다중 방법 뇌 자극을 통한 일화적 기억 iEEG 네트워크의 인과 관계 매핑을 향하여
2026년 1월 26일 업데이트: University of Chicago
다양한 뇌 자극 방법을 통한 일화 기억 iEEG 네트워크의 인과적 매핑을 향하여
인간 두개강내 뇌파(EEG)는 높은 공간 및 시간적 해상도로 기억의 뇌 활동 상관관계를 제공할 수 있습니다.
이 프로젝트는 새로운 비침습적 및 침습적 자극 방법을 사용하여 기억 행동 성능에 대한 이러한 신경 신호의 기능적 관련성을 테스트할 것입니다.
연구 결과는 기억 장애 치료의 진전을 가속화하는 데 필요한 대로 기억을 위한 뇌 메커니즘에 대한 이해를 증진시킬 것입니다.
연구 개요
상세 설명
해마와 그 상호작용하는 뇌 영역 네트워크에 질병이 영향을 미칠 때 일화 기억 장애가 발생합니다.
치료법 개발을 위해서는 기억의 뇌 메커니즘에 대한 더 나은 이해가 필요합니다.
이 프로젝트는 자극을 사용하여 인간의 뇌-행동 관계를 조작하는 실험적 접근법을 개발하여 해마 네트워크가 기억을 어떻게 지원하는지 직접적으로 테스트할 것입니다.
두개내 뇌파 (iEEG)는 높은 공간 및 시간 해상도로 기억의 신경 기초를 연구할 수 있는 기회를 제공합니다.
많은 실험들이 기억 성공 사례와 실패 사례를 비교하는 등 iEEG 신호를 기억과 연관시켰습니다.
그러나 이러한 비교는 외부적, 동시 발생 인지 과정의 신호를 식별할 수 있기 때문에 이러한 신호들의 기능적 관련성은 여전히 불분명합니다.
행동 신경과학에서 이러한 한계를 해결하기 위한 일반적인 접근법은 양방향 조작, 즉 추정 신경 과정의 외인적 향상 또는 억제 및 행동 수행의 상응하는 향상 또는 억제 테스트를 통한 것입니다.
이 접근법은 인간 iEEG 기억 연구에서 활용이 부족했는데, 부분적으로는 iEEG 전극을 통한 직접 전기 자극 (DES)과 같은 현재 이용 가능한 조작으로 기억이나 신경 신호를 신뢰성 있게 영향을 미치는 데 어려움이 있기 때문입니다.
인간 iEEG 기억 연구에서 양방향 조작 실험을 달성하기 위한 경로로서, 이 프로젝트는 해마 네트워크 활동과 기억 수행을 신뢰성 있고 강력하게 영향을 미치는 비침습적 전자기 자극 도구인 "해마 간접 표적 자극" (HITS)을 활용합니다.
HITS는 처음으로 iEEG와 함께 사용되어 기억 행동 수행 향상 대 손상과 관련된 해마 네트워크의 활동 패턴을 식별할 것입니다.
행동 관련성을 엄격하게 테스트하기 위해, 우리는 HITS에 의해 생성된 해마 네트워크 iEEG 활동 패턴을 재현하는 DES 매개변수를 식별하기 위한 폐쇄 루프 머신 러닝 접근법을 사용한 다음, 이러한 해마 네트워크 iEEG 활동 패턴을 향상시키거나 억제하기 위한 DES 전달이 기억 행동 수행의 상응하는 향상 대 손상을 초래하는지 테스트할 것입니다.
따라서, 양방향 조작은 기억 행동의 iEEG 신호를 직접적/인과적으로 테스트하는 데 사용될 것입니다.
HITS 효과를 모방하는 DES 매개변수의 그룹 수준 모델링은 HITS에 대한 기술적 능력이 부족한 여러 사이트에서 더 큰 iEEG 샘플을 통해 기억 메커니즘을 테스트하는 미래 연구를 위한 양방향 조작의 접근성을 넓히는 데 사용될 것입니다.
세 사이트에서, 기억 수행에 대한 해마 네트워크 활동의 양방향 조작이 선험적 가설에 기반한 DES 대비 HITS 정보 기반 DES에서 더 성공적인지 테스트할 것입니다.
이 탐색적 프로젝트는 따라서 양방향 실험적 조작을 사용하여 기억 행동 수행에 대한 해마 네트워크 지원을 엄격하게 테스트하는 미래 연구의 기초를 구축하고, 이 혁신적인 기계적 기억 연구를 수행하기 위해 여러 기관의 다학제 연구자들의 협력을 확립할 것입니다.
연구 유형
중재적
등록 (추정된)
44
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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Illinois
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Chicago, Illinois, 미국, 60637
- University of Chicago Medical Center
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Chicago, Illinois, 미국, 60611
- Northwestern Memorial Hospital
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Missouri
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St Louis, Missouri, 미국, 63130
- Washington University in St. Louis
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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
- 고령자
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
아니
설명
포함 기준:
- 18세 이상
- 영어 원어민
- 정상 또는 교정 후 정상인 근시 및 원시
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: 무작위화되지 않음
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: HITS를 이용한 TMS 자극
해마 간접 표적 자극(HITS)이 두개내 뇌파(iEEG) 모니터링을 받는 간질 환자에게 적용될 것입니다.
iEEG 신호는 자연주의적 장면의 부호화 및 검색과 함께 안구 운동 추적을 포함하는 특수 기억 과제에서 임상용 대전극과 연구용 미세전극으로부터 획득될 것입니다. 관심 기억 행동에는 기존/신규 결정 시의 회상과 안구 운동 패턴의 시공간적 재생이 포함됩니다. HITS는 이 실험 설계에서 향상된 대비 손상된 성능을 산출한 매개변수를 사용하여 부호화 중 각 장면 시작 직전에 약 2초 동안 적용될 것입니다. |
연구 조건에는 비침습적 TMS를 통해 전달되는 전기 자극이 포함됩니다.
이러한 다양한 자극 매개변수에는 자극의 유무(자극 없음 대 자극)와 자극의 위치가 포함됩니다.
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실험적: HITS 매개변수를 사용한 DES 자극
우리는 DES를 포함한 엄격한 접근법을 사용하여 기억 향상 및 손상의 iEEG 상관관계의 행동적 중요성을 테스트할 것입니다.
HITS로 인한 기억 향상 또는 손상의 iEEG 서명을 최대한 정확하게 재현하는 직접 전기 자극(DES) 매개변수가 확인될 것입니다.
이것은 기억 인코딩 중에 DES에 의해 유발된 iEEG 신호와 HITS에 의해 유발된 iEEG 신호의 유사성을 극대화하기 위해 폐쇄형 기계 학습 접근법을 사용하여 달성될 것입니다.
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연구 조건은 이식된 iEEG 전극을 통해 직접 전기 자극을 전달하는 것을 포함합니다.
이러한 다양한 자극 매개변수에는 자극의 존재(자극 없음 대 자극 있음)와 동일 전극 또는 다른 전극에 걸친 자극 위치가 포함됩니다. |
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실험적: DES의 규범적 모델
우리는 미래 실험을 위해 에피소드 기억의 iEEG 상관관계를 실험적으로 양방향으로 조작하기 위한 DES 매개변수의 규범적 모델을 개발, 테스트 및 개선할 것입니다.
우리는 실험 2 데이터셋에서 HITS에 의해 기억 향상 또는 저하의 iEEG 신호를 모방하도록 알고리즘적으로 결정된 DES 매개변수의 공통적인 특징을 식별할 것입니다.
분석은 자극된 전극 위치의 개인별 차이, 자극된 전극의 iEEG 기능적 연결성, 행동 수정의 성공도, 그리고 HITS의 iEEG 효과를 모방하는 정확도에서의 개인별 차이를 고려하여, 자극 경험이 없는 피험자들에게 그들의 특이적인 전극 배치와 뇌 활동 패턴을 고려하여 DES 매개변수를 적용하는 방법에 대한 예측을 가능하게 할 것입니다.
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연구 조건은 이식된 iEEG 전극을 통해 직접 전기 자극을 전달하는 것을 포함합니다.
이러한 다양한 자극 매개변수에는 자극의 존재(자극 없음 대 자극 있음)와 동일 전극 또는 다른 전극에 걸친 자극 위치가 포함됩니다. |
연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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세타-밴드 해마 iEEG 활동의 힘
기간: 연구 활동이 완료되는 동안 과제 수행 중에 측정됩니다. 측정은 하루에 2~4시간 소요됩니다.
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iEEG는 작업 조건에 의해 유발된 국소 뇌 전기 활동을 측정하는 데 사용됩니다.
우리는 해마 iEEG 활동의 세타 대역 파워를 기록하고 분석할 것입니다.
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연구 활동이 완료되는 동안 과제 수행 중에 측정됩니다. 측정은 하루에 2~4시간 소요됩니다.
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해마와 자극된 전극 사이의 iEEG 활동
기간: 연구 활동이 완료되는 동안 과제 수행 중에 측정됩니다. 측정은 하루에 2~4시간이 소요됩니다.
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iEEG는 과제 조건에 의해 유발된 국소 뇌 전기 활동을 측정하는 데 사용됩니다.
우리는 해마와 자극된 전극 사이의 iEEG 활동 동기화를 기록하고 분석할 것입니다.
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연구 활동이 완료되는 동안 과제 수행 중에 측정됩니다. 측정은 하루에 2~4시간이 소요됩니다.
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기억 과제 수행
기간: 기억 과제는 경두개 자기 자극(TMS) 또는 직접 전기 자극(DES)의 자극 전, 중 및/또는 후에 시행됩니다. 기억 과제는 단일 날에 2~4시간이 소요됩니다.
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피험자들은 연구된 장면과 새롭게 제시된 (참고용) 장면 및 객체 이미지를 구별하려고 시도합니다.
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기억 과제는 경두개 자기 자극(TMS) 또는 직접 전기 자극(DES)의 자극 전, 중 및/또는 후에 시행됩니다. 기억 과제는 단일 날에 2~4시간이 소요됩니다.
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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
수사관
- 수석 연구원: Joel Voss, PhD, University of Chicago
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)
2025년 9월 15일
기본 완료 (추정된)
2028년 4월 30일
연구 완료 (추정된)
2028년 6월 30일
연구 등록 날짜
최초 제출
2026년 1월 16일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2026년 1월 26일
처음 게시됨 (실제)
2026년 1월 30일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
2026년 1월 30일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2026년 1월 26일
마지막으로 확인됨
2026년 1월 1일
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
기타 연구 ID 번호
- IRB24-0486
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
아니요
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
아니
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
아니
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