Denne siden ble automatisk oversatt og nøyaktigheten av oversettelsen er ikke garantert. Vennligst referer til engelsk versjon for en kildetekst.

Kognitiv kontrollfunksjoner av den menneskelige thalamus

19. august 2026 oppdatert av: Kai Hwang

Nettverksmekanismer for kognitiv kontroll

Målet med dette forskningsprosjektet er å undersøke hvordan hjernelesjoner påvirker vår evne til å generere målrettet atferd - en kognitiv funksjon som ofte refereres til som kognitiv kontroll. For å støtte målrettet atferd, må den menneskelige hjernen adaptivt direkte tanker og handlinger avhengig av dagens mål og kontekster. Vår viktigste hypotese er at denne kognitive kapasiteten avhenger av en hjerne nettverksarkitektur som fleksibelt kan overføre, velge og hemme informasjon langs nevrale veier. Derfor vil lesjoner og skader på kritiske hjernens nettverkskomponenter påvirke atferden negativt. For å trofast vurdere strukturen og funksjonen til menneskelige hjernetnettverk og dens forstyrrelse fra hjerneskader, vil etterforskere rekruttere friske voksne mennesker og pasienter med hjerneskader for å delta i en studie med flere økt som inkluderer kognitive atferdstester, strukturell magnetisk resonansavbildning (MRI) ved bruk av en 3 Tesla (3T) skanner, og elektrocefalograf. Under alle testøkter vil forsøkspersoner utføre kognitive oppgaver som vurderer deres evne til å velge, vedlikeholde og hemme sensorisk informasjon og generere motoriske responser. Deres øyebevegelser kan passivt registreres under testinger. 3T MR gir mulighet for rask og høyoppløselig avbildning av hjernestrukturer, slik at vi kan identifisere lesjonsloki. Etterforskerne vil bruke EEG for å måle elektrofysiologien til hjerneaktiviteter. Alle atferds-, EEG- og MR -data samlet inn vil bli sendt til National Institute of Mental Health Data Archive (NDA) ved National Institute of Mental Health (NIMH).

Studieoversikt

Status

Fullført

Forhold

Intervensjon / Behandling

Detaljert beskrivelse

Det er tre typer testprosedyrer, (kognitiv atferdstesting, EEG og MR,) som etterforskerne vil beskrive i detalj nedenfor. Typer av prosedyrer som er involvert varierer fra deltaker til deltaker, avhengig av hva slags dataetterforskere trenger og hvilke prosedyrer som er enige om å delta. Faget kan delta i alle testprosedyrer, (MR, EEG og atferdsmessig,) to eller tre. Faget er også fritt til å avvise noen av testprosedyrene, tilsvarer ikke å delta i forskningsstudien. For hver prosedyre vil testtiden aldri overstige 3 timer, så den maksimale tidsforpliktelsen for emnet vil være 9 timer. For hvert individ vil ikke mer enn to testprosedyrer oppstå innen 24 timer. Når to testprosedyrer oppstår i løpet av samme 24-timers periode, vil tiden mellom de to testprosedyrene være det som er mest praktisk for emnet. Tiden mellom testprosedyrer som ikke oppstår i løpet av den samme 24-timersperioden, vil være det som er mest praktisk for emnet, (dette kan bety uker eller måneder avhengig av emnet.) Den spesifikke prosedyren (e) emnet samtykker i å delta i vil bli sjekket på samtykkeskjemaet. Bestillingen som et emne vil delta i disse tre typene prosedyrer vil også variere fra emne til emne, noe som avhenger av emnets plan og tilgjengeligheten av forskningsfasilitetene.

Kognitive atferdsprosedyrer: Den typen kognitiv oppgave som vil bli administrert rettet mot å måle fagets evne til å overvåke interne mål og intensjoner, vedlikeholde og manipulere informasjon i arbeidsminnet, velge oppgaverelevant informasjon, hemme distraksjoner og organisere handlingsplaner for å oppnå disse målene. Disse oppgavene involverer presentasjon av visuelle eller auditive stimuli gjennom et datasystem, og forsøkspersonene må ta hensyn til de presenterte stimuli og lage knappetrykk -svar. Øyebevegelsene deres kan overvåkes av en ikke-invasiv øye-sporingsenhet plassert 1 til 2 fot foran deltakerne. Øyesporingsenheten registrerer passivt motivets øye-blikkretning, og ingen del av enheten vil berøre emnet, derfor vil det ikke ha noen negativ innvirkning på motivets komfort. Testtiden for denne prosedyren vil være 1 til 3 timer.

EEG -prosedyrer: I denne prosedyren vil forsøkspersoner ha EEG registrert mens de samtidig overvåker atferd. Personer blir bedt om å sitte i et testrom og har konvensjonelle EEG -elektroder plassert i hodebunnen med ledende pasta. Eksperimentene involverer presentasjon av bilder på en dataskjerm, lyder gjennom høyttalere eller hodetelefoner. Oppgavene kan endres fleksibelt som kreves av vår atferdstesting av oppgavene (dvs. er denne oppgaven for enkel for fag? For hardt? Dette er spørsmål etterforskere kan bare svare når etterforskerne begynner å pilotere oppgaven atferdsmessig), men oppgaven vil alltid be personer om å manipulere de enkle eller komplekse stimuli i tankene og svare på deltakerne i en kort periode. Oppgaven vil komme på spørsmålene våre om kognitiv kontroll ved å engasjere hjerneområder som er involvert i å memorere stimuli, ivareta stimuli, ignorere stimuli og forberede responser. Dette er komponenter av kognitiv kontroll som er av interesse for dette prosjektet. Emnet blir bedt om å svare på visse stimuli ved å trykke på en knapp. Alle stimuli presenteres på et behagelig nivå. I likhet med den kognitive atferdsprosedyren, kan en ikke-invasiv øyesporingsenhet registrere fagets øyebevegelser under EEG-opptak. Denne øye-sporingsenheten er ikke-invasiv, og ingen deler av enheten vil forårsake ubehag eller forstyrre EEG-opptaket. En EEG -innspillingsøkt tar vanligvis 1 til 3 timer. Emnet får pauser hvert 5.-10. minutt, men kan be om pause eller stoppe eksperimentet når som helst. Etter testingen vil etterforskerne fjerne elektrodene, og gi sjampo og håndklær for personer å vaske av EEG -ledende pasta. Etterforskerne vil gi en hårføner.

MR (3T) prosedyrer: Før deltakerne kommer inn i magnetrommet, vil deltakerne bli vist for motsetninger (dvs. metallimplantat). Hvis motivet også har på seg briller som inneholder metall for å korrigere synsskarpheten til 20/40 eller bedre, vil etterforskerne ha motivet til å bruke plast, MR-kompatible briller levert av MR-senteret. Hvis motivet kjenner resepten, vil det fremskynde prosessen med å finne linser som er egnet for deltakerne. Hvis ikke, vil noen minutter bli bevilget til å prøve på det beste passende paret for å tilnærme visjonen som kreves for å se skjermen innenfor MR -en, som er plassert i nærheten av forsøkspersonenes ansikt. Hjerneanatomiske MR -skanninger blir samlet. Hjerneanatomiske MR -skanninger blir samlet for å bestemme plasseringen av hjernestrukturer. I MR -studier vil personer som har History of Brain MRI bli akklimatisert til MR -miljøet i en hånlig skanner. Dette utføres ved et dedikert oppsett på MRRF i PBDB. For komfort blir skumputene plassert rundt motivets hode for å begrense hodebevegelsen under skanningen. En MR -skanneøkt tar omtrent 40 - 60 minutter, og emnet får pauser hvert 5. -10. Minutt. Emnet kan be om pause eller stoppe eksperimentet når som helst.

Studietype

Intervensjonell

Registrering (Faktiske)

184

Fase

  • Ikke aktuelt

Kontakter og plasseringer

Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.

Studiesteder

    • Iowa
      • Iowa City, Iowa, Forente stater, 52246
        • The University of Iowa

Deltakelseskriterier

Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.

Kvalifikasjonskriterier

Alder som er kvalifisert for studier

  • Voksen
  • Eldre voksen

Tar imot friske frivillige

Ja

Beskrivelse

Inkluderingskriterier:

  1. Friske voksne i alderen 18-35 uten nevrologiske eller psykologiske lidelser. Ingen metallimplantater. Ingen klaustrofobi.
  2. Pasienter med fokale lesjoner i thalamus. Alder 18 år eller eldre. No diagnosis of psychiatric disorders. Ingen metallimplantater. Ingen klaustrofobi.
  3. Pasienter med fokale lesjoner som skåner frontal og parietal cortices. Alder 18 år eller eldre. Ingen diagnose av psykiatriske lidelser.

Ingen metallimplantater. Ingen klaustrofobi.

Eksklusjonskriterier:

  • Klaustrofobiske psykiatriske tilstander som depresjon og ADHD. Implantert enhet som hjertepacemakere og autodefbrillaotorer, aneurisme, cochleaimplantater.
  • Ikke flytende engelsk.

Studieplan

Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.

Hvordan er studiet utformet?

Designdetaljer

  • Primært formål: Grunnvitenskap
  • Tildeling: N/A
  • Intervensjonsmodell: Enkeltgruppeoppdrag
  • Masking: Ingen (Open Label)

Våpen og intervensjoner

Deltakergruppe / Arm
Intervensjon / Behandling
Eksperimentell: Determine how the thalamus contributes to cognitive control
We conducted cognitive behavioral testing on cognitive flexibility using EEG, fMRI and behavioral experiments. The intervention for all three methods (EEG, fMRI, behavioral) were the same, subjects performed a cognitive flexibility task with three conditions: extradimensional shift, intradimensional shift, and no switching condition. With all three experiments we can measure the behavioral accuracy. With fMRI we can measure evoked fMRI response amplitude in the thalamus, with EEG we can measure scalp voltage signal in patients.
A behavioral task that requires subjects to switch between stimulus- response contingencies based on a colored contextual cue. In addition, this task requires subjects to memorize a set of visual stimuli. Subjects will then be presented with a test set and will be asked to indicate whether any stimulus therein is not part of original memorized set. Three conditions will be measured, including EDS (extradimensional shift), IDS (intradimensionaly shift), and Stay (no switching).

Hva måler studien?

Primære resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
Cognitive Flexibility Performance as Measured by Accuracy, in the Unit of Percentage of Correct Responses
Tidsramme: 2 weeks
The accuracy measure of the behavioral task will determine whether the hypothesized cognitive function of cognitive flexibility is implemented by a hierarchical cognitive control model instantiated in the human thalamus. A lower accuracy scale for the extradimensional shift condition (EDS) relative to other conditions would suggest increased difficulty in engaging in cognitive flexibility. The scale is from 0 to 100.
2 weeks
Measure of Thalamus Response to Cognitive Flexibility, in the Unit of fMRI BOLD Signal Increase Relative to no Stimulus Presentation.
Tidsramme: 2 hours
When subjects perform the cognitive flexibility task, we can then measure how strongly the medial thalamus responds to different task conditions. The signal scale will be in beta coefficients measured by fMRI BOLD response. This is a measurement of relative signal increase in response to the presented task. A higher beta value for the thalamus for the extradimensional shift condition would indicate thalamus involvement in cognitive flexibility. The scale is from -100 to 100
2 hours

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
EEG Oscillations in the Theta Frequency Band, in the Unit of Signal Increase Relative to Recordings From no Stimulus Presentation.
Tidsramme: 2hrs
In stroke patients, we can measure their EEG response in the theta frequency band in response to the three cognitive flexibility conditions (EDS, IDS, Stay). The measure is percent signal change (%) from -100 to 100. We expect that there should be no difference in this measure, indicating that the brain structure is limiting patients' ability to engage in cognitive flexibility-related brain processes.
2hrs

Samarbeidspartnere og etterforskere

Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.

Sponsor

Samarbeidspartnere

Publikasjoner og nyttige lenker

Den som er ansvarlig for å legge inn informasjon om studien leverer frivillig disse publikasjonene. Disse kan handle om alt relatert til studiet.

Studierekorddatoer

Disse datoene sporer fremdriften for innsending av studieposter og sammendragsresultater til ClinicalTrials.gov. Studieposter og rapporterte resultater gjennomgås av National Library of Medicine (NLM) for å sikre at de oppfyller spesifikke kvalitetskontrollstandarder før de legges ut på det offentlige nettstedet.

Studer hoveddatoer

Studiestart (Faktiske)

10. mars 2020

Primær fullføring (Faktiske)

31. desember 2025

Studiet fullført (Faktiske)

31. desember 2025

Datoer for studieregistrering

Først innsendt

26. mars 2025

Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene

2. april 2025

Først lagt ut (Faktiske)

10. april 2025

Oppdateringer av studieposter

Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)

15. september 2026

Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene

19. august 2026

Sist bekreftet

1. august 2026

Mer informasjon

Begreper knyttet til denne studien

Andre studie-ID-numre

  • 201808855
  • R01MH122613 (U.S. NIH-stipend/kontrakt)

Plan for individuelle deltakerdata (IPD)

Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?

NEI

IPD-planbeskrivelse

Dette er en Besh-studie (https://grants.nih.gov/policy-and-compliance/policy-topics/clinical-trials/besh), og etterforskerne vil ikke publisere i ICMJE-tidsskrifter.

Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter

Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt

Nei

Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt

Nei

produkt produsert i og eksportert fra USA

Nei

Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .