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훈련 후 수면이 뇌 손상이 있는 개인의 운동 기능 학습에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 조사

2021년 3월 18일 업데이트: Kessler Foundation

뇌 손상 후 운동 학습의 수면 의존적 향상과 관련된 신경 메커니즘의 조사

연구에 따르면 운동 학습 작업에 대한 일정 기간의 훈련 후 주간 낮잠 형태의 수면 시간은 깨어 있고 쉬는 데 동일한 시간을 보낸 후에 관찰되는 것 이상으로 후속 성능을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 성능의 도약은 추가 연습이 없는 수면 시간 동안 발생하기 때문에 "오프라인" 운동 학습이라고 합니다. 운동 학습은 일상 생활의 다양한 활동을 다시 학습해야 할 수 있는 외상성 뇌 손상(TBI) 후 환자가 받는 물리 및 작업 치료의 필수적인 부분입니다. 표적 운동 기술에는 옷 입기(재킷 지퍼 잠그기 또는 셔츠 단추 끼는 방법 배우기), 식사를 위해 포크와 나이프 사용하기, 기술 사용하기(휴대폰의 터치 스크린 탭하기 또는 컴퓨터 타이핑하기)가 포함될 수 있습니다. 그러나 재활 치료에서 운동 학습을 극대화하기 위한 치료 도구로서 전략적 낮잠 형태의 수면의 잠재력은 완전히 실현되지 않았습니다. 또한, 건강한 개인을 대상으로 하는 연구의 증가는 같은 시간 동안 깨어 있는 사람들에 비해 훈련 후 잠을 잤던 사람들 사이에서 향상된 성능과 관련된 뇌의 변화에 ​​대한 증거를 보여주었습니다. "오프라인" 운동 학습의 신경 메커니즘은 TBI를 가진 개인들 사이에서 연구되지 않았습니다. 기능적 신경 영상 및 뇌파 측정을 사용하여 현재 연구는 TBI를 가진 개인의 수면 관련 운동 학습 향상의 기본 메커니즘을 조사하고 뇌 생리가 효과의 크기에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 결정할 것입니다. 이 치료가 어떻게 작용하는지 이해하고 그 효과를 조절하는 요인을 식별함으로써 우리는 TBI 후 운동 학습을 개선하기 위해 훈련 후 낮잠을 자면 어떤 개인이 가장 이익을 얻을 수 있는지 식별할 수 있습니다. 이는 단순하지만 강력한 행동 개입의 효과를 극대화할 수 있는 치료 전달에 대한 보다 사람 중심적인 접근 방식을 제공할 수 있습니다.

연구 개요

상태

모병

정황

개입 / 치료

상세 설명

절차적 기억은 외상성 뇌손상(TBI) 후 재활의 효능에 매우 중요합니다. 특히, 재활 기간 동안 TBI 환자는 기능적 결과를 개선하기 위해 일상 생활 활동과 관련된 많은 운동 기술을 다시 배워야 합니다. 뇌 손상 후 신경가소성에 대한 새로운 연구는 운동 학습 원리에 대한 이해와 신경 재활에서 발생하는 훈련과 상호 작용하는 방식에 대한 이해를 높이기 시작했습니다.

건강한 개인의 절차적 학습에서 수면의 중요성을 보여주는 강력한 증거가 있습니다. 수면과 절차적 학습에 대한 이 연구에는 수면에 의존하는 신경가소성을 입증하는 실질적인 증거가 있습니다. 운동 학습 작업에 대한 훈련을 받은 참가자는 예상대로 훈련 기간 동안 개선을 보여줍니다. 그러나 일정 시간 동안 수면을 취한 후 다시 테스트하면 동일한 시간 동안 깨어 있는 후에 다시 테스트할 때보다 성능이 훨씬 더 좋습니다. 추가 연습이 없는 상태에서 학습된 운동 기능의 실제 향상은 일정 기간 훈련 후 낮잠을 통합함으로써 운동 기능 학습에 필요한 시간을 줄일 수 있음을 시사합니다. 운동 학습이 물리 및 작업 치료의 주요 초점이 될 수 있는 뇌 손상 재활에 적용할 때 이러한 발견의 의미는 획기적일 수 있습니다. 뇌졸중 후 노인들 사이에서 수면이 절차적 기억과 재활 진행에 긍정적인 영향을 미친다는 증거가 있으며, 조사자들은 획득한 뇌 손상 샘플에서 운동 학습에 대한 훈련 후 낮잠의 실질적인 긍정적 효과를 보여주는 파일럿 데이터를 가지고 있습니다. 그러나 외상성 뇌 손상 후 이 과정과 관련된 신경 메커니즘은 잘 알려져 있지 않습니다.

건강한 사람들 사이에서 수면이 운동 학습에 미치는 영향을 정량화할 수 있는 신경 바이오마커를 조사하는 수많은 연구가 있습니다. 연구에 따르면 훈련 후 수면 생리학 및 신경 활성화의 변화는 개입 후 테스트의 개선 정도와 관련이 있다고 보고되었습니다. 연구에 따르면 60-90분의 낮잠 후 수행 속도가 향상되었으며 향상 정도는 2단계 비급속안구운동(NREM) 수면 시간과 관련이 있었습니다. 2단계 NREM 수면과의 이러한 관계는 20분 낮잠 후에도 나타났습니다. 또한, 선조체의 신경 활성화 변화는 개인이 깨어 있을 때보다 훈련 후 잠을 잘 때 더 두드러지는 것으로 밝혀졌습니다. 훈련과 재시험 사이에 수면을 취한 또 다른 연구에서 선조체 활동의 변화는 운동 학습 과제의 성과 향상과 관련이 있었습니다. 이 연구는 또한 2단계 NREM 수면과 관련된 파형인 수면-척추 활동량에서 훈련 기간 후 수면 중 EEG 변화의 증거를 보여주었습니다.

우리의 예비 연구 결과는 후천성 뇌 손상을 입은 개인들 사이에서 낮잠 후 오프라인 운동 학습의 증거를 보여주지만, TBI를 가진 개인들 사이에서 이러한 반응을 주도하는 행동 메커니즘에 대한 연구는 부족합니다. 신경 생리학 및 효과의 크기에 대한 영향에 대한 더 나은 이해는 어떤 개인이 이 행동 개입으로부터 혜택을 받을 가능성이 있는지 결정하는 중요한 단계입니다.

특정 목표 1-행동 개입: 지역 사회에 거주하는 TBI를 가진 개인의 샘플에서 깨어 있고 쉬는 데 소요되는 동등한 시간과 비교하여 주간 낮잠 후 운동 시퀀스 학습 작업에서 더 큰 개선을 보여줍니다. 이 목표는 또한 영향의 크기에 기여하는 인구 통계 및 부상 특성 측면에서 개인차를 탐색합니다.

가설 1. 운동 시퀀스 학습 작업에 대한 훈련 기간 후 낮잠에 노출된 개인은 훈련 종료부터 낮잠 재검사까지 속도와 정확성이 더 크게 향상됨을 보여줄 것입니다.

연구문제 1. 효과의 크기는 인구통계학적 요인 및 부상 특성과 어떤 상관관계가 있습니까? 특정 목표 2-Functional Neuroimaging: 동등한 시간을 받은 대조군과 비교하여 기능적 MRI를 사용하여 운동 시퀀스 학습 작업에 대한 훈련 후 낮잠을 잤던 TBI를 가진 개인 사이에서 오프라인 운동 학습의 신경 상관 관계를 조사합니다. 깨어 있는.

가설 2. 낮잠 그룹의 개인은 깨어 있고 쉬고 있는 그룹에 비해 선조체와 운동 피질 내에서 더 뚜렷한 활성화 변화를 보일 것입니다.

특정 목표 3-수면 생리학: 훈련 후 낮잠 시간 동안 발생하는 성능 향상(2단계 기간 및 스핀들 활동 정도)과 관련된 2단계 수면의 측면을 조사합니다.

가설 3a. 낮잠 그룹의 참가자들 사이에서 개선 정도와 2단계 수면 시간 사이에 상당한 양의 상관관계가 있을 것입니다.

가설 3b. 낮잠 그룹의 참가자들 사이에서 개선 정도와 수면 방추의 밀도 사이에 상당한 양의 상관관계가 있을 것입니다.

연구 유형

중재적

등록 (예상)

40

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

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

연구 연락처

연구 연락처 백업

연구 장소

  • 미국
    • New Jersey
      • East Hanover, New Jersey, 미국, 07936
        • 모병
        • Kessler Foundation
        • 연락하다:
        • 연락하다:
        • 수석 연구원:
          • Anthony Lequerica, Ph.D.
        • 부수사관:
          • Ekaterina Dobryakova, Ph.D.
        • 부수사관:
          • Nancy Chiaravalloti, Ph.D.

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, OLDER_ADULT)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

연구 대상 성별

모두

설명

포함 기준:

  • 나는 18-65세 사이입니다
  • 본인은 중등도에서 중증의 외상성 뇌손상 진단을 받았습니다.
  • 부상 후 최소 1년
  • 나는 습관적으로 낮잠을 자거나(적어도 일주일에 한 번은 낮잠을 잔다) 조명이 어두운 방의 편안한 안락의자에서 잠을 잘 수 있다
  • 나는 오른손잡이다
  • 나는 영어를 유창하게 읽고 말할 수 있다

제외 기준:

  • 나 임신 했어
  • 이전에 뇌졸중이나 신경계 질환을 앓은 적이 있습니다.
  • 나는 심각한 정신 질환의 병력이 있습니다
  • 같은 손의 각 손가락을 엄지에 대고 미세한 운동 동작을 시연할 수 없습니다.
  • 도파민성 약물을 복용하고 있습니다.
  • 상당한 알코올 또는 약물 남용 이력이 있습니다.
  • 내 시력이 손상되었습니다 - 최악의 눈이 20/60 이상
  • 이전에 악기 연주 경험이 있습니다.
  • 의사로부터 정기적인 MRI를 받는 것이 안전하지 않다는 말을 들었습니다.
  • 내 몸에 티타늄이 아닌 금속이 있거나 MRI에 가만히 있지 않도록 하는 무언가가 있습니다.
  • MRI에 가만히 있지 못하게 하는 운동 장애가 있습니다.

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: 무작위
  • 중재 모델: 평행한
  • 마스킹: 없음

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 낮잠 그룹
이 그룹은 두 스캔 절차 사이에 낮잠을 자게 됩니다.
다른: 선잠
스캔 절차 간 낮잠 45분
NO_INTERVENTION: 노 낮잠 그룹
이 그룹은 두 스캔 과정 사이에 낮잠을 자지 않고 대신 45분 동안 조용히 영화를 볼 것입니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
태핑 작업 성능 향상
기간: 학업 수료까지 평균 2년
학습 시도 및 개입 후 재시험 시도에 대한 30초 시간 간격에 걸쳐 올바른 탭핑 시퀀스의 수는 각 참가자에 대해 계산됩니다. 태핑 작업 성능 게인은 재시험 시도의 첫 번째 블록 내에서 올바른 시퀀스의 평균에서 뺀 학습 시도의 최종 블록 내에서 올바른 시퀀스의 평균으로 운영상 정의됩니다. 공분산 분석은 태핑 작업 성능 향상을 독립 변수로, 치료 그룹(낮잠 대 휴식)을 종속 변수로 사용하여 수행됩니다. 연령 및 학습 능력의 공변량(학습 시도의 초기 및 최종 블록에서 올바른 시퀀스의 평균 차이로 계산됨)이 모델에 입력됩니다.
학업 수료까지 평균 2년
대담한 신호 변경
기간: 학업 수료까지 평균 2년
낮잠 및 휴식 그룹과 관련된 베타 가중치.
학업 수료까지 평균 2년
슬립 스핀들 수
기간: 학업 수료까지 평균 2년
45분 낮잠 동안 수면 프로파일러에 의해 생성된 EEG 출력의 수면 스핀들 수가 계산됩니다. Pearson 상관 관계를 사용하여 Nap 그룹 내 성능 향상과 수면 스핀들 수 사이의 관계를 조사합니다.
학업 수료까지 평균 2년

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

스폰서

Kessler Foundation

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 (실제)

2020년 2월 18일

기본 완료 (예상)

2022년 3월 31일

연구 완료 (예상)

2022년 3월 31일

연구 등록 날짜

최초 제출

2019년 12월 5일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2021년 3월 18일

처음 게시됨 (실제)

2021년 3월 23일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2021년 3월 23일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2021년 3월 18일

마지막으로 확인됨

2021년 3월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

키워드

추가 관련 MeSH 약관

기타 연구 ID 번호

  • R-1061-19

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니요

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

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