비침습적 시간 간섭 자극: 심뇌 표적을 표적으로 하여 연상 기억 조절 (Deep-HiPs)
2023년 10월 18일 업데이트: Masaryk University
비침습적 시간 간섭 자극: 심뇌 표적을 표적으로 하여 연상 기억을 조절하기 위한 접근법
알츠하이머병과 이의 전임상 단계는 해마의 진행성 신경퇴행성 변화와 기본 모드 네트워크를 특징으로 하여 일시적인 기억과 그 중심 부분인 연상 기억의 기능 장애를 초래합니다.
연관 메모리는 관련 없는 항목 간의 관계를 학습하고 기억할 수 있게 해줍니다.
이전 연구에서는 비침습적 뇌 자극이 연상 기억에 영향을 미칠 수 있지만 그 능력으로 인해 표면적 뇌 영역에만 영향을 미치기 때문에 매우 작은 정밀도와 상대적으로 작은 영향이 있다는 경고가 있습니다.
TIS(Temporal Interference Stimulation)와 같은 새로운 뇌 자극 기술을 사용하면 집중적인 비침습적 심부 뇌 자극을 허용하여 이러한 주의 사항을 극복할 수 있습니다.
이 파일럿 임상 시험의 주요 목표는 TIS를 사용하여 피질-해마 회로에 영향을 미침으로써 건강한 노인들 사이에서 연상 기억을 조절하는 것입니다.
둘째, 목표는 기능적 자기 공명 영상(fMRI) 및 EEG를 사용하여 뇌 네트워크에 대한 TIS 효과의 신경 상관 관계를 탐색하고 뇌 자극에 대한 더 나은 반응을 예측할 수 있는 바이오마커를 찾는 것입니다.
연구 개요
상태
아직 모집하지 않음
상세 설명
알츠하이머병과 이의 전임상 단계는 해마의 진행성 신경퇴행성 변화와 기본 모드 네트워크[1]를 특징으로 하며 [1] 일화적 기억과 그 중심 부분인 연상 기억[1,2]의 기능 장애를 초래합니다. 연관 정보의 부호화는 하전두엽 피질, 방추형 피질, 내측 측두엽, 전운동 및 전두엽을 포함하는 후두정엽 피질을 포함하는 분산된 뇌 네트워크에서 발생합니다[3,4]. 이전 연구에서는 비침습적 뇌 자극 도구를 통해 코르티코-해마 회로 내의 특정 노드를 대상으로 하여 연상 기억(AM) 성능을 조작할 수 있음을 보여주었습니다[5-8]. 현재의 비침습적 자극 기술로 접근할 수 있습니다. 시간 간섭 자극(TIS)과 같은 비침습적 경두개 전기 자극의 새로운 양식은 초점을 손상시키지 않고 더 깊은 뇌 구조를 자극할 수 있는 가능성을 가지고 있습니다[9].
TIS는 상대적으로 낮은 손실로 침투할 수 있는 고주파에 의존합니다. 두 쌍(또는 그 이상)의 피부 전극에서 방출되는 고주파 캐리어(>1 kHz)는 깊은 말초 신경 표적에서 일시적으로 간섭할 수 있습니다. 유효 자극 주파수는 반송파 간의 오프셋 주파수와 같습니다. 필드 방향과 주파수 오프셋을 제어함으로써 보강 간섭의 핫스팟을 정확하게 타겟팅할 수 있습니다. 이 방법의 주요 측면은 1kHz보다 높은 주파수에서 반송파를 사용한다는 것입니다. 이 범위 이상의 주파수는 상대적으로 손실이 적은 무자극 및 통과 조직으로 간주됩니다. 이러한 더 높은 주파수는 신경 조직을 자극하지 않지만 오프셋(일명 "비트") 주파수가 < 100Hz로 조정될 수 있기 때문에 두 위상 편이 주파수의 간섭 엔벨로프가 활동 전위를 유도할 수 있습니다. 최신 연구에서는 건강한 젊은 성인의 일차 운동 피질[10] 또는 운동 선조체[11]에 적용된 TIS의 긍정적인 행동 효과를 보여주었습니다. 현재까지 TIS가 AM에 미치는 영향을 조사한 연구는 없습니다.
구체적인 목표는 다음과 같습니다. 건강한 노인의 연상 기억을 조절하는 것을 목표로 합니다. 2) TIS 효과의 신경 기반을 탐색하고 EEG/fMRI 기술을 사용하여 더 나은 시간적 간섭 자극 결과 및 최적의 후보 선택과 관련된 바이오마커를 찾습니다.
- 살라미, Alireza, 외. "높은 해마 휴식 상태 연결성은 노화에서 결핍된 신경인지 기능의 기초가 됩니다." 국립 과학 아카데미 절차 111.49 (2014): 17654-17659.
- 프레스톤, A. R., 아이헨바움, H. (2013). 기억에서 해마와 전두엽 피질의 상호 작용. 현재 비올. 23, R764-R773. 도이: 10.1016/j.cub. 2013.05.041
- Eichenbaum, H. 에피소드 메모리의 전전두엽-해마 상호 작용. Nat. Neurosci 목사. 18, 547-558 (2017).
- Wagner, A.D., 외. 에피소드 메모리 검색에 두정엽 기여. 트렌드 인식 과학. 9, 445-453(2005).
- Koch, Giacomo, et al. "precuneus의 경두개 자기 자극은 전구 알츠하이머병에서 기억력과 신경 활동을 향상시킵니다." 신경이미지 169 (2018): 302-311.
- 랭, 스테판 등. "세타 밴드 고화질 경두개 교류 자극은 경두개 직류 자극이 아니라 연상 기억 성능을 향상시킵니다." 과학 보고서 9.1(2019): 1-11.
- 왕, 제인 X., 외. "대뇌피질-해마 뇌 네트워크 및 연관 기억의 표적 강화." Science 345.6200 (2014): 1054-1057.
- Wang, He, et al. "Cortico-hippocampal 뇌 연결성 유도 반복적 경두개 자기 자극은 단기적으로 얼굴 신호 단어 기반 연관 기억을 향상시킵니다." 인간 신경과학의 프론티어 14 (2020).
- Grossman, Nir, et al. "시간적으로 간섭하는 전기장을 통한 비침습적 심부 뇌 자극." 세포 169.6 (2017): 1029-1041.
- Ma, Ru, et al. "인간 운동 피질의 높은 감마 및 베타 시간 간섭 자극은 운동 기능을 향상시킵니다." 바이오Rxiv(2021).
- Wessel, 막시밀리안 조나스 등. "운동 선조체에 대한 시간 간섭(TI) 자극 효과에 대한 증거." 뇌 자극: 신경조절 14.6(2021): 1684의 기본, 중개 및 임상 연구.
연구 유형
중재적
등록 (추정된)
30
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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-
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Brno, 체코, 62500
- CEITEC Masaryk University
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연락하다:
- Patrik Simko, PhD.
- 전화번호: +420 54949 7643
- 이메일: patrik.simko@ceitec.muni.cz
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연락하다:
- Monika Pupikova, PhD.
- 전화번호: +420 54949 8313
- 이메일: monika.pupikova@ceitec.muni.cz
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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
예
설명
포함 기준:
- 온전한 인식
- 실험 과제를 이해하는 능력
- 오른 손잡이
제외 기준:
- 왼손잡이
- 심각한 내부 질환, 암
- 뇌종양, 두개내 수술, 정신질환
- 중증 신경성 뇌 질환; 즉: 간질, 뇌졸중 등
- 심박조율기/제세동기, 신체의 자기 공명과 양립할 수 없는 금속의 존재
- 무력화 근골격계 질환
- 선별 검사를 기반으로 한 인지 장애
- 심각한 시력 장애
공부 계획
이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 치료
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 크로스오버 할당
- 마스킹: 더블
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 해마의 활성 TIS
참가자는 무작위 순서로 시험 내의 3가지 조건 중 하나로 해마의 활성 TIS를 받게 됩니다.
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TIS는 상대적으로 낮은 손실로 침투할 수 있는 고주파에 의존합니다.
두 쌍(또는 그 이상)의 피부 전극에서 방출되는 고주파 캐리어(>1 kHz)는 깊은 말초 신경 표적에서 일시적으로 간섭할 수 있습니다.
유효 자극 주파수는 반송파 간의 오프셋 주파수와 같습니다.
필드 방향과 주파수 오프셋을 제어함으로써 보강 간섭의 핫스팟을 정확하게 타겟팅할 수 있습니다.
이 방법의 주요 측면은 1kHz보다 높은 주파수에서 반송파를 사용한다는 것입니다.
이 범위 이상의 주파수는 상대적으로 손실이 적은 무자극 및 통과 조직으로 간주됩니다.
이러한 더 높은 주파수는 신경 조직을 자극하지 않지만 오프셋(일명 "비트") 주파수가 < 100Hz로 조정될 수 있기 때문에 두 위상 편이 주파수의 간섭 엔벨로프가 활동 전위를 유도할 수 있습니다.
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실험적: 전두엽의 활성 TIS
참가자는 시험 내의 3가지 조건 중 하나로 무작위 순서로 쐐기돌기의 활성 TIS를 받게 됩니다.
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TIS는 상대적으로 낮은 손실로 침투할 수 있는 고주파에 의존합니다.
두 쌍(또는 그 이상)의 피부 전극에서 방출되는 고주파 캐리어(>1 kHz)는 깊은 말초 신경 표적에서 일시적으로 간섭할 수 있습니다.
유효 자극 주파수는 반송파 간의 오프셋 주파수와 같습니다.
필드 방향과 주파수 오프셋을 제어함으로써 보강 간섭의 핫스팟을 정확하게 타겟팅할 수 있습니다.
이 방법의 주요 측면은 1kHz보다 높은 주파수에서 반송파를 사용한다는 것입니다.
이 범위 이상의 주파수는 상대적으로 손실이 적은 무자극 및 통과 조직으로 간주됩니다.
이러한 더 높은 주파수는 신경 조직을 자극하지 않지만 오프셋(일명 "비트") 주파수가 < 100Hz로 조정될 수 있기 때문에 두 위상 편이 주파수의 간섭 엔벨로프가 활동 전위를 유도할 수 있습니다.
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위약 비교기: 고주파 자극
고주파 >1Khz 자극; 가정: 신경막에 의한 전기 신호의 본질적인 저역 통과 필터링은 매우 높은 주파수 진동(예: > 1kHz) 전기장을 따르는 신경 전기 활동을 방지합니다.
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고주파(>1kHz) 자극; 캐리어 주파수로 표준 사용; 뉴런에 의해 하이패스 필터링되는 효과가 기대됩니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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얼굴 이름 연관 작업의 정확성
기간: 자극 절차 동안 측정됨; 연구 완료를 통해 평가, 평균 2년
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얼굴 이름 연관 작업은 인코딩 및 리콜 블록으로 구성됩니다.
각 블록에는 고유한 얼굴-이름 쌍이 포함되어 있습니다.
여러 쌍에 이어 지연 및 리콜 기간이 뒤따르며 참가자는 5가지 옵션(즉, 하나의 대상 이름, 블록에 있지만 다른 얼굴과 연결된 두 개의 포일 이름, 작업 중에 나타나지 않은 두 개의 산만한 이름).
각 이름 선택 후, 참가자들은 자신의 선택 신뢰도를 평가하도록 요청받았습니다(1, 전혀 자신 없음 ~ 4, 매우 자신 있음).
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자극 절차 동안 측정됨; 연구 완료를 통해 평가, 평균 2년
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얼굴 이름 연관 작업의 속도
기간: 자극 절차 동안 측정됨; 연구 완료를 통해 평가, 평균 2년
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얼굴 이름 연관 작업은 인코딩 및 리콜 블록으로 구성됩니다.
각 블록에는 고유한 얼굴-이름 쌍이 포함되어 있습니다.
여러 쌍에 이어 지연 및 리콜 기간이 뒤따르며 참가자는 5가지 옵션(즉, 하나의 대상 이름, 블록에 있지만 다른 얼굴과 연결된 두 개의 포일 이름, 작업 중에 나타나지 않은 두 개의 산만한 이름).
각 이름 선택 후, 참가자들은 자신의 선택 신뢰도를 평가하도록 요청받았습니다(1, 전혀 자신 없음 ~ 4, 매우 자신 있음).
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자극 절차 동안 측정됨; 연구 완료를 통해 평가, 평균 2년
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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관심 영역의 휴면 상태 기능적 연결성 변화
기간: 자극 약 20분 전 기준선 측정; 자극 프로토콜 직후 최대 30분
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휴식 상태 fMRI: 분석은 주로 기본 모드 네트워크의 노드 내 및 네트워크 연결 사이의 변경에 초점을 맞춥니다. 작업 긍정적인 네트워크에 대한 이차 초점, 즉: 중앙 실행 네트워크 및 등쪽 주의 네트워크
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자극 약 20분 전 기준선 측정; 자극 프로토콜 직후 최대 30분
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경두개 자기 자극은 관심 영역(Precuneus, 전두엽 피질)에 대한 활동 변화를 유발했습니다.
기간: 자극 약 30분 전 기준선 측정; 자극 프로토콜 직후 최대 40분
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경두개 자기 자극(TMS) 유발 전위; 자극 후 활성화된 국소 피질 회로 및 네트워크 조사
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자극 약 30분 전 기준선 측정; 자극 프로토콜 직후 최대 40분
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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
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
- Koch G, Bonni S, Pellicciari MC, Casula EP, Mancini M, Esposito R, Ponzo V, Picazio S, Di Lorenzo F, Serra L, Motta C, Maiella M, Marra C, Cercignani M, Martorana A, Caltagirone C, Bozzali M. Transcranial magnetic stimulation of the precuneus enhances memory and neural activity in prodromal Alzheimer's disease. Neuroimage. 2018 Apr 1;169:302-311. doi: 10.1016/j.neuroimage.2017.12.048. Epub 2017 Dec 19.
- Wang JX, Rogers LM, Gross EZ, Ryals AJ, Dokucu ME, Brandstatt KL, Hermiller MS, Voss JL. Targeted enhancement of cortical-hippocampal brain networks and associative memory. Science. 2014 Aug 29;345(6200):1054-7. doi: 10.1126/science.1252900.
- Salami A, Pudas S, Nyberg L. Elevated hippocampal resting-state connectivity underlies deficient neurocognitive function in aging. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Dec 9;111(49):17654-9. doi: 10.1073/pnas.1410233111. Epub 2014 Nov 24.
- Preston AR, Eichenbaum H. Interplay of hippocampus and prefrontal cortex in memory. Curr Biol. 2013 Sep 9;23(17):R764-73. doi: 10.1016/j.cub.2013.05.041.
- Eichenbaum H. Prefrontal-hippocampal interactions in episodic memory. Nat Rev Neurosci. 2017 Sep;18(9):547-558. doi: 10.1038/nrn.2017.74. Epub 2017 Jun 29.
- Wagner AD, Shannon BJ, Kahn I, Buckner RL. Parietal lobe contributions to episodic memory retrieval. Trends Cogn Sci. 2005 Sep;9(9):445-53. doi: 10.1016/j.tics.2005.07.001.
- Lang S, Gan LS, Alrazi T, Monchi O. Theta band high definition transcranial alternating current stimulation, but not transcranial direct current stimulation, improves associative memory performance. Sci Rep. 2019 Jun 12;9(1):8562. doi: 10.1038/s41598-019-44680-8.
- Wang H, Jin J, Cui D, Wang X, Li Y, Liu Z, Yin T. Cortico-Hippocampal Brain Connectivity-Guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation Enhances Face-Cued Word-Based Associative Memory in the Short Term. Front Hum Neurosci. 2020 Oct 30;14:541791. doi: 10.3389/fnhum.2020.541791. eCollection 2020.
- Grossman N, Bono D, Dedic N, Kodandaramaiah SB, Rudenko A, Suk HJ, Cassara AM, Neufeld E, Kuster N, Tsai LH, Pascual-Leone A, Boyden ES. Noninvasive Deep Brain Stimulation via Temporally Interfering Electric Fields. Cell. 2017 Jun 1;169(6):1029-1041.e16. doi: 10.1016/j.cell.2017.05.024.
유용한 링크
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 (추정된)
2024년 1월 30일
기본 완료 (추정된)
2025년 11월 1일
연구 완료 (추정된)
2025년 12월 12일
연구 등록 날짜
최초 제출
2023년 3월 28일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2023년 3월 28일
처음 게시됨 (실제)
2023년 4월 7일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
2023년 10월 19일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2023년 10월 18일
마지막으로 확인됨
2023년 10월 1일
추가 정보
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. .