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비침습적 뇌 자극을 사용한 목표 지향적 탐색 조절

2025년 11월 14일 업데이트: Travis Baker, PhD, Rutgers, The State University of New Jersey

경두개 자기 자극을 사용한 목표 지향 탐색 중 공간 처리 조절

우리의 구체적인 목표는 목표 지향적 탐색 중에 공간 처리에 대한 TMS의 영향을 조사하는 것입니다. 이 실험에서 우리는 공간적 맥락에 대한 parahippocampal 피질의 민감도를 나타내는 것으로 여겨지는 우측 후방 세타라고 불리는 두피 기록 뇌 진동을 활용합니다. 여기에서 참가자가 가상 ​​탐색 작업에 참여하는 동안 TMS를 ​​사용하여 이 전기 생리학적 신호를 위 또는 아래로 변조할 수 있는지, 그렇다면 보상의 공간 인코딩과 작업 수행 중 후속 선택에 영향을 미치는지 여부를 물었습니다.

연구 개요

상세 설명

설계는 주로 무작위 제어 시험 설계(3개 세션)로, 목표 지향적 탐색 작업 중에 공간 처리에 대한 10Hz rTMS 및 단일 펄스 TMS의 효과를 테스트합니다. 피험자는 활성 또는 가짜 그룹에 무작위로 할당됩니다. 모든 참가자는 2주 이내에 두 개의 TMS 세션을 완료해야 합니다. 활성 TMS 그룹의 경우 참가자는 3 테슬라 MRI 시스템을 사용하여 스캔하고 구조(T1) 및 확산 강조 영상(DWI) 스캔(세션 A)을 받습니다. 각 후속 TMS 세션에 대해 TMS 코일은 parahippocampal 피질과 최대 연결 패턴을 표시하는 오른쪽 정수리 영역 위에 두피 위 1cm에 배치됩니다. 피험자는 10Hz rTMS 프로토콜 또는 단일 펄스 TMS 프로토콜에 무작위로 할당됩니다. 첫 번째 TMS 세션(세션 B)이 시작될 때 참가자는 EEG 캡을 착용하고 가상 T-maze 보상 작업에 참여합니다. 이 작업에서 피험자는 미로의 왼쪽 또는 오른쪽 골목을 선택하라는 요청을 받고 응답 후 참가자가 해당 시도에서 5센트를 받을지 0센트를 받을지 나타내는 보상 자극(사과 또는 오렌지)을 받게 됩니다. . 10Hz 그룹의 경우 작업을 2개의 블록으로 나눕니다(블록당 225회 시도). 블록 1이 시작될 때 로봇 팔은 TMS 코일을 오른쪽 정수리 대상 위에 1cm 미만으로 배치합니다. 다음으로, 50 rTMS 펄스는 T-미로의 10회 시도 직전에 대상에 대해 10Hz에서 참가자의 rMT의 110%에서 지속적으로 전달됩니다. 총 2250개의 펄스가 전달되고 450개의 T-maze 시험이 완료됩니다. 단일 펄스 그룹의 경우 T-maze 작업은 2개의 블록(블록당 225회 시도)으로 나뉩니다. 첫 번째 블록의 경우 단일 TMS 펄스는 평가판 피드백 직후와 유발된 세타 진동(폐쇄 루프)의 피크 단계에서 TMS 대상에 대한 참가자 rMT의 110%에서 전달됩니다. 단일 펄스의 10번 시도 후, 대상자는 TMS 없이 5번의 시도를 완료합니다(총 150개의 TMS 시도, 75개의 비-TMS 시도). 두 번째 블록의 경우 단일 TMS 펄스가 평가판 피드백 직후와 유발된 세타 진동의 저점 단계에서 TMS 대상을 통해 전달됩니다(피크 및 최저 순서는 주제 간에 균형을 이룹니다). 단일 펄스의 10번 시도 후, 대상자는 TMS 없이 5번의 시도를 완료합니다(총 150개의 TMS 시도, 75개의 비-TMS 시도). T-maze 작업의 총 300개의 TMS 시도와 150개의 TMS 없는 시도가 수행됩니다. 세션 B가 끝나면 참가자는 별도의 날짜에 세션 C를 완료하기 위해 실험실로 돌아가도록 예정되어 있습니다. 두 번째 TMS 세션(세션 C)이 시작될 때 참가자는 EEG 캡을 착용하고 선형 트랙 미로에 참여합니다. 이 작업의 인코딩 단계에서 대상은 트랙을 따라 5개의 뚜렷한 랜드마크(기둥)로 표시됩니다. 랜드마크에 도달할 때마다 500ms 동안 멈추고 사과(보상, 5센트) 또는 오렌지(보상 없음, 0센트)가 나타납니다. 하나의 랜드마크만 보상과 연결됩니다. 인코딩 단계에 이어 리콜 단계가 시작되고 피험자에게 이전 랜드마크와 새로운 랜드마크가 모두 표시됩니다. 주제는 버튼 누름을 통해 보상이 수반된 기둥을 표시하고 보상 기둥을 올바르게 식별하여 보상을 얻도록 지시받습니다. 리콜 성능은 피험자가 올바른 보상 위치를 얼마나 잘 리콜할 수 있는지를 나타내는 d-prime을 사용하여 평가됩니다. 전체적으로 피험자는 4개의 블록(각 블록당 50회)에 걸쳐 200회 시도를 수행하여 약 30분 동안 지속됩니다. 인코딩 단계의 각 블록에 대해 단일 TMS 펄스는 보상 자극이 시작된 후 유발 세타 진동의 피크, 최저, 오름차순, 내림차순 단계에서 전달됩니다. (단계 목표 순서는 블록과 주제에 걸쳐 균형을 이룹니다). 그런 다음 d-prime을 사용하여 평가된 리콜 성능에 대한 위상 자극의 효과를 테스트합니다. 동일한 프로토콜이 TMS 코일이 전극 위치 P4를 대상으로 하고 180도 뒤집어 펄스가 두피에 닿는 것을 방지한다는 점을 제외하고 가짜 그룹에 적용됩니다.

연구 유형

중재적

등록 (추정된)

60

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

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:

  1. 18세에서 55세 사이여야 합니다.
  2. 지난 30일 이내에 약물 남용 치료를 받지 않았습니다.
  3. 안정된 정신 및 신체 건강을 유지하십시오.
  4. 여성인 경우 비임신 테스트.
  5. MRI에서 초점 또는 확산 뇌 병변의 증거가 없습니다.
  6. 정보에 입각한 동의를 기꺼이 제공합니다.
  7. 프로토콜 요구 사항을 준수할 수 있고 모든 연구 절차를 완료할 수 있습니다.

제외 기준:

  1. MRI에 대한 금기(예: 두개골, 안와 또는 두개강 내 금속 존재, 밀실공포증).
  2. rTMS에 대한 금기(신경학적 장애 또는 발작의 병력, 두개내압 증가, 뇌 수술 또는 15분 이상의 의식 상실을 동반한 두부 외상, 이식된 전자 장치, 머리에 금속 또는 임신).
  3. 뇌에 영향을 미치는 자가면역, 내분비, 바이러스 또는 혈관 장애의 병력.
  4. 국소 또는 미만성 뇌 병변 또는 심각한 신체 장애로 이어질 수 있는 신경학적 장애의 병력 또는 MRI 증거.
  5. 양극성 정동 장애(BPAD), 정신분열증, 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 또는 치매 또는 주요 우울증과 같은 정신 장애의 평생 병력.

중단할 수 없는 중추신경계 약물.

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: 병렬 할당
  • 마스킹: 하나의

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 활성 10Hz rTMS
첫 번째 TMS 세션의 경우 참가자는 총 2250 펄스에 대해 미리 정의된 정수리 목표에 대해 참가자의 휴식 운동 임계값의 110%에서 전달되는 10Hz 반복 TMS(rTMS)를 받습니다. 두 번째 TMS 세션의 경우 참가자는 각 작업 시험의 위상 목표 동안 단일 펄스 TMS를 ​​수신하고 총 200개의 펄스에 대해 미리 정의된 정수리 목표를 통해 참가자의 휴식 모터 임계값의 110%로 전달됩니다.
활성 10Hz TMS 그룹은 첫 번째 TMS 세션에서 10hz TMS 자극을 수신하고 두 번째 TMS 세션에서 단일 펄스 TMS를 ​​수신합니다. 활성 자극 그룹의 참가자는 오른쪽 정수리 피질에 10Hz TMS를 ​​받게 됩니다. TMS 타겟은 피험자 특정 해부학적 MRI 이미지(확산 이미징)를 기반으로 합니다. TMS는 로봇 신경항법 시스템(Smartmove, ANT)을 사용하여 제공됩니다. 자극 강도는 RMT의 110%에서 표준화되고 전자장 계산(심닙)을 기반으로 두개골에서 피질 표면으로 조정됩니다. Magventure TMS 장치인 능동/플라시보 그림 8 코일을 사용하여 오른쪽 두정엽 피질에 자극을 전달합니다.
실험적: 활성 단일 펄스 rTMS
첫 번째 TMS 세션의 경우 참가자는 각 작업 시험의 단계 목표 동안 단일 TMS 펄스를 수신하고 총 300개의 펄스에 대해 미리 정의된 정수리 목표에 대해 참가자의 휴식 운동 임계값의 110%로 전달됩니다. 두 번째 TMS 세션의 경우 참가자는 각 작업 시험의 위상 목표 동안 단일 펄스 TMS를 ​​수신하고 총 200개의 펄스에 대해 미리 정의된 정수리 목표를 통해 참가자의 휴식 모터 임계값의 110%로 전달됩니다.
활성 단일 펄스 TMS 그룹은 첫 번째 및 두 번째 TMS 세션에서 단일 펄스 TMS 자극을 받습니다. 활성 자극 그룹의 참가자는 오른쪽 두정엽 피질에 단일 펄스 TMS를 ​​받게 됩니다. TMS 타겟은 피험자 특정 해부학적 MRI 이미지(확산 이미징)를 기반으로 합니다. TMS는 로봇 신경항법 시스템(Smartmove, ANT)을 사용하여 제공됩니다. 자극 강도는 RMT의 110%에서 표준화되고 전자장 계산(심닙)을 기반으로 두개골에서 피질 표면으로 조정됩니다. Magventure TMS 장치인 능동/플라시보 그림 8 코일을 사용하여 오른쪽 두정엽 피질에 자극을 전달합니다.
가짜 비교기: 가짜 10Hz rTMS
청각 자극을 모방하기 위해 TMS 코일이 180º 뒤집히는 것을 제외하고 활성 10Hz rTMS 그룹의 동일한 매개변수가 SHAM 그룹에 적용됩니다.
활성 암의 매개변수는 장치의 내부 무작위화가 블라인드 방식으로 내부적으로 sham으로 전환되는 것과 같습니다.
가짜 비교기: 가짜 단일 펄스 rTMS
활성 단일 펄스 rTMS 그룹의 동일한 매개변수는 청각 자극을 모방하기 위해 TMS 코일이 180º 뒤집히는 것을 제외하고 SHAM 그룹에 적용됩니다.
활성 암의 매개변수는 장치의 내부 무작위화가 블라인드 방식으로 내부적으로 sham으로 전환되는 것과 같습니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
이벤트 관련 뇌 진동: 우측 후방 세타
기간: 0일(테스트일)
오른쪽 후방 세타(RPT: 4-8hz)는 탐색 작업 중에 제시된 보상 자극의 공간 처리에 민감한 두피 기록된 뇌 진동입니다. RPT는 가상 내비게이션 중 보상 자극(보상, 무보상)을 제시하는 동안 측정됩니다. 내비게이션 작업 중에 피드백 유형(보상 및 무보상)에 따라 단일 시험 EEG를 평균화하여 각 전극에 대한 RPT 전력을 측정하는 데 시간-주파수 분석이 사용됩니다. RPT의 크기는 RPT 응답의 최대 진폭을 식별하여 결정하고 후방 전극에서 평가합니다. RPT는 활성 및 가짜 그룹에 걸쳐 각각의 제안된 우측 후방 표적에 대해 측정되고 공간 처리와 관련된 뇌 활동을 조절하기 위해 TMS 표적의 효능을 측정하는 데 사용됩니다.
0일(테스트일)
공간 리콜 성능
기간: 0일(테스트일)
공간 회상 성능 학습은 선형 트랙 미로를 사용하여 측정됩니다. 초기 인코딩 단계에서 참가자는 5쌍의 고유한 기둥(랜드마크)에 노출되며 기둥 위치 중 하나만 보상 큐와 쌍을 이룹니다. 그런 다음 리콜 단계에서 참가자는 이전 랜드마크와 새로운 랜드마크를 제시하고 보상이 포함된 랜드마크를 기억해야 합니다. 정답을 맞추면 5센트의 보상이 주어집니다. 리콜 성능은 적중률과 오경보율의 확률 분포 사이의 정규화된 거리로 계산되는 d-prime을 사용하여 평가됩니다. 이 매개변수는 피험자가 잘못된 경보를 최소화하면서 정확한 명중을 최대화할 수 있었던 정도를 나타냅니다. 높은 리콜 성능은 보상된 기둥을 정확하게 식별하고 보상되지 않은 기둥뿐만 아니라 마지막 시도 동안 존재하지 않았던 기둥을 거부하는 피험자의 능력으로 측정됩니다.
0일(테스트일)

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

수사관

  • 수석 연구원: Travis E Baker, Rutgers University

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)

2023년 3월 24일

기본 완료 (추정된)

2026년 8월 31일

연구 완료 (추정된)

2026년 8월 31일

연구 등록 날짜

최초 제출

2023년 3월 24일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2023년 3월 24일

처음 게시됨 (실제)

2023년 4월 6일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2025년 11월 17일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2025년 11월 14일

마지막으로 확인됨

2025년 11월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • Pro2022000444_17-623R

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니요

IPD 계획 설명

오픈 소스 프레임워크에 데이터를 업로드할 수 있습니다. 모든 데이터는 익명화됩니다.

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

예

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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