Deze pagina is automatisch vertaald en de nauwkeurigheid van de vertaling kan niet worden gegarandeerd. Raadpleeg de Engelse versie voor een brontekst.

Beloningscircuitmodulatie via fMRI-geïnformeerde EEG-gebaseerde muzikale neurofeedback

2 mei 2021 bijgewerkt door: Tel-Aviv Sourasky Medical Center

Beloningscircuitmodulatie via op EEG gebaseerde neurofeedback

Het doel van deze studie is om te testen of vrijwillige opwaartse regulatie van activering van het mesolimbische beloningssysteem mogelijk is, en om de neurogedragseffecten van specifieke neuromodulatie van dit circuit op beloningsverwerking te onderzoeken. Dit doel zal worden bereikt door de effecten te testen van een nieuw niet-invasief experimenteel raamwerk voor neuromodulatie dat steunt op neurofeedback (NF), die wordt geleid door neuronale activatie in het ventrale striatum (VS) en gekoppeld aan gepersonaliseerde plezierige muziek als feedback. We veronderstellen dat het mogelijk is om te leren om de VS vrijwillig te reguleren met behulp van deze muzikale NF-benadering. We voorspellen verder dat succesvolle NF-training voor het opwaarts reguleren van het VS-EFP-signaal zal resulteren in duidelijke veranderingen in neurale en gedragsresultaten geassocieerd met opregulatie van dopaminerge signalering.

Studie Overzicht

Toestand

Werving

Conditie

Interventie / Behandeling

Gedetailleerde beschrijving

Neurofeedback is een trainingsaanpak waarbij mensen leren hun hersenactiviteit te reguleren door een feedbacksignaal te gebruiken dat real-time hersensignalen weergeeft. Een effectief gebruik van deze aanpak vereist dat de gerepresenteerde hersenactiviteit wordt gemeten met een hoge specificiteit, maar op een toegankelijke manier, waardoor herhaalde sessies mogelijk zijn. Er zijn aanwijzingen dat individuen in staat zijn om vrijwillig hun eigen regionale neurale activering te reguleren, ook in diepe hersengebieden zoals de VS via real-time functionele Magnetic Resonance Imaging (rt-fMRI). Toch is het nut van rt-fMRI-NF voor herhaalde training beperkt vanwege immobiliteit, hoge kosten en uitgebreide fysieke vereisten. Elektro-encefalografie (EEG) daarentegen is goedkoop en toegankelijk. Er wordt echter nog steeds gedebatteerd over de gedrags- en klinische voordelen van EEG-NF, vooral in de context van depressie en andere affectieve stoornissen. Eerder werk van het laboratorium van Hendler heeft een nieuw raamwerk gecreëerd voor een toegankelijk onderzoek van specifieke hersennetwerken genaamd elektrische vingerafdrukken [1]. De vingerafdrukken zijn gebaseerd op de statistische modellering van een fMRI-geïnspireerd EEG-patroon op basis van een gelijktijdige opname van EEG/fMRI in combinatie met leeralgoritmen. Deze aanpak is met succes toegepast en gevalideerd voor de amygdala, waarbij succesvolle modulatie van het EFP-amygdala-signaal tijdens NF-training werd onthuld, evenals aanhoudende neuronale en gedragseffecten bij stagiairs, in vergelijking met sham-NF-training. In de huidige studie maakt de NF-trainingsprocedure gebruik van een nieuw ontwikkeld fMRI-geïnspireerd EEG-model van mesolimbische activiteit, gecentreerd op de VS; VS-elektrische vingerafdruk (VS-EFP). Om de toegang tot het mesolimbische systeem te verbeteren, is de feedbackinterface bovendien gebaseerd op aangename muziek, waarvan herhaaldelijk is aangetoond dat deze het beloningscircuit activeert en leidt tot dopaminerge afgifte in het striatum [bijv. 2; vgl. 3]. Het basisprincipe achter de muzikale interface is dat deelnemers tijdens de training hun zelfgekozen muziek te zien krijgen, die min of meer akoestisch wordt vervormd om het niveau van aangenaamheid in realtime betrouwbaar te veranderen. Een haalbaarheidsstudie met twintig deelnemers (N=10 testgroep, N=10 controlegroep), uitgevoerd bij McGill, toonde de haalbaarheid van deze aanpak aan. In de huidige studie willen we deze bevindingen repliceren en uitbreiden in een grotere steekproef (N=~40; N=20 testgroep en N=20 sham-controlegroep) en de hypothesen testen die in deze studie zijn ontstaan ​​met betrekking tot de mogelijke neurologische gedragsuitkomsten.

Studietype

Ingrijpend

Inschrijving (Verwacht)

40

Fase

  • Niet toepasbaar

Contacten en locaties

In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.

Studiecontact

Studie Contact Back-up

  • Naam: Neomi Singer, PhD

Studie Locaties

  • Israël
      • Tel Aviv, Israël
        • Werving
        • Sagol Brain Institute, Tel Aviv Sourasky Medical Center
        • Contact:

Deelname Criteria

Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.

Geschiktheidscriteria

Leeftijden die in aanmerking komen voor studie

18 jaar tot 65 jaar (VOLWASSEN, OUDER_ADULT)

Accepteert gezonde vrijwilligers

Ja

Geslachten die in aanmerking komen voor studie

Allemaal

Beschrijving

Inclusiecriteria:

Gezond zonder bekende achtergrondziekten Zonder bekende cognitieve achteruitgang Normaal gehoor Dominantie van de rechterhand Geen voorgeschiedenis van psychiatrische of neurologische aandoeningen waarvoor ziekenhuisopname nodig is. De geaccepteerde criteria voor deelname aan een MRI-onderzoek voor medische doeleinden zijn van toepassing, in overeenstemming met de procedures die zijn vastgesteld bij het MRI-instituut in het Sourasky Medical Center in Tel Aviv.

Uitsluitingscriteria:

Heeft een diagnose van psychiatrische of neurologische aandoeningen Gebruikt psychiatrische of neurologische medicijnen Gehoorverlies De geaccepteerde criteria voor uitsluiting voor een MRI-onderzoek voor medische doeleinden zijn van toepassing, volgens de procedures die zijn vastgelegd in het MRI-instituut van het Sourasky Medical Center in Tel Aviv

Studie plan

Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.

Hoe is de studie opgezet?

Ontwerpdetails

  • Primair doel: FUNDAMENTELE WETENSCHAP
  • Toewijzing: GERANDOMISEERD
  • Interventioneel model: PARALLEL
  • Masker: VERDRIEVOUDIGEN

Wapens en interventies

Deelnemersgroep / Arm
Interventie / Behandeling
ACTIVE_COMPARATOR: VS-EFP Neurofeedback
Neurofeedback is gebaseerd op de aangeleerde verandering in een bepaald neuraal signaal of een combinatie van neurale signalen wanneer feedback en beloning van deze signalen herhaaldelijk aan het organisme worden aangeboden. Zo leren individuen hun neurale activiteit te moduleren via een gesloten NF-lus; in deze toestand ontvangen deelnemers muzikale feedback die wordt aangestuurd door hun eigen VS-EFP
Ander: Brain-computer-interface: EEG-gebaseerde muzikale Neurofeedback-taak
Neurofeedback training met EEG, waarbij deelnemers zelfgekozen muziek voorgeschoteld krijgen en gevraagd worden om de gepresenteerde muziek beter te laten klinken door mentale strategieën toe te passen. Zes herhaalde trainingssessies, elk samengesteld uit vijf trainingscycli. Elke cyclus bestaat uit 120 seconden 'lokaal baseline'-blok en 90 seconden 'regulatie'-blok tijdens het luisteren naar zelfgekozen muziek. Deelnemers krijgen de opdracht om passief naar hun zelfgekozen muziek te luisteren tijdens het blok 'local baseline', en om 'de muziek beter te laten klinken' tijdens het blok 'regelen'. Deelnemers worden geïnstrueerd om gekozen mentale strategieën te rekruteren, die volgens hen het meest efficiënt zijn voor deze regulerende taak. Tijdens 'regulatie' varieert de kwaliteit van het geluid in realtime (elke 3 sec) in verhouding tot het verschil tussen de huidige waarde van VS-EFP en de gemiddelde waarde tijdens 'lokale basislijn'.
SHAM_COMPARATOR: Gespannen sham Neurofeedback
Neurofeedback is gebaseerd op de aangeleerde verandering in een bepaald neuraal signaal of een combinatie van neurale signalen wanneer feedback en beloning van deze signalen herhaaldelijk aan het organisme worden aangeboden. Zo leren individuen hun neurale activiteit te moduleren via een gesloten NF-lus; in deze toestand wordt de muzikale feedback geleverd op basis van het VS-EFP-signaal van een andere deelnemer. Elke deelnemer uit de schijngroep wordt dus gekoppeld aan een deelnemer uit de testgroep en krijgt zo feedback op basis van de gekoppelde testdeelnemer. Op deze manier worden beide groepen blootgesteld aan de exacte hoeveelheid geluidsmanipulatie die hun succesniveau aangeeft. Om rekening te houden met een mogelijke bijdrage van de temporele volgorde van feedbackpresentatie, zal bij de helft van de controledeelnemers het feedbackpatroon voorwaarts worden "afgespeeld" (waarbij het oorspronkelijke temporele patroon van VS-EFP dat de gepaarde deelnemer heeft ontvangen behouden blijft), en in half - achteruit (het oorspronkelijke temporele patroon van rechts naar links omdraaien).
Ander: Brain-computer-interface: EEG-gebaseerde muzikale Neurofeedback-taak
Neurofeedback training met EEG, waarbij deelnemers zelfgekozen muziek voorgeschoteld krijgen en gevraagd worden om de gepresenteerde muziek beter te laten klinken door mentale strategieën toe te passen. Zes herhaalde trainingssessies, elk samengesteld uit vijf trainingscycli. Elke cyclus bestaat uit 120 seconden 'lokaal baseline'-blok en 90 seconden 'regulatie'-blok tijdens het luisteren naar zelfgekozen muziek. Deelnemers krijgen de opdracht om passief naar hun zelfgekozen muziek te luisteren tijdens het blok 'local baseline', en om 'de muziek beter te laten klinken' tijdens het blok 'regelen'. Deelnemers worden geïnstrueerd om gekozen mentale strategieën te rekruteren, die volgens hen het meest efficiënt zijn voor deze regulerende taak. Tijdens 'regulatie' varieert de kwaliteit van het geluid in realtime (elke 3 sec) in verhouding tot het verschil tussen de huidige waarde van VS-EFP en de gemiddelde waarde tijdens 'lokale basislijn'.

Wat meet het onderzoek?

Primaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
VS-EFP-regelgeving succes
Tijdsspanne: 0 tot 4 weken
Gemeten door verandering in VS-EFP-vermogen; gebaseerd op het verschil tussen EFP tijdens 'reguleren' en 'lokale basislijn'-omstandigheden tijdens de neurofeedbackcycli. De onderzoekers voorspellen een grotere modulatie van VS-EFP-kracht bij de neurofeedbackgroep ten opzichte van schijncontroles (test> schijn).
0 tot 4 weken
Overdracht van VS-EFP-regulering: succes van VS-EFP-regulering in een andere context
Tijdsspanne: 1 tot 5 weken
Gemeten door verandering in VS-EFP-vermogen; gebaseerd op het verschil tussen regulerende en lokale basiscondities tijdens de overdrachtsconditie; vrijwillige regulering wanneer er geen muziek of feedback wordt gegeven. De transferconditie wordt aan het begin van elke trainingssessie geïntroduceerd. De onderzoekers voorspellen een positieve verandering in VS-EFP-regulatie na succesvolle training bij de neurofeedbackgroep, in vergelijking met schijncontroles.
1 tot 5 weken
Mesolimbische zelfregulering in een andere context
Tijdsspanne: 1 tot 5 weken

Gemeten via fMRI; een transfertaak (willekeurige regulatie wanneer er geen feedback wordt toegepast) tijdens een fMRI-scan, die voor en na de gehele trainingsperiode zal plaatsvinden. Region of interest (ROI) analyse van het ventrale striatum (VS) zal worden gedefinieerd op basis van het doelgebied dat wordt gebruikt voor de ontwikkeling van de VS-EFP. Aanvullende regio's van het mesolimbische netwerk zullen worden gedefinieerd op basis van een meta-analyse van beloning.

De uitkomst wordt voor elke groep gemeten als de verandering (post > pre) in het contrast tussen 'reguleren' en 'lokale basislijn' conditie.

De onderzoekers voorspellen een positieve verandering in VS-upregulatie na succesvolle training bij de neurofeedbackgroep, in vergelijking met schijncontroles.

Verkennende analyse: de onderzoekers zijn van plan verder te onderzoeken of NF-training resulteerde in een positieve verandering in de opwaartse regulatie van extra mesolimbische knooppunten.
1 tot 5 weken

Secundaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
Belonend leergedrag
Tijdsspanne: 1 tot 5 weken

Beoordeeld via de prestatie in probabilistische selectietaak (PST), die voor en na de gehele trainingsperiode wordt afgenomen. Dit is een taak van probabilistisch beloningsleren, waarbij het vermogen van deelnemers om te leren een vaak beloond symbool te kiezen (bijvoorbeeld symbool A dat 80% van de keren wordt beloond) of een zelden beloond symbool te vermijden (B, 20% van de keer) wordt onderzocht [4].

Het resultaat wordt voor elke groep gemeten als de verandering (post > pre) in de nauwkeurigheid van het leren van beloning (selecteer A) of van straffen (vermijd B).

De onderzoekers voorspellen een positieve verandering in het leren van beloningen na succesvolle training bij de neurofeedbackgroep, in vergelijking met schijncontroles.
1 tot 5 weken
Stimulerend motivatiegedrag
Tijdsspanne: 1 tot 5 weken

Gemeten via de prestatie in de Effort Expenditure for Rewards Task (Eefrt task), die voor en na de gehele trainingsperiode wordt afgenomen. Dit is een op inspanning gebaseerde besluitvormingstaak, waarbij deelnemers ervoor kiezen om een ​​'moeilijke' versus 'gemakkelijke' taak uit te voeren om verschillende bedragen aan geldelijke beloningen te krijgen met een lage/gemiddelde/hoge kans op ontvangst van de beloning [5].

Het resultaat zal voor elke groep worden gemeten als de verandering (post >pre) in de verhouding van de keuze om meer moeite te doen voor een hoog/laag geldelijk gewin bij hoge/gemiddelde/lage waarschijnlijkheid.

De onderzoekers voorspellen een positieve verandering in het aandeel van het kiezen van de moeilijke taak voor een hoog geldelijk gewin onder lagere kansen op het behalen van beloningen na succesvolle training bij de neurofeedbackgroep, in vergelijking met schijncontroles.
1 tot 5 weken
Hedonische eigenschap: verband tussen hedonische eigenschappen en neurofeedbacksucces
Tijdsspanne: 1 tot 5 weken

Gemeten via de Snaith Hemilton Pleasure Scale (SHAPS), een vragenlijst met 14 items die de hedonische capaciteit beoordeelt; een index van c-anhedonie zal worden afgeleid als de som van de antwoorden [6].

De onderzoekers voorspellen dat er een negatieve correlatie zal zijn tussen anhedoniescores na training en de prestaties in de NF-VS-EFP bij de neurofeedbackgroep.
1 tot 5 weken

Andere uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
Beloningsverwerking (neuraal): mesolimbische reactiviteit op beloningen (d.w.z. monetair, muzikaal plezier)
Tijdsspanne: 1 tot 5 weken

Gemeten via fMRI; toepassing van aangenaam luisteren naar muziek en Monetary Incentive Delay-taak tijdens fMRI-scanning voor en na de gehele trainingsperiode.

ROI-analyse van de VS zal worden gedefinieerd op basis van de doelregio die wordt gebruikt voor de ontwikkeling van de VS-EFP. Aanvullende mesolimbische knooppunten zullen worden gedefinieerd op basis van een meta-analyse van beloning.

De uitkomst wordt voor elke groep gemeten als de verandering (post > pre) in het contrast tussen beloning versus controleconditie tijdens de beloninggerelateerde taak.

De onderzoekers voorspellen een positieve verandering in VS-respons op beloning na succesvolle training bij de neurofeedbackgroep, in vergelijking met controles.

Verkennende analyse: de onderzoekers zullen het profiel van verandering in VS-activering onderzoeken met betrekking tot de verschillende stadia van beloningsverwerking (d.w.z. beloningsanticipatie, consumptie).

De onderzoekers zullen verder onderzoeken of NF-training resulteerde in een positieve verandering in beloningsgerelateerde activering in extra mesolimbische knooppunten
1 tot 5 weken

Medewerkers en onderzoekers

Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.

Sponsor

Tel-Aviv Sourasky Medical Center

Medewerkers

McGill University
Tel Aviv University

Publicaties en nuttige links

De persoon die verantwoordelijk is voor het invoeren van informatie over het onderzoek stelt deze publicaties vrijwillig ter beschikking. Dit kan gaan over alles wat met het onderzoek te maken heeft.

Algemene publicaties

Studie record data

Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.

Bestudeer belangrijke data

Studie start (WERKELIJK)

10 juli 2020

Primaire voltooiing (VERWACHT)

10 september 2021

Studie voltooiing (VERWACHT)

10 september 2021

Studieregistratiedata

Eerst ingediend

2 mei 2021

Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria

2 mei 2021

Eerst geplaatst (WERKELIJK)

6 mei 2021

Updates van studierecords

Laatste update geplaatst (WERKELIJK)

6 mei 2021

Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria

2 mei 2021

Laatst geverifieerd

1 mei 2021

Meer informatie

Termen gerelateerd aan deze studie

Andere studie-ID-nummers

  • 0401-17-TLV
  • 00040030000 (OTHER_GRANT: MOST-FRQNT-FRQS collaboration)

Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)

Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?

ONBESLIST

Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel

Nee

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct

Nee

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 .

Abonneren