Neuroplasticiteit bij blinde proefpersonen na herhaalde tactiele stimulatie
Hersenplasticiteit van corticale activiteit veroorzaakt door herhaalde tactiele stimulatie zou een progressieve ontwikkeling kunnen hebben die afkomstig was van primaire pariëtale gebieden, via pariëto-occipitale gebieden en secundair kwam aan primaire occipitale gebieden. Dit proces maakt het mogelijk om het bestaan van neuronen in de hersenen en specifieke gebieden voor bepaalde functies te begrijpen, onafhankelijk van het type stimulatie dat wordt uitgevoerd.
Door herhaalde tactiele stimulatie uit te voeren gedurende een periode van 3 maanden, met behulp van een tactiele stimulator, zal onze groep proberen verschillende te bewijzen dat herhaalde tactiele stimulatie cross-modaliteit kan creëren en de herkenning en lokalisatie van patronen bij blinde mensen kan verbeteren.
Studie Overzicht
Gedetailleerde beschrijving
De onderzoekers zullen passieve repetitieve tactiele stimulatie gebruiken gedurende een periode van 3 maanden, één uur per dag gedurende vijf dagen per week, met verticale, horizontale en schuine lijnen die willekeurig worden gegenereerd door een tactiele stimulator. Ons doel is (a) om te onderzoeken of repetitieve tactiele stimulatie cross-modaliteit kan creëren en de herkenning en lokalisatie van patronen bij blinde mensen kan verbeteren, (b) om de impact van deze training op de hersenactiviteit te evalueren. tijdens de eerste stimulatiesessie en tijdens de laatste. En (c) meet de functionele connectiviteit van de hersenen met rusttoestand MRI voor en na de training. Het MRI-protocol in rusttoestand bestaat uit één run van T1WI en drie vetgedrukte runs (TE=30 ms, TR = 3000 ms, draaihoek 90º, voxelgrootte 3 mm, 124 tijdspunten, 0 tussenruimte).
Cross-modaliteit sensorische stimulatie kan een goede mogelijkheid bieden om de herkenning, lokalisatie en navigatie bij blinde mensen te verbeteren. Hoewel het neurale substraat van deze multimodaliteitsintegratie nog niet volledig wordt begrepen. Sommige delen van de hersenen, voornamelijk de laterale occipitale cortex, zijn gespecialiseerd in visuele objectherkenning en kunnen worden geactiveerd door tactiele prikkels. Deze activering van de visuele cortex kan leiden tot visueel-achtige perceptie, ongeacht de sensorische inputmodaliteit.
Bij blinden lijkt de grote vraag die objectherkenning vereist, ook ventrale en dorsale occipitale gebieden aan te trekken. Blindheid verandert neocorticale verwerking van niet-visuele taken, inclusief frontopariëtale en visuele gebieden tijdens tactiele stimulatie. Het is ook bekend dat mensen met blindheid die bedreven zijn in het gebruik van een visueel-tactiel sensorisch substitutie-apparaat dat visuele beelden presenteert als patronen van elektrische prikkels op de tong van het onderwerp, zoals Bach-y-Rita en Ptito zeiden, occipitale cortexactivatie vertonen in een oriëntatie-discriminatie taak.
Voor zover de onderzoekers weten, zijn er geen studies die gericht zijn op het begrijpen van de relatie tussen activering van de laterale occipitale cortex en het vermogen om objecten die in de loop van de tijd aan de hand worden gepresenteerd te herkennen. De onderzoekers testten met name of herhaalde passieve tactiele stimulatie leidt tot activering van visuele gebieden en herkenning van ruimtelijke patronen bij mensen met blindheid.
Studietype
Inschrijving (Verwacht)
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
Studie Locaties
-
-
-
Madrid, Spanje, 28040
- Werving
- Universidad Complutense de Madrid
-
Contact:
- Tomas Ortiz Alonso, MD,PhD
- Telefoonnummer: 1495 +34 91 394 1495
- E-mail: tortiz@med.ucm.es
-
Contact:
- Laura Ortiz Teran, MD, PhD
- Telefoonnummer: +1 617 945 3384
- E-mail: teran@nmr.mgh.harvard.edu
-
Hoofdonderzoeker:
- Tomas Ortiz Alonso, MD, PhD
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
Accepteert gezonde vrijwilligers
Geslachten die in aanmerking komen voor studie
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Klinische diagnose: verschillende oorzaken van blindheid waren divers: congenitale nystagmus, glaucoom, retinopathie, congenitale cataracten, lenticulaire fibroplasie, maculaire degeneratie, optische atrofie, Peter's anomalie met microftalmie, netvliesloslating, netvliesnecrose, retinitis pigmentosa en uveïtis
Uitsluitingscriteria:
- Geen voorgeschiedenis van andere neurologische, psychiatrische, cognitieve of sensomotorische stoornissen dan blindheid.
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Toewijzing: NVT
- Interventioneel model: Opdracht voor een enkele groep
- Masker: Geen (open label)
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Experimenteel: Functionele Connectiviteit MRI
Functionele connectiviteit zal worden gemeten met MRI, we zullen één T1WI-run uitvoeren en drie vetgedrukte runs in rusttoestand.
Vetgedrukte parameters: TE 30 ms, TR 3000 ms, draaihoek 90º, opening 0 mm, 124 tijdspunten, voxelgrootte 3 mm, duur elk 6 min 18 sec, gezichtsveld 240x240x141.
|
Tactiele training om neuroplasticiteit in het visuele pad te induceren, gemeten met functionele connectiviteit MRI
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
MRI functionele connectiviteit van het visuele pad
Tijdsspanne: 1 jaar
|
Functionele connectiviteitsanalyse (fcMRI) is een hulpmiddel waarmee functioneel geassocieerde hersengebieden kunnen worden geïdentificeerd.
fcMRI maakt gebruik van de waarneming dat de hersengebieden spontane, laagfrequente variaties vertonen, zoals gemeten met behulp van bloedoxygenatieniveau-afhankelijke (BOLD) beeldvorming.
|
1 jaar
|
Medewerkers en onderzoekers
Medewerkers
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: Tomás Ortiz Alonso, MD PhD, Universidad Complutense de Madrid
Publicaties en nuttige links
Algemene publicaties
- van Praag H, Christie BR, Sejnowski TJ, Gage FH. Running enhances neurogenesis, learning, and long-term potentiation in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Nov 9;96(23):13427-31. doi: 10.1073/pnas.96.23.13427.
- Mahncke HW, Connor BB, Appelman J, Ahsanuddin ON, Hardy JL, Wood RA, Joyce NM, Boniske T, Atkins SM, Merzenich MM. Memory enhancement in healthy older adults using a brain plasticity-based training program: a randomized, controlled study. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Aug 15;103(33):12523-8. doi: 10.1073/pnas.0605194103. Epub 2006 Aug 3.
- Pascual-Leone A, Amedi A, Fregni F, Merabet LB. The plastic human brain cortex. Annu Rev Neurosci. 2005;28:377-401. doi: 10.1146/annurev.neuro.27.070203.144216.
- Feldman DE, Brecht M. Map plasticity in somatosensory cortex. Science. 2005 Nov 4;310(5749):810-5. doi: 10.1126/science.1115807.
- Greenwood RS, Parent JM. Damage control: the influence of environment on recovery from brain injury. Neurology. 2002 Nov 12;59(9):1302-3. doi: 10.1212/wnl.59.9.1302. No abstract available.
- Lepore N, Voss P, Lepore F, Chou YY, Fortin M, Gougoux F, Lee AD, Brun C, Lassonde M, Madsen SK, Toga AW, Thompson PM. Brain structure changes visualized in early- and late-onset blind subjects. Neuroimage. 2010 Jan 1;49(1):134-40. doi: 10.1016/j.neuroimage.2009.07.048. Epub 2009 Jul 28.
- Elbert T, Sterr A, Rockstroh B, Pantev C, Muller MM, Taub E. Expansion of the tonotopic area in the auditory cortex of the blind. J Neurosci. 2002 Nov 15;22(22):9941-4. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-22-09941.2002.
- Fortin M, Voss P, Lord C, Lassonde M, Pruessner J, Saint-Amour D, Rainville C, Lepore F. Wayfinding in the blind: larger hippocampal volume and supranormal spatial navigation. Brain. 2008 Nov;131(Pt 11):2995-3005. doi: 10.1093/brain/awn250. Epub 2008 Oct 14.
- Sadato N, Pascual-Leone A, Grafman J, Ibanez V, Deiber MP, Dold G, Hallett M. Activation of the primary visual cortex by Braille reading in blind subjects. Nature. 1996 Apr 11;380(6574):526-8. doi: 10.1038/380526a0.
- Sadato N, Pascual-Leone A, Grafman J, Deiber MP, Ibanez V, Hallett M. Neural networks for Braille reading by the blind. Brain. 1998 Jul;121 ( Pt 7):1213-29. doi: 10.1093/brain/121.7.1213.
- Merabet LB, Hamilton R, Schlaug G, Swisher JD, Kiriakopoulos ET, Pitskel NB, Kauffman T, Pascual-Leone A. Rapid and reversible recruitment of early visual cortex for touch. PLoS One. 2008 Aug 27;3(8):e3046. doi: 10.1371/journal.pone.0003046.
- Burton H, Sinclair RJ, McLaren DG. Cortical activity to vibrotactile stimulation: an fMRI study in blind and sighted individuals. Hum Brain Mapp. 2004 Dec;23(4):210-28. doi: 10.1002/hbm.20064.
- Wheat HE, Goodwin AW, Browning AS. Tactile resolution: peripheral neural mechanisms underlying the human capacity to determine positions of objects contacting the fingerpad. J Neurosci. 1995 Aug;15(8):5582-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.15-08-05582.1995.
- Amedi A, Stern WM, Camprodon JA, Bermpohl F, Merabet L, Rotman S, Hemond C, Meijer P, Pascual-Leone A. Shape conveyed by visual-to-auditory sensory substitution activates the lateral occipital complex. Nat Neurosci. 2007 Jun;10(6):687-9. doi: 10.1038/nn1912. Epub 2007 May 21.
- Swisher JD, Halko MA, Merabet LB, McMains SA, Somers DC. Visual topography of human intraparietal sulcus. J Neurosci. 2007 May 16;27(20):5326-37. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0991-07.2007.
- Harris JA, Miniussi C, Harris IM, Diamond ME. Transient storage of a tactile memory trace in primary somatosensory cortex. J Neurosci. 2002 Oct 1;22(19):8720-5. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-19-08720.2002.
- De Volder AG, Catalan-Ahumada M, Robert A, Bol A, Labar D, Coppens A, Michel C, Veraart C. Changes in occipital cortex activity in early blind humans using a sensory substitution device. Brain Res. 1999 Apr 24;826(1):128-34. doi: 10.1016/s0006-8993(99)01275-5.
- Gizewski ER, Gasser T, de Greiff A, Boehm A, Forsting M. Cross-modal plasticity for sensory and motor activation patterns in blind subjects. Neuroimage. 2003 Jul;19(3):968-75. doi: 10.1016/s1053-8119(03)00114-9.
- Zarei M, Johansen-Berg H, Smith S, Ciccarelli O, Thompson AJ, Matthews PM. Functional anatomy of interhemispheric cortical connections in the human brain. J Anat. 2006 Sep;209(3):311-20. doi: 10.1111/j.1469-7580.2006.00615.x.
- Hofer S, Frahm J. Topography of the human corpus callosum revisited--comprehensive fiber tractography using diffusion tensor magnetic resonance imaging. Neuroimage. 2006 Sep;32(3):989-94. doi: 10.1016/j.neuroimage.2006.05.044. Epub 2006 Jul 18.
- Karni A, Meyer G, Jezzard P, Adams MM, Turner R, Ungerleider LG. Functional MRI evidence for adult motor cortex plasticity during motor skill learning. Nature. 1995 Sep 14;377(6545):155-8. doi: 10.1038/377155a0.
- Gougoux F, Zatorre RJ, Lassonde M, Voss P, Lepore F. A functional neuroimaging study of sound localization: visual cortex activity predicts performance in early-blind individuals. PLoS Biol. 2005 Feb;3(2):e27. doi: 10.1371/journal.pbio.0030027. Epub 2005 Jan 25.
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start
Primaire voltooiing (Verwacht)
Studie voltooiing (Verwacht)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Schatting)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Schatting)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- VISION TACTIL
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .