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TMS 유도 피질 네트워크 활동 모델링

2022년 3월 11일 업데이트: Aapo Nummenmaa, Massachusetts General Hospital
이것은 건강한 인간 지원자의 정상적인 뇌 생리학에 대한 연구입니다. 이 연구는 뇌 영역 간의 연결 생리학을 이해하는 것을 목표로 합니다. 이 목표에 도달하기 위해 뇌파 검사(EEG)를 측정하는 동안 한 번에 하나 또는 두 개의 뇌 영역에 단일 펄스 경두개 자기 자극(spTMS)을 전달합니다. 뇌의 한 영역만 자극될 때(단초점 TMS), 목표는 활동이 자극된 영역에서 다른 뇌 영역으로 확산되는 데 걸리는 시간(전도 지연)을 기록하는 것입니다. 두 개의 뇌 영역이 자극되면(이중 초점 TMS) TMS 펄스는 소위 PAS(paired associative stimulation) 설계에서 짧은 밀리초 수준의 시간 간격("비동기성")으로 분리됩니다. 중심 가설은 PAS가 비동기 값에 따라 자극된 영역 간의 연결성을 증가 또는 감소시킬 수 있다는 것입니다. 연구의 모든 기술은 비침습적이며 안전한 것으로 간주됩니다.

연구 개요

상태

아직 모집하지 않음

정황

개입 / 치료

상세 설명

이 연구의 목표는 인간 두뇌의 지역 간 연결의 생리학을 조명하는 것입니다. 참가자는 뇌 기능에 영향을 미치는 장애나 약물이 없는 건강한 성인 지원자입니다(N=80). 단일 초점 TMS 동안 한 번에 하나의 뇌 영역만 자극되고 자극된 뇌 영역과 다른 뇌 영역 사이의 전도 지연 및 연결 강도는 소스 분해 EEG로 정량화됩니다. 이중 초점 TMS 세션 동안 음수 및 양수 PAS 비동기의 범위(전도 지연에 비해 -50에서 +50ms)는 별도의 세션에서 테스트되며 PAS의 세션 내 연결성 변경은 다음을 적용하여 추정됩니다. PAS 전후의 단일 초점 TMS. 대상 뇌 영역에는 좌뇌 및 우반구의 일차 운동 피질과 일차 운동 피질 외부 영역이 포함됩니다. 연구에 포함된 모든 기술은 비침습적이며 안전한 것으로 간주됩니다: TMS, EEG, 근전도(EMG), 자기 공명 영상(MRI), 확산 MRI(dMRI), 기능적 MRI(fMRI) 및 행동 측정 이 연구의 TMS 매개변수는 TMS 펄스의 단일 또는 쌍만 전달되기 때문에 안전한 것으로 간주됩니다.

연구 유형

중재적

등록 (예상)

80

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
    • Massachusetts
      • Charlestown, Massachusetts, 미국, 02129

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

14년 (성인)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

연구 대상 성별

모두

설명

포함 기준:

  • 건강한
  • 정상적인 청력 및 (교정된) 시력
  • 정보에 입각한 동의를 이해하고 제공할 수 있음

제외 기준:

  • 신체의 금속(막대, 판, 나사, 파편, 의치, IUD)
  • 눈의 금속 입자
  • 머리 또는 이전 신경외과 수술 클립
  • 심장 박동기 또는 박동기 와이어
  • 신경 자극제
  • 이식된 펌프
  • 신체의 모든 자성 입자
  • 인공와우
  • 인공 심장 판막
  • 간질 또는 다른 유형의 발작 병력
  • 상당한 밀실 공포증
  • 메니에르병
  • 임신 또는 모유 수유
  • 뇌 기능에 영향을 미치는 진단 또는 약물(신경학적 또는 정신과적)
  • 약물 남용의 병력 또는 현재
  • 발달 장애의 병력(예: 난독증)
  • 행동 과제 수행 실패
  • 죄수

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
실험적: 건강한 참가자

모든 참가자는 5개의 핵심 세션에 참여합니다. 세션 1은 MRI 스캔(T1 강조, T2 강조, 확산 MRI, 휴식 상태 fMRI)으로 구성됩니다. 그 후, 4개의 TMS-EEG 세션이 있습니다. 세션 2는 다양한 피질 대상에 단일 초점 spTMS를 전달하는 반면 EEG는 지역 간 전도 지연을 결정하기 위해 기록됩니다. 그 후 세션 3 - 5는 이중 초점 TMS(PAS)를 제공하며, 각 세션은 서로 다른 비동기(전도 지연보다 짧거나 같거나 길음)를 사용합니다. 3개의 PAS 세션은 최소 일주일 간격을 두고 있습니다. 각 PAS 세션에는 (a) PAS 전 TMS-EEG 행동 기록, (b) PAS 변조, (c) PAS 후 TMS-EEG 행동 기록의 세 부분이 있습니다.

이러한 핵심 세션 외에도 일부 참가자는 매개변수 최적화 및 테스트-재테스트 반복성 평가를 위한 추가 세션에 초대될 수 있습니다.
장치: 세션 2: 단일 펄스 TMS(spTMS)
EEG/EMG(NeurOne, Bittium, Kuopio, Finland)가 기록되는 동안 Uni-focal TMS(MagVenture, Farum, Denmark)는 하나의 뇌 영역에 전달됩니다. 대상 뇌 영역 및 TMS 강도는 실행에 따라 다를 수 있습니다. MRI 기반 TMS 내비게이션 시스템(Localite, Bonn, Germany)은 TMS 코일을 탐색하는 데 사용됩니다.
장치: 세션 3 - 5: PAS(Paired Associative Stimulation)
각 PAS 실행 중에 EEG/EMG(NeurOne, Bittium, Kuopio, 핀란드)가 기록되는 동안 이중 초점 TMS(MagVenture, Farum, 덴마크)가 두 개의 뇌 영역에 전달됩니다. 두 TMS 코일 간의 비동기는 각 세션 내에서 일정하게 유지되지만 세션마다 다릅니다. 각 세션 내에서 연결에 대한 PAS 효과를 관찰하기 위해 PAS 변조 전후에 단일 초점 spTMS가 자극된 영역에 전달되고 EEG/EMG(NeurOne, Bittium, Kuopio, Finland)가 기록됩니다. 또한 휴식 상태 EEG/EMG 및 행동 측정(양손 작업 조정)이 PAS 변조 전후에 기록됩니다. MRI 기반 TMS 내비게이션 시스템(Localite, Bonn, Germany)은 TMS 코일을 탐색하는 데 사용됩니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
Cortico-cortical evoked potential (ccEP) 대기 시간
기간: 단초점 TMS 세션에서 평균 14일(세션 2)에 기록되었습니다. ccEP는 각 TMS 위치 및 강도에 대해 한 번 측정됩니다.
EEG/EMG는 spTMS가 전달되는 동안 64/16채널 TMS 호환 장치(NeurOne, Bittium, Kuopio, Finland)로 기록됩니다. 그 후 센서 공간 유발 전위(EP)는 EEG 소스 분석을 거쳐 소스 공간 ccEP를 생성합니다. 단일 초점 TMS가 있는 세션의 경우 ccEP 대기 시간은 지역 간 전도 지연을 결정하는 데 사용됩니다.
단초점 TMS 세션에서 평균 14일(세션 2)에 기록되었습니다. ccEP는 각 TMS 위치 및 강도에 대해 한 번 측정됩니다.
피질-피질 유발 전위(ccEP) 진폭의 변화
기간: 각 이중 초점 TMS(PAS) 세션에서 평균 28일, 35일 및 42일(각각 세션 3, 4 및 5)에 기록되었습니다.
EEG/EMG는 spTMS가 전달되는 동안 64/16채널 TMS 호환 장치(NeurOne, Bittium, Kuopio, Finland)로 기록됩니다. 그 후 센서 공간 유발 전위(EP)는 EEG 소스 분석을 거쳐 소스 공간 ccEP를 생성합니다. 이중 초점 TMS(PAS)가 있는 세션의 경우 ccEP 진폭은 PAS 변조 전과 후의 진폭 변화를 측정하여 PAS의 세션 내 효과를 결정하는 데 사용됩니다.
각 이중 초점 TMS(PAS) 세션에서 평균 28일, 35일 및 42일(각각 세션 3, 4 및 5)에 기록되었습니다.

2차 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
MRI 구조적 연결성
기간: 1일에 한 번(세션 1, 첫 번째 TMS 세션 전).
확산 MRI는 이중 초점 TMS(PAS)에서 자극된 영역 사이의 구조적 연결 강도를 평가하는 데 사용됩니다. 구조적 연결 강도는 EEG에서 파생된 연결 강도와 비교됩니다.
1일에 한 번(세션 1, 첫 번째 TMS 세션 전).
MRI 기능적 연결성
기간: 1일에 한 번(세션 1, 첫 번째 TMS 세션 전).
휴식 상태 fMRI는 이중 초점 TMS(PAS)에서 자극된 영역 간의 기능적 연결 강도를 평가하는 데 사용됩니다. 기능적 연결 강도는 EEG에서 파생된 연결 강도와 비교됩니다.
1일에 한 번(세션 1, 첫 번째 TMS 세션 전).
BCT(양손 조정 작업) 성능의 변화
기간: 각 이중 초점 TMS(PAS) 세션에서 평균 28일, 35일 및 42일(각각 세션 3, 4 및 5)에 기록되었습니다.
왼쪽과 오른쪽 운동 피질 사이의 반구 간 통신의 행동 측정은 BCT로 기록됩니다. PAS 변조 전과 후의 성능을 비교하여 변화를 측정합니다.
각 이중 초점 TMS(PAS) 세션에서 평균 28일, 35일 및 42일(각각 세션 3, 4 및 5)에 기록되었습니다.
PSI(위상경사지수)를 이용한 휴식상태 EEG(rs-EEG) 연결성 변화
기간: 각 이중 초점 TMS(PAS) 세션에서 평균 28일, 35일 및 42일(각각 세션 3, 4 및 5)에 기록되었습니다.
EEG/EMG는 휴식 중에 64/16채널 TMS 호환 장치(NeurOne, Bittium, Kuopio, Finland)로 기록됩니다. 그 후 소스 분석 기술을 사용하여 센서 공간 EEG에서 평균화되지 않은 소스 공간 시간 과정을 추출합니다. PAS 변조 전후의 세션 내 PSI 값을 비교하여 자극된 영역의 소스-공간 시간 과정에서 연결성 변화의 징후를 분석합니다.
각 이중 초점 TMS(PAS) 세션에서 평균 28일, 35일 및 42일(각각 세션 3, 4 및 5)에 기록되었습니다.

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

스폰서

Massachusetts General Hospital

수사관

  • 연구 책임자: Aapo Nummenmaa, PhD, Mass General Brigham

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 (예상)

2022년 4월 1일

기본 완료 (예상)

2027년 3월 31일

연구 완료 (예상)

2027년 3월 31일

연구 등록 날짜

최초 제출

2022년 2월 22일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2022년 3월 11일

처음 게시됨 (실제)

2022년 3월 21일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2022년 3월 21일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2022년 3월 11일

마지막으로 확인됨

2022년 3월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

키워드

기타 연구 ID 번호

  • 2014p002652
  • R01NS126337-01 (pending) (기타 보조금/기금 번호: NIH)
  • R01NS126337-01 (미국 NIH 보조금/계약)

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

예

IPD 계획 설명

익명화된 MRI, EEG/EMG, TMS 네비게이터 및 행동 데이터

IPD 공유 기간

공부 완료 후

IPD 공유 액세스 기준

학술 조사원

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

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