비침습적 심부 뇌 자극을 위한 시간적 간섭 방법, 연구 1.2
2026년 2월 6일 업데이트: Joshua Brown, PHD, Indiana University
비침습적 심부 뇌 자극을 위한 시간 간섭 방법
이 연구비는 전체적으로 시간 간섭(TI) 전기 신경자극 기술을 사용하여 인지 과정에서 깊은 뇌 구조의 인과적 역할을 이해하기 위한 연구 라인을 개발하는 것을 목표로 합니다.
단기적으로 연구자들은 fMRI로 측정한 뇌 활동에 대한 TI의 효과를 검증하고 특성화하며, 상부 피질에 영향을 주지 않고 깊은 뇌 영역을 초점적으로 자극할 수 있는 능력을 입증하는 것을 목표로 합니다.
장기적으로 연구자들은 이러한 데이터를 사용하여 깊은 뇌 영역의 기능에 대한 오랜 논쟁을 해결하고 중독, 강박 장애(OCD), 파킨슨병 및 깊은 뇌 기능 장애와 관련된 기타 장애를 치료하기 위한 TI의 미래 임상 적용을 위한 기초를 마련하는 것을 목표로 합니다.
이 연구비는 2개의 별개의 목표를 지원하며, 각 목표는 일련의 독립적인 연구를 통해 평가될 것입니다.
연구 개요
상태
모병
정황
상세 설명
이 연구 기간 동안, 연구자들은 시간 간섭(TI) 전기적 신경 자극이 기능적 MRI(fMRI) BOLD 신호로 측정된 깊은 뇌 활동을 국소적으로 조작하는 데 잘 허용되고 효과적일 것이라고 가정합니다. 연구자들은 TI 자극이 복측 전대상피질(dACC)과 측좌핵(NAcc)을 포함한 목표 깊은 뇌 영역에서 BOLD 활동을 증가시킬 수 있는지, 그리고 이 자극이 이러한 영역에 의해 통제되는 인지 기능에 영향을 미칠 수 있는지 조사할 것입니다. TI는 여러 전극 쌍을 통해 약간 다른 주파수의 교류를 적용하여 작동하며, 이는 표층 피질 영역에 상당한 영향을 미치지 않고 깊은 뇌 영역을 자극할 수 있는 간섭 패턴을 생성합니다. 이 방법은 기존의 경두개 직류 자극(tDCS)과 유사하지만, TI는 tDCS가 효과적으로 도달할 수 없는 더 깊은 뇌 구조를 자극할 수 있습니다. 이 연구는 여러 하위 연구와 함께 두 가지 주요 목표로 나뉩니다. 목표 1에서 연구자들은 TI가 fMRI BOLD 신호에 미치는 영향을 특성화하고, 다른 비트 주파수를 테스트하며, 측좌핵 대 복측 전대상피질에서의 TI 효과를 비교할 것입니다. 목표 2에서 연구자들은 피험자가 fMRI 스캔을 받는 동안 확립된 인지 과제를 사용하여 복측 전대상피질에 TI를 적용하여 인지 통제, 갈등 모니터링, 위험 회피, 및 채집 행동에서의 역할에 대한 인과적 이론을 테스트할 것입니다.
연구 1.2(목표 1, 연구 12)는 표층 피질을 활성화하지 않고 측좌핵을 국소적으로 활성화하는 능력과 기능적 연결성에 대한 효과를 테스트할 것입니다. 건강한 피험자(n=30)는 단일 연구 방문을 위해 참여하며, 이 동안 fMRI 스캐너에 배치되고 시간 간섭 프로토콜이 적용될 것입니다. 구체적으로, 피험자들은 전도성 젤을 사용하여 두피에 4쌍의 탄소 섬유 전극이 부착될 것입니다. 그들은 전극 쌍당 2mA로 8분 블록의 자극을 받을 것입니다. 자극 순서는 각 2분 기간 시작 시 30초의 램프 업 및 램프 다운과 함께 2분 켜짐, 2분 꺼짐, 2분 켜짐, 2분 꺼짐으로 구성됩니다. 연구 1.2에서는 두 가지 TI 비트 주파수가 평가될 것입니다: 5 Hz(2000 Hz 및 2005 Hz 채널에서 생성) 및 10 Hz(2000 Hz 및 2010 Hz 채널에서 생성). 각 비트 주파수는 활성 블록(30초 램프로 2 mA, 2분 켜짐/2분 꺼짐 주기)과 자극이 램프 업 후 2 mA에 도달하자마자 즉시 램프 다운되는 일치하는 샴 블록을 가질 것입니다. 블록의 순서와 "켜짐" 또는 "꺼짐" 조건이 먼저 발생하는지는 피험자들 간에 균형을 맞출 것입니다.
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 연락처
- 이름: Joshua W Brown, PhD
- 전화번호: 812-855-9282
- 이메일: jwmbrown@iu.edu
연구 연락처 백업
- 이름: Kendall E Moore, BS
- 전화번호: 812-856-1846
- 이메일: kem12@iu.edu
연구 장소
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Indiana
-
Bloomington, Indiana, 미국, 47408
- 모병
- Indiana University Bloomington, Imaging Research Facility
-
연락하다:
- Josh W Brown, PhD
- 전화번호: 812-856-1846
- 이메일: cclab@iu.edu
-
연락하다:
- Kendall E Moore, BS
- 전화번호: (812) 856-1846
- 이메일: kem12@iu.edu
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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
- 성인
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
예
설명
포함 기준:
- 18세에서 50세 사이
- 최소 6학년 교육 수준 이상
- 모든 단계에서 영어로 말하고 읽을 수 있는 능력
제외 기준:
- 현재 ADHD, 기타 정신 질환 또는 암 치료를 위한 정신약물 복용 중
- 간질 또는 발작 장애 병력
- 편두통 또는 기타 신경학적 증후군 병력
- AIDS 병력 (인지 결손 가능성으로 인해)
- 두부 외상 또는 인지 장애 병력
- 정신증 증상과 일치하는 개인적 경험 (예: 환각, 통제력 또는 특별한 힘에 대한 망상)
- 두개골 결손 병력 (예: 두개골에 뚫린 구멍 또는 알려진 두개골 균열)
- 머리 또는 두피 아래 금속 임플란트
- fMRI 안전 검사 기준을 충족하지 않음 (예: 신체 내 금속 임플란트, 영구 보석, 머리나 목에 문신)
- 피임을 위해 자궁 내 장치(IUD)를 사용하며 MRI 안전성을 확인할 수 있는 서류를 제공할 수 없음
- 임신 (자가 보고; 임신 검사 미실시)
- 체중 440파운드(200kg) 초과 (스캐너 중량 제한)
- 페이스메이커 존재
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: 하나의
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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활성 비교기: NAcc 5 Hz TI 활성, 이후 NAcc 5 Hz TI 위약, 이후 NAcc 10 Hz TI 활성, 이후 NAcc 10 Hz TI 위약
이 그룹의 참가자들은 두 쌍의 탄소섬유 전극을 사용하여 측좌핵을 표적으로 하는 시간적 간섭(TI) 전기 자극을 다음과 같은 순서로 받습니다: 5 Hz TI 활성, 5 Hz TI 샴, 10 Hz TI 활성, 그 다음 10 Hz TI 샴.
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두 세트의 두피 전극을 통해 각 전극당 최대 2 mA의 교류 주파수로 전달되는 비침습적 전기 뇌 자극.
NAcc 5 Hz TI 활성 조건의 경우, 한 채널은 2000 Hz를 전달하고 다른 채널은 2005 Hz를 전달하여, 상부 피질을 활성화하지 않고 깊은 뇌 영역을 초점적으로 자극하는 5 Hz 비트 주파수를 생성합니다.
자극은 2분 작동 / 2분 정지 주기로 시행되며, 각 2분 기간 시작 시 30초 동안 서서히 증가 및 감소합니다.
다른 이름들:
5 Hz TI 활성 조건과 동일한 설정이지만, 램프 업 후 2 mA에 도달하는 즉시 자극이 램프 다운되어 가짜 조건을 생성합니다.
다른 이름들:
최대 전극당 2mA의 교류 주파수를 사용하여 두 세트의 두피 전극을 통해 전달되는 비침습적 뇌 전기 자극.
NAcc 10 Hz TI 활성 조건의 경우, 한 채널은 2000Hz를 전달하고 다른 채널은 2010Hz를 전달하여, 상부 피질을 활성화하지 않고도 심부 뇌 영역을 국소적으로 자극하는 10Hz의 비트 주파수를 생성합니다.
자극은 각 2분 주기 시작 시 30초의 점진적 증가 및 감소와 함께 2분 켜짐/2분 꺼짐 주기로 시행됩니다.
다른 이름들:
10 Hz TI 활성 조건과 동일한 설정이지만, 램프 업 후 2 mA에 도달하자마자 자극이 즉시 감소하여 가짜 조건을 생성합니다.
다른 이름들:
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활성 비교기: NAcc 5 Hz TI Sham, 그 다음 NAcc 5 Hz TI Active, 그 다음 NAcc 10 Hz TI Sham, 그 다음 NAcc 10 Hz TI Active
이 그룹의 참가자들은 두 쌍의 탄소섬유 전극을 사용하여 핵좌를 표적으로 하는 시간적 간섭(TI) 전기 자극을 다음 순서로 받습니다: 5Hz TI 샴, 5Hz TI 활성, 10Hz TI 샴, 그리고 10Hz TI 활성.
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두 세트의 두피 전극을 통해 각 전극당 최대 2 mA의 교류 주파수로 전달되는 비침습적 전기 뇌 자극.
NAcc 5 Hz TI 활성 조건의 경우, 한 채널은 2000 Hz를 전달하고 다른 채널은 2005 Hz를 전달하여, 상부 피질을 활성화하지 않고 깊은 뇌 영역을 초점적으로 자극하는 5 Hz 비트 주파수를 생성합니다.
자극은 2분 작동 / 2분 정지 주기로 시행되며, 각 2분 기간 시작 시 30초 동안 서서히 증가 및 감소합니다.
다른 이름들:
5 Hz TI 활성 조건과 동일한 설정이지만, 램프 업 후 2 mA에 도달하는 즉시 자극이 램프 다운되어 가짜 조건을 생성합니다.
다른 이름들:
최대 전극당 2mA의 교류 주파수를 사용하여 두 세트의 두피 전극을 통해 전달되는 비침습적 뇌 전기 자극.
NAcc 10 Hz TI 활성 조건의 경우, 한 채널은 2000Hz를 전달하고 다른 채널은 2010Hz를 전달하여, 상부 피질을 활성화하지 않고도 심부 뇌 영역을 국소적으로 자극하는 10Hz의 비트 주파수를 생성합니다.
자극은 각 2분 주기 시작 시 30초의 점진적 증가 및 감소와 함께 2분 켜짐/2분 꺼짐 주기로 시행됩니다.
다른 이름들:
10 Hz TI 활성 조건과 동일한 설정이지만, 램프 업 후 2 mA에 도달하자마자 자극이 즉시 감소하여 가짜 조건을 생성합니다.
다른 이름들:
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활성 비교기: NAcc 10 Hz TI 샴, 그 다음 NAcc 10 Hz TI 액티브, 그 다음 NAcc 5 Hz TI 샴, 그 다음 NAcc 5 Hz TI 액티브
이 그룹의 참가자들은 다음과 같은 순서로 두 쌍의 탄소 섬유 전극을 사용하여 측좌핵을 표적으로 한 시간적 간섭(TI) 전기 자극을 받습니다: 10 Hz TI 가짜, 10 Hz TI 활성, 5 Hz TI 가짜, 그리고 5 Hz TI 활성.
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두 세트의 두피 전극을 통해 각 전극당 최대 2 mA의 교류 주파수로 전달되는 비침습적 전기 뇌 자극.
NAcc 5 Hz TI 활성 조건의 경우, 한 채널은 2000 Hz를 전달하고 다른 채널은 2005 Hz를 전달하여, 상부 피질을 활성화하지 않고 깊은 뇌 영역을 초점적으로 자극하는 5 Hz 비트 주파수를 생성합니다.
자극은 2분 작동 / 2분 정지 주기로 시행되며, 각 2분 기간 시작 시 30초 동안 서서히 증가 및 감소합니다.
다른 이름들:
5 Hz TI 활성 조건과 동일한 설정이지만, 램프 업 후 2 mA에 도달하는 즉시 자극이 램프 다운되어 가짜 조건을 생성합니다.
다른 이름들:
최대 전극당 2mA의 교류 주파수를 사용하여 두 세트의 두피 전극을 통해 전달되는 비침습적 뇌 전기 자극.
NAcc 10 Hz TI 활성 조건의 경우, 한 채널은 2000Hz를 전달하고 다른 채널은 2010Hz를 전달하여, 상부 피질을 활성화하지 않고도 심부 뇌 영역을 국소적으로 자극하는 10Hz의 비트 주파수를 생성합니다.
자극은 각 2분 주기 시작 시 30초의 점진적 증가 및 감소와 함께 2분 켜짐/2분 꺼짐 주기로 시행됩니다.
다른 이름들:
10 Hz TI 활성 조건과 동일한 설정이지만, 램프 업 후 2 mA에 도달하자마자 자극이 즉시 감소하여 가짜 조건을 생성합니다.
다른 이름들:
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활성 비교기: NAcc 10 Hz TI 활성, 그 다음 NAcc 10 Hz TI 샴, 그 다음 NAcc 5 Hz TI 활성, 그 다음 NAcc 5 Hz TI 샴
이 그룹의 참가자들은 두 쌍의 탄소 섬유 전극을 사용하여 측좌핵을 대상으로 하는 시간적 간섭(TI) 전기 자극을 다음 순서로 받습니다: 10Hz TI 활성, 10Hz TI 셤, 5Hz TI 활성, 그 다음 5Hz TI 셤.
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두 세트의 두피 전극을 통해 각 전극당 최대 2 mA의 교류 주파수로 전달되는 비침습적 전기 뇌 자극.
NAcc 5 Hz TI 활성 조건의 경우, 한 채널은 2000 Hz를 전달하고 다른 채널은 2005 Hz를 전달하여, 상부 피질을 활성화하지 않고 깊은 뇌 영역을 초점적으로 자극하는 5 Hz 비트 주파수를 생성합니다.
자극은 2분 작동 / 2분 정지 주기로 시행되며, 각 2분 기간 시작 시 30초 동안 서서히 증가 및 감소합니다.
다른 이름들:
5 Hz TI 활성 조건과 동일한 설정이지만, 램프 업 후 2 mA에 도달하는 즉시 자극이 램프 다운되어 가짜 조건을 생성합니다.
다른 이름들:
최대 전극당 2mA의 교류 주파수를 사용하여 두 세트의 두피 전극을 통해 전달되는 비침습적 뇌 전기 자극.
NAcc 10 Hz TI 활성 조건의 경우, 한 채널은 2000Hz를 전달하고 다른 채널은 2010Hz를 전달하여, 상부 피질을 활성화하지 않고도 심부 뇌 영역을 국소적으로 자극하는 10Hz의 비트 주파수를 생성합니다.
자극은 각 2분 주기 시작 시 30초의 점진적 증가 및 감소와 함께 2분 켜짐/2분 꺼짐 주기로 시행됩니다.
다른 이름들:
10 Hz TI 활성 조건과 동일한 설정이지만, 램프 업 후 2 mA에 도달하자마자 자극이 즉시 감소하여 가짜 조건을 생성합니다.
다른 이름들:
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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5Hz 대 10Hz 시간적 간섭 자극 동안 측좌핵의 뇌 활동 변화
기간: 연구일자 동안 fMRI 스캔 시행 시 (약 60분)
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핵심보상중추(nucleus accumbens)의 뇌 활동은 10 Hz와 비교하여 5 Hz의 시간적 간섭(TI) 자극 중 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 사용하여 측정될 것입니다.
활동은 신경 활동의 변화를 반영하는 혈중 산소 농도 의존(BOLD) 신호의 백분율 변화로 보고될 것입니다.
높은 BOLD 값은 더 강한 뇌 활성화를 나타냅니다.
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연구일자 동안 fMRI 스캔 시행 시 (약 60분)
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
|---|---|---|
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5 Hz 활성 자극 대 위약 자극 중 측좌핵의 뇌 활동 변화
기간: 연구일 동안 fMRI 스캔 중 (약 60분)
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뇌 활동은 5Hz 비트 주파수에서의 활성 대 위장 시간 간섭 자극 동안 fMRI를 사용하여 측정됩니다.
활동은 혈중 산소 수준 의존(BOLD) 신호의 백분율 변화로 보고됩니다.
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연구일 동안 fMRI 스캔 중 (약 60분)
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10 Hz에서의 활성 대 위약 자극 중 핵 수축체의 뇌 활동 변화
기간: 연구일 fMRI 스캔 중(약 60분)
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활성 대 위약 시간적 간섭 자극 시 10 Hz 박동 주파수에서 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 사용하여 측뇌고(Brain activity in the nucleus accumbens)의 활동을 측정합니다.
활동은 혈중 산소 농도 의존성(BOLD) 신호의 백분율 변화로 보고됩니다.
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연구일 fMRI 스캔 중(약 60분)
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시간적 간섭 자극 중 핵심 보상 중추와 다른 뇌 영역 간의 뇌 연결성 변화
기간: 연구일 fMRI 검사 중(약 60분 소요)
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기능적 연결성은 활성 대 위약 시간적 간섭 자극 동안 fMRI 기반 분석을 사용하여 측정됩니다.
높은 상관관계 값은 뇌 영역 간의 더 강력한 통신을 나타냅니다.
주요 검정 통계량은 시상 간섭 자극 조건과 시상 간섭 자극 조건 사이의 전뇌 심리생리적 상호작용(PPI)입니다.
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연구일 fMRI 검사 중(약 60분 소요)
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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
수사관
- 수석 연구원: Joshua W Brown, PhD, Indiana University, Bloomington
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
- 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.
- Violante IR, Alania K, Cassara AM, Neufeld E, Acerbo E, Carron R, Williamson A, Kurtin DL, Rhodes E, Hampshire A, Kuster N, Boyden ES, Pascual-Leone A, Grossman N. Non-invasive temporal interference electrical stimulation of the human hippocampus. Nat Neurosci. 2023 Nov;26(11):1994-2004. doi: 10.1038/s41593-023-01456-8. Epub 2023 Oct 19. Erratum In: Nat Neurosci. 2023 Dec;26(12):2252. doi: 10.1038/s41593-023-01517-y.
- Modak P, Fine J, Colon B, Need E, Cheng H, Hulvershorn L, Finn P, Brown JW. Temporal interference electrical neurostimulation at 20 Hz beat frequency leads to increased fMRI BOLD activation in orbitofrontal cortex in humans. Brain Stimul. 2024 Jul-Aug;17(4):867-875. doi: 10.1016/j.brs.2024.07.014. Epub 2024 Jul 24.
유용한 링크
- Lab website for study. The Cognitive Control Lab aims to understand the neural mechanisms of goal-directed behavior, using a combination of fMRI, computational neural modeling, and neurostimulation methods in healthy and clinical human populations.
- Project details for the NIMH-funded study on temporal interference stimulation, including abstract, funding, and key personnel.
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)
2026년 2월 3일
기본 완료 (추정된)
2027년 4월 1일
연구 완료 (추정된)
2027년 4월 8일
연구 등록 날짜
최초 제출
2026년 1월 12일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2026년 1월 12일
처음 게시됨 (실제)
2026년 1월 14일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
2026년 2월 10일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2026년 2월 6일
마지막으로 확인됨
2026년 2월 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. .