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건강한 지원자의 동기 부여 뇌 영역의 비침습적 변조

2024년 6월 24일 업데이트: Jeremy Hogeveen, University of New Mexico
건강한 대조군 참가자 21명을 모집합니다. 첫째 날에는 기능적 자기 공명 영상(fMRI) 스캔이 뒤따르는 보상 안내 의사 결정 작업 및 설문지를 완료합니다. 2일과 3일에는 dACC(dorsal anterior cingulate cortex) 또는 가짜 자극이라고 하는 뇌의 특정 부분을 대상으로 하는 반복적인 경두개 자기 자극(rTMS)을 받은 다음 동일한 의사 결정 작업 및 fMRI 시퀀스의 하위 집합을 반복합니다. . 뇌 자극이 의사 결정 및 dACC 활동을 수정한다면 동기 부여 행동을 방해하는 신경 회로 결함이 있는 환자를 치료하는 새로운 방법이 될 수 있습니다. 현재 시험과 특히 관련이 있는 이 rTMS 연구는 결국 환자 중심의 rTMS 시험으로 이어지는 것을 목표로 외상성 뇌 손상(TBI) 환자의 무관심(즉, 동기 감소) 연구와 병렬로 실행될 것입니다. 이 파괴적인 신경 정신병 증상에 대한 치료.

연구 개요

상세 설명

TBI는 머리에 대한 뇌진탕 사건으로 인해 발생하는 흔하고 손상된 후천성 신경 장애입니다. 손상된 의사 결정과 관련된 정신 질환, 특히: 무관심 또는 동기 부여된 행동 감소는 TBI에서 일반적인 부상 후 발생합니다. TBI의 무관심과 같은 정신과적 문제를 진단하고 특성화하는 것이 매우 중요함에도 불구하고, 이 환자 그룹에서 무관심의 근간이 되는 신경 병리학에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.

강화 학습(RL)-i.e. 자극과 행동의 보상 가치를 학습하는 과정은 동기 부여된 의사 결정의 근간을 이루는 근본적인 종간 구조를 나타냅니다. 또한 비정상적인 보상 처리는 전산 정신의학 분야의 무관심 증상에 강하게 연루되어 있습니다. 뇌 손상이 부적응 동기 의사 결정으로 이어질 수 있다는 광범위한 증거에도 불구하고, 이 현상의 기초가 될 수 있는 특정 RL 수차 및 정신과적 후유증과의 연관성은 불분명합니다. 따라서 현존하는 작업은 TBI 환자의 부적응 의사 결정의 기본이 되는 계산 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하지 못했으며 이러한 작업은 TBI의 무관심의 기초가 되는 신경 병리학에 대한 더 나은 이해를 구축하는 데 중요할 것입니다. 현재 지식의 이러한 격차는 현재 rTMS 시험을 위해 건강한 대조군을 모집하는 관련 연구에서 목표로 삼고 있습니다.

그러나 TBI에서 비정상적인 동기 행동과 정신과적 후유증을 유발하는 RL 신경 메커니즘을 더 잘 이해하더라도 이를 임상 개입을 위한 실행 가능한 목표로 변환하는 것은 불분명합니다. 인지 행동 치료(CBT) 및 동기 부여 인터뷰(MI)를 포함한 심리적 중재가 TBI 증상 치료에 대해 조사되었습니다. 그러나 CBT와 MI 모두 높은 수준의 인지 능력에 크게 의존하기 때문에 TBI에서는 잠재적 이점이 제한됩니다. 선택적 주의력, 실행 제어, 메타인지/통찰력은 이 집단에서 일반적으로 손상됩니다. 정신 요법 외에도 TBI에서 정신과적 후유증을 줄이기 위해 두 가지 범주의 약물 요법, 즉 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)와 도파민 작용제가 조사되었습니다. TBI에 대한 SSRI의 무작위 통제 시험은 10주 개입 후 환자의 신경 정신병 증상의 감소를 입증하지 못했습니다. TBI에 대한 도파민 작용제에 대한 여러 파일럿 연구(Ns=10-11)가 수행되어 무관심을 줄일 수 있다는 예비 지원을 보여줍니다. 그러나 최근의 메타 분석에서는 TBI의 도파민 작용제에 대한 문헌에서 높은 수준의 신뢰성이 없음을 시사했습니다. 도파민 작용제는 또한 무관심 또는 부적응 충동 증가를 포함하여 심각한 부작용의 위험이 있습니다. 도파민성 약물의 비신뢰성 및 부적응 부작용은 회로 특이성의 부족으로 인해 발생하는 것 같습니다. 특정 증상 프로파일의 기본이 되는 전용 신경 회로 내에서가 아니라 뇌 전체에서 도파민성 톤을 조절합니다. 따라서 TBI에서 무관심을 치료하는 보다 효과적인 접근 방식은 i) 높은 수준의 인지에 의존하는 치료법을 피하고 ii) 환자의 무관심을 개선하기 위한 회로별 접근 방식을 확립하는 것 모두를 포함할 수 있습니다. 정확한 fMRI 유도 rTMS는 한 가지 가능한 접근 방식을 나타냅니다. 현재 프로젝트는 fMRI 유도 TMS가 dACC(dorsal anterior cingulate cortex)에 고정된 RL 신경 회로에 대해 건강한 대조군에서 동기 부여된 의사 결정에 미치는 효능을 테스트하는 것을 목표로 합니다. 궁극적으로 희망은 이 접근법이 임상적 무관심이 있는 TBI 환자를 위한 잠재적인 임상 개입을 향한 첫 번째 단계가 될 수 있다는 것입니다.

연구 유형

중재적

등록 (실제)

21

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

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

연구 장소

    • New Mexico
      • Albuquerque, New Mexico, 미국, 87131
        • University of New Mexico Domenici Hall

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

예

설명

포함 기준:

  • 12년 이상의 교육
  • 정보에 입각한 동의를 독립적으로 제공하는 능력

제외 기준:

  • 영어가 유창하지 않음
  • 발작의 과거력
  • MRI(신체 내 금속)에 대한 금기 사항
  • 약물 남용의 역사(보통의 알코올/대마초 사용 제외)
  • 정신병 또는 조증의 의학적 진단

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: 크로스오버 할당
  • 마스킹: 삼루타

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
가짜 비교기: 가짜 RTMS
참가자는 10-20분 동안 가짜 rTMS를 받게 됩니다.
TMS 펄스는 8자 모양 또는 이중 원뿔 모양의 공냉식 코일을 통해 전달되며 후자는 dACC와 같은 더 깊은 구조를 대상으로 하는 데 특히 유용합니다. TMS 프로토콜의 첫 번째 단계는 단일 TMS 펄스에 의해 유발된 주변 반응이 근전도 기록 장치를 통해 기록되는 표준화된 모터 임계값 절차를 포함합니다. 이 단계에서 TMS 코일의 자극 강도는 편안하면서도 코일에 직교하는 신경 인구를 안정적으로 자극하는 데 효과적인 수준으로 적정됩니다(50% 모터 유발 전위 ≥50 마이크로볼트, 일반 지속 시간 ≈ 20-40분). 그런 다음 반복 TMS(rTMS)는 Localite Neuronavigation 시스템을 사용하여 개인의 사전 TMS fMRI 스캔을 기반으로 사전 결정된 피질 대상에 투여됩니다(기간 ≈10-20분). rTMS 프로토콜은 사후 rTMS fMRI 스캔 동안 행동 작업을 수행하기 전에 피질 대상을 통해 일련의 TMS 펄스를 전달하는 것을 포함합니다.
활성 비교기: 활성 rTMS
참가자는 10-20분 동안 활성 rTMS를 받게 됩니다.
TMS 펄스는 8자 모양 또는 이중 원뿔 모양의 공냉식 코일을 통해 전달되며 후자는 dACC와 같은 더 깊은 구조를 대상으로 하는 데 특히 유용합니다. TMS 프로토콜의 첫 번째 단계는 단일 TMS 펄스에 의해 유발된 주변 반응이 근전도 기록 장치를 통해 기록되는 표준화된 모터 임계값 절차를 포함합니다. 이 단계에서 TMS 코일의 자극 강도는 편안하면서도 코일에 직교하는 신경 인구를 안정적으로 자극하는 데 효과적인 수준으로 적정됩니다(50% 모터 유발 전위 ≥50 마이크로볼트, 일반 지속 시간 ≈ 20-40분). 그런 다음 반복 TMS(rTMS)는 Localite Neuronavigation 시스템을 사용하여 개인의 사전 TMS fMRI 스캔을 기반으로 사전 결정된 피질 대상에 투여됩니다(기간 ≈10-20분). rTMS 프로토콜은 사후 rTMS fMRI 스캔 동안 행동 작업을 수행하기 전에 피질 대상을 통해 일련의 TMS 펄스를 전달하는 것을 포함합니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
dACC 굵게 신호(활성 rTMS 세션 후)
기간: RTMS 후 30분
RTMS를 대상으로 한 dACC(등쪽 전두엽 피질) 관심 영역에서 시험별 즉시 기대 값(IEV)을 인코딩합니다. 굵게 표시된 % 신호 변화 단위로 표시됩니다. 이 주요 결과는 활성 rTMS 직후 이 지역의 IEV 인코딩을 반영합니다.
RTMS 후 30분
즉각적인 기대 가치(IEV; 활성 rTMS 방문 후)
기간: RTMS 후 30분
규범적 계산 모델(POMDP)은 3-armed bandit 강화 학습 작업에 대한 행동 성능을 맞추기 위해 실행됩니다. 이 모델에서 IEV(즉각적 기대 가치)의 가중치는 각 주제에 대해 생성될 수 있으며, 이는 의사 결정을 내리기 위해 즉각적인 가치에 의존하는 정도를 나타냅니다. 이 개체 간 IEV 매개변수는 다항 로지스틱 회귀(소프트맥스) 모델의 표준화된 계수를 반영합니다. 값이 높을수록 선택 시 IEV에 의존하는 경향이 더 크다는 것을 나타냅니다.
RTMS 후 30분
노력 기반 할인(활성 rTMS 이후)
기간: RTMS 후 30분
참가자들은 노력 기반 의사 결정 작업에 대한 일련의 노력을 통해 가치 절충 결정을 내립니다. 값은 노력과 가치 사이의 상호 작용 항에 맞는 계층적 로지스틱 회귀 모델의 무작위 주제 수준 절편의 ​​표준화된 계수를 반영하여 보상의 "노력 기반 할인"(즉, 노력 수준이 증가하는 정도)을 지수화합니다. 결정에 대한 보상 가치의 동기적 중요성을 변경합니다. 값이 높을수록 노력 수준의 증가에 따라 보상의 가치가 낮아지는 경향이 더 크다는 것을 나타냅니다.
RTMS 후 30분
dACC 굵게 신호(Sham rTMS 세션 후)
기간: RTMS 후 30분
RTMS를 대상으로 한 dACC(등쪽 전두엽 피질) 관심 영역에서 시험별 즉시 기대 값(IEV)을 인코딩합니다. 굵게 표시된 % 신호 변화 단위로 표시됩니다. 이 기본 결과는 가짜 rTMS 직후 이 지역의 IEV 인코딩을 반영합니다.
RTMS 후 30분
즉각적인 기대 가치(IEV, 가짜 rTMS 방문 후)
기간: RTMS 후 30분
규범적 계산 모델(POMDP)은 3-armed bandit 강화 학습 작업에 대한 행동 성능을 맞추기 위해 실행됩니다. 이 모델에서 IEV(즉각적 기대 가치)의 가중치는 각 주제에 대해 생성될 수 있으며, 이는 의사 결정을 내리기 위해 즉각적인 가치에 의존하는 정도를 나타냅니다. 이 개체 간 IEV 매개변수는 다항 로지스틱 회귀(소프트맥스) 모델의 표준화된 계수를 반영합니다. 값이 높을수록 선택 시 IEV에 의존하는 경향이 더 크다는 것을 나타냅니다.
RTMS 후 30분
노력 기반 할인(Sham rTMS 이후)
기간: RTMS 후 30분
참가자들은 노력 기반 의사 결정 작업에 대한 일련의 노력을 통해 가치 절충 결정을 내립니다. 값은 노력과 가치 사이의 상호 작용 항에 맞는 계층적 로지스틱 회귀 모델의 무작위 주제 수준 절편의 ​​표준화된 계수를 반영하여 보상의 "노력 기반 할인"(즉, 노력 수준이 증가하는 정도)을 지수화합니다. 결정에 대한 보상 가치의 동기적 중요성을 변경합니다. 값이 높을수록 노력 수준의 증가에 따라 보상의 가치가 낮아지는 경향이 더 크다는 것을 나타냅니다.
RTMS 후 30분

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

수사관

  • 수석 연구원: Jeremy Hogeveen, PhD, University of New Mexico

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)

2021년 8월 1일

기본 완료 (실제)

2023년 6월 21일

연구 완료 (실제)

2023년 6월 21일

연구 등록 날짜

최초 제출

2021년 7월 13일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2021년 7월 13일

처음 게시됨 (실제)

2021년 7월 22일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2024년 7월 16일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2024년 6월 24일

마지막으로 확인됨

2024년 6월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

예

미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품

예

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