Germany) 및 전극 위치 CP3 및 CP4에 배치된 2개의 5*5cm 고무 전극을 사용하여 1mA에서 80Hz tACS를 10분 동안 양측 체감각 피질에 적용할 것입니다. 국제 10-20 시스템.
Neuroconn 자극기(DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Germany) 및 전극 위치 F3 및 F4에 배치된 2개의 5*5cm 고무 전극을 사용하여 1mA에서 80Hz tACS를 10분 동안 전두엽 피질에 적용할 것입니다. 국제 10-20 시스템.
1mA에서 10Hz tACS는 Neuroconn 자극기(DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Germany) 및 2개의 5*5cm 고무 전극을 사용하여 실험 세션 시작 시 10초 동안 양측 체감각 피질에 적용됩니다. 국제 10-20 시스템에 따라 전극 위치 CP3 및 CP4.
1mA에서 10Hz tACS는 Neuroconn 자극기(DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Germany) 및 전극 위치에 배치된 2개의 5*5cm 고무를 사용하여 실험 세션 시작 시 10초 동안 전두엽 피질에 적용됩니다. 국제 10-20 시스템에 따른 F3 및 F4.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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세션 사이의 시각적 아날로그 척도(VAS; 0: '통증 없음'에서 10: '최대 참을 수 있는 통증')에 대한 통증 등급의 변화
기간: 6개 개입(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에서 10분 열 자극 동안, 이는 최소 24시간으로 분리됩니다.
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열 자극 동안 참가자는 손가락 스팬 장치를 사용하여 현재 인식되는 통증 강도를 지속적으로 평가하도록 지시받습니다.
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6개 개입(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에서 10분 열 자극 동안, 이는 최소 24시간으로 분리됩니다.
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세션 간 피부 전도도 반응(µS)의 변화
기간: 6개 개입(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에서 10분 열 자극 동안, 이는 최소 24시간으로 분리됩니다.
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왼손의 검지와 중지에 부착된 두 개의 전극을 사용하여 피부 전도 반응을 기록합니다.
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6개 개입(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에서 10분 열 자극 동안, 이는 최소 24시간으로 분리됩니다.
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세션 간 심박수(BPM, 분당 박동수) 변화
기간: 6개 개입(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에서 10분 열 자극 동안, 이는 최소 24시간으로 분리됩니다.
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심전도(ECG)는 각각 오른쪽 쇄골 아래와 흉골 아래에 배치된 두 개의 전극을 사용하여 기록됩니다.
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6개 개입(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에서 10분 열 자극 동안, 이는 최소 24시간으로 분리됩니다.
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각 세션 내 tACS 적용 전후 진동성 뇌 활동의 변화
기간: 최소 24시간으로 분리된 6개 중재(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에서 tACS 프로토콜 직전과 직후에 측정되었습니다.
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5분 휴식 상태 뇌파도(EEG)는 각각의 tACS 프로토콜에 사용되는 동일한 전극 위치에 배치된 두 개의 전극으로 기록됩니다.
진동 뇌 활동의 힘은 알파(8-12Hz) 및 감마(30-100Hz) 대역에서 정량화됩니다.
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최소 24시간으로 분리된 6개 중재(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에서 tACS 프로토콜 직전과 직후에 측정되었습니다.
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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수치 등급 척도(NRS; 0: '무감각' ~ 10: '매우 강한 감각')로 측정된 tACS 유도 시각 및 피부 감각의 인식
기간: 24시간 이상 간격을 둔 6가지 개입(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에 따른 뇌파 측정 직후 측정.
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TACS 프로토콜에 의해 유도된 시각 및 피부 감각에 대한 인식은 맞춤형 설문지를 사용하여 평가됩니다.
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24시간 이상 간격을 둔 6가지 개입(10Hz tACS/80Hz tACS/체감각/전전두엽 피질의 가짜 자극) 각각에 따른 뇌파 측정 직후 측정.
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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
수사관
- 수석 연구원: Markus Ploner, Prof. Dr. med., Department of Neurology, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München
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
- Ahn S, Prim JH, Alexander ML, McCulloch KL, Frohlich F. Identifying and Engaging Neuronal Oscillations by Transcranial Alternating Current Stimulation in Patients With Chronic Low Back Pain: A Randomized, Crossover, Double-Blind, Sham-Controlled Pilot Study. J Pain. 2019 Mar;20(3):277.e1-277.e11. doi: 10.1016/j.jpain.2018.09.004. Epub 2018 Sep 27.
- Ploner M, Sorg C, Gross J. Brain Rhythms of Pain. Trends Cogn Sci. 2017 Feb;21(2):100-110. doi: 10.1016/j.tics.2016.12.001. Epub 2016 Dec 23.
- Herrmann CS, Rach S, Neuling T, Struber D. Transcranial alternating current stimulation: a review of the underlying mechanisms and modulation of cognitive processes. Front Hum Neurosci. 2013 Jun 14;7:279. doi: 10.3389/fnhum.2013.00279. eCollection 2013.
- Vosskuhl J, Struber D, Herrmann CS. Non-invasive Brain Stimulation: A Paradigm Shift in Understanding Brain Oscillations. Front Hum Neurosci. 2018 May 25;12:211. doi: 10.3389/fnhum.2018.00211. eCollection 2018.
- Arendsen LJ, Hugh-Jones S, Lloyd DM. Transcranial Alternating Current Stimulation at Alpha Frequency Reduces Pain When the Intensity of Pain is Uncertain. J Pain. 2018 Jul;19(7):807-818. doi: 10.1016/j.jpain.2018.02.014. Epub 2018 Mar 15.
- Jensen MP, Day MA, Miro J. Neuromodulatory treatments for chronic pain: efficacy and mechanisms. Nat Rev Neurol. 2014 Mar;10(3):167-78. doi: 10.1038/nrneurol.2014.12. Epub 2014 Feb 18.
- Nickel MM, May ES, Tiemann L, Postorino M, Ta Dinh S, Ploner M. Autonomic responses to tonic pain are more closely related to stimulus intensity than to pain intensity. Pain. 2017 Nov;158(11):2129-2136. doi: 10.1097/j.pain.0000000000001010.
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- Sitaram R, Ros T, Stoeckel L, Haller S, Scharnowski F, Lewis-Peacock J, Weiskopf N, Blefari ML, Rana M, Oblak E, Birbaumer N, Sulzer J. Closed-loop brain training: the science of neurofeedback. Nat Rev Neurosci. 2017 Feb;18(2):86-100. doi: 10.1038/nrn.2016.164. Epub 2016 Dec 22. Erratum In: Nat Rev Neurosci. 2019 May;20(5):314.
- May ES, Hohn VD, Nickel MM, Tiemann L, Gil Avila C, Heitmann H, Sauseng P, Ploner M. Modulating Brain Rhythms of Pain Using Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) - A Sham-Controlled Study in Healthy Human Participants. J Pain. 2021 Oct;22(10):1256-1272. doi: 10.1016/j.jpain.2021.03.150. Epub 2021 Jun 12.
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 (실제)
2019년 4월 15일
기본 완료 (실제)
2019년 10월 23일
연구 완료 (실제)
2019년 10월 23일
연구 등록 날짜
최초 제출
2019년 1월 10일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2019년 1월 15일
처음 게시됨 (실제)
2019년 1월 16일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
2020년 6월 4일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2020년 6월 2일
마지막으로 확인됨
2020년 6월 1일
추가 정보
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