Funksjonell hjerneavbildning hos friske frivillige for å studere kognitive funksjoner

Objektiv:

Målet med denne protokollen er å forbedre forståelsen av skalafri hjerneaktivitet og bevisst vs. ubevisst prosessering ved å utføre små atferdsmessige, elektrofysiologiske, nevroimaging og hjernestimuleringspilotunderstudier. Denne forskningen forventes å bidra til å utvikle teknikker og hypoteser for fremtidig forskning på disse temaene.

Vi vil gjennomføre:

• Pilotdelstudie: Pilotdelstudier er utforskende i naturen, for å utvikle nok informasjon til å generere en hypotese. Kriteriet for overgang til ny full protokoll vil være innhenting av tilstrekkelig informasjon til å generere en effektanalyse. Det er ingen opptaksbegrensninger for pilotdelstudier.
• Hypotese-testing delstudie er definert som en studie med en spesifikk hypotese som skal testes som kan fullføres med noen få friske frivillige eller pasienter. Hypotesetestende delstudier vil gjennomgå statistiske og PIRC-gjennomganger etter 6 forsøkspersoner (hvis det er én gruppe) eller etter 12 (6 per arm) hvis to grupper studeres før flere forsøkspersoner rekrutteres. Ved frafall av emne eller mislykket opptak vil det bli rekruttert erstatter. Sammen har P.I. og PIRC vil avgjøre om hypoteseunderstudien skal fortsette med flere forsøkspersoner uten endring eller om en endring eller ny protokoll vil være nødvendig. Et notat som ber om en gjennomgang av hypotesetestende delstudier for mulig ytterligere påmelding vil bli sendt til PIRC og den statistiske granskeren. Notatet vil bli videresendt til CNS IRB.
• Teknisk utvikling av nye eksperimentelle paradigmer og dataanalysemetoder.

Denne protokollen inkluderer kun ikke-invasive teknikker med minimal risiko (MRI, EEG, MEG, EMG, tDCS).

Studiepopulasjon:

Vi planlegger å rekruttere opptil 120 friske frivillige i alderen 18-65 år.

Design:

Vi vil designe små prosjekter som er relevante for temaet skalafri hjerneaktivitet og bevisst/ubevisst prosessering. Vi vil undersøke friske frivillige i hviletilstand eller mens de utfører enkle motoriske eller sensoriske oppgaver. Dersom en hypotesetestende delstudie fører til resultater av interesse og hvis en større populasjon er nødvendig for å oppnå statistisk signifikans, vil det bli sendt inn en egen protokoll med a priori hypoteser, spesifikt studiedesign og effektanalyse tilpasset fra pilot- eller eksplorative delstudier utført i nåværende. protokoll.

I delstudiene vil hjerneaktiviteten til friske frivillige mennesker bli overvåket med funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI), magnetoencefalografi (MEG), elektroencefalografi (EEG) eller samtidig MEG-EEG. Anatomisk MR vil bli samlet inn i noen fag for å muliggjøre bedre lokalisering av hjernens dynamikk. Fordi transkraniell likestrømsstimulering (tDCS) er ideelt egnet til å modulere den langsomme komponenten av skalafri hjerneaktivitet, vil vi også undersøke effekten av tDCS på hjerneaktivitet og/eller atferdsytelse i kognitive oppgaver. tDCS vil bli administrert sekvensielt, men ikke samtidig, med hjerneaktivitetsovervåking med fMRI/MEG/EEG. De fleste eksperimenter vil bli utført i forbindelse med kognitive oppgaver. I noen eksperimenter vil vi studere hjernefunksjon i hviletilstand, hvor spontan hjerneaktivitet samles inn uten en spesifikk eksternt administrert oppgave.

Utfallsmål:

MR: å analysere mål som anatomiske strukturer i hjernen (ved hjelp av strukturell MR); amplitude av det blodoksygeneringsnivåavhengige (BOLD) signalet (ved hjelp av fMRI); cerebral blodstrøm [ved bruk av arteriell spinnmerking (ASL)] og forskjellige nevrotransmitternivåer i hjerneområder av interesse [ved bruk av magnetisk resonansspektroskopi (MRS)].

EEG og MEG: for å kvantifisere mål som kraftspekter, hendelses- eller oppgaverelaterte potensialer, synkronisering/desynkronisering og sammenheng mellom sensorer eller kilder lokalisert nær hjerneområdene av interesse.

tDCS: for å analysere endringer i atferdsmål og/eller fMRI/EEG/MEG-aktivitet forårsaket av tDCS.

Atferdsmål: for å kvantifisere mål som trefffrekvens, reaksjonstider, elektromyografi (EMG) mønstre.

Vi kan måle autonome data i løpet av eksperimentet (som hjertefrekvens, respirasjon, endetidal CO2, hudkonduktans), som vil være korrelert med utfallsmålene.