- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk utprøving NCT03805854
Modulerende smerte ved hjelp av transkraniell alternerende stimulering (tACS) hos friske mennesker
2. juni 2020 oppdatert av: Markus Ploner, Technical University of Munich
Smerte er et svært komplekst og subjektivt fenomen som er et resultat av dynamisk integrasjon av sensoriske og kontekstuelle (dvs.
kognitive, emosjonelle og motiverende) prosesser.
Nyere bevis tyder på at nevrale oscillasjoner og deres synkronisering mellom forskjellige hjerneområder kan danne grunnlaget for disse integrerende funksjonene.
Når man for eksempel undersøker tonisk eksperimentell smerte som varer i flere minutter, er objektiv stimulusintensitet omvendt relatert til alfa (8-13 Hz) og beta (13-30 Hz) oscillasjoner i tidlige somatosensoriske områder, mens subjektiv smerteintensitet er positivt assosiert med gamma (30-100 Hz) oscillasjoner i prefrontal cortex.
Likevel, med noen få unntak, har rapporterte koblinger mellom oscillerende hjerneaktivitet og smerte stort sett blitt etablert ved korrelative tilnærminger som ikke tillater å utlede kausalitet.
Det nåværende prosjektet tar sikte på å undersøke den kausale rollen til nevrale oscillasjoner for tonisk eksperimentell smerte hos friske mennesker.
For dette formål vil transkraniell vekselstrømstimulering (tACS) bli brukt for å modulere oscillerende hjerneaktivitet i alfa- og gammafrekvensbånd og undersøke effekten av denne manipulasjonen på smerteoppfatning og smerterelaterte autonome responser.
Ved å bruke en etablert protokoll for tonisk smertestimulering og en dobbeltblind, sham-kontrollert design, vil effekter av tACS av somatosensoriske så vel som prefrontale hjerneområder bli undersøkt.
Resultatene lover å belyse de nevrale mekanismene som ligger til grunn for tonisk eksperimentell smerte ved å teste den mekanistiske rollen til nevrale oscillasjoner i forskjellige aspekter av smertebehandling.
Videre kan de bidra til utviklingen av presserende nye behandlingsmetoder for kronisk smerte ved bruk av nevromodulerende metoder.
Studieoversikt
Status
Fullført
Intervensjon / Behandling
- Enhet: 10 Hz tACS av den bilaterale somatosensoriske cortex
- Enhet: 10 Hz tACS av den prefrontale cortex
- Enhet: 80 Hz tACS av den bilaterale somatosensoriske cortex
- Enhet: 80 Hz tACS av den prefrontale cortex
- Enhet: Sham stimulering av den bilaterale somatosensoriske cortex
- Enhet: Sham stimulering av prefrontal cortex
Studietype
Intervensjonell
Registrering (Faktiske)
39
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.
Studiesteder
-
-
Bavaria
-
Munich, Bavaria, Tyskland, 81675
- Department of Neurology, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München
-
-
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
18 år til 65 år (Voksen, Eldre voksen)
Tar imot friske frivillige
Nei
Kjønn som er kvalifisert for studier
Alle
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- i alderen 18-65 år
- Høyrehendthet
- Skriftlig informert samtykke
Ekskluderingskriterier:
- Svangerskap
- Nevrologiske eller psykiatriske sykdommer (f. epilepsi, hjerneslag, depresjon, angstlidelser)
- Alvorlige generelle sykdommer (f. svulster, diabetes)
- Hudsykdommer (f.eks. dermatitt, psoriasis eller eksem)
- Nåværende eller tilbakevendende smerte
- Regelmessig inntak av medisiner
- Kirurgiske prosedyrer som involverer hodet eller ryggmargen
- Hodetraume etterfulgt av bevissthetssvikt
- Tidligere besvimelsesanfall eller synkoper
- Metall (unntatt titan) eller elektroniske implantater
- Bivirkninger etter tidligere elektrisk eller magnetisk stimulering
- Bivirkninger etter tidligere termisk stimulering
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: Transkraniell vekselstrømstimulering (tACS)
|
10 Hz tACS ved 1 mA vil bli påført over den bilaterale somatosensoriske cortex i 10 minutter ved hjelp av en Neuroconn-stimulator (DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Tyskland) og 2 5*5 cm gummielektroder plassert ved elektrodeposisjonene CP3 og CP4 iht. det internasjonale 10-20-systemet.
10 Hz tACS ved 1 mA vil bli påført over den prefrontale cortex i 10 minutter ved bruk av en Neuroconn-stimulator (DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Tyskland) og 2 5*5 cm gummielektroder plassert ved elektrodeposisjonene F3 og F4 i henhold til internasjonalt 10-20-system.
80 Hz tACS ved 1 mA vil bli påført over den bilaterale somatosensoriske cortex i 10 minutter ved bruk av en Neuroconn-stimulator (DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Tyskland) og 2 5*5 cm gummielektroder plassert ved elektrodeposisjonene CP3 og CP4 iht. det internasjonale 10-20-systemet.
80 Hz tACS ved 1 mA vil bli påført over den prefrontale cortex i 10 minutter ved hjelp av en Neuroconn-stimulator (DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Tyskland) og 2 5*5 cm gummielektroder plassert ved elektrodeposisjonene F3 og F4 i henhold til internasjonalt 10-20-system.
10 Hz tACS ved 1 mA vil bli påført over den bilaterale somatosensoriske cortex i 10 sekunder ved begynnelsen av den eksperimentelle økten ved bruk av en Neuroconn-stimulator (DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Tyskland) og 2 5*5 cm gummielektroder plassert ved elektrodeposisjonene CP3 og CP4 i henhold til det internasjonale 10-20-systemet.
10 Hz tACS ved 1 mA vil bli påført over den prefrontale cortex i 10 sekunder i begynnelsen av den eksperimentelle økten ved bruk av en Neuroconn-stimulator (DC-Stimulator MR; Neuroconn, Ilmenau, Tyskland) og 2 5*5 cm gummi plassert ved elektrodeposisjoner F3 og F4 i henhold til det internasjonale 10-20-systemet.
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Endringer i smertevurdering på visuell analog skala (VAS; 0: 'ingen smerte' til 10: 'maksimal tolerabel smerte') mellom øktene
Tidsramme: I løpet av 10 minutter termisk stimulering i hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er adskilt med minst 24 timer.
|
Under termisk stimulering vil deltakerne bli bedt om å kontinuerlig vurdere smerteintensiteten for øyeblikket ved hjelp av en fingerspennende enhet.
|
I løpet av 10 minutter termisk stimulering i hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er adskilt med minst 24 timer.
|
|
Endringer i hudkonduktansresponser (µS) mellom øktene
Tidsramme: I løpet av 10 minutter termisk stimulering i hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er adskilt med minst 24 timer.
|
Hudkonduktansresponser vil bli registrert ved hjelp av to elektroder festet til pekefingeren og langfingeren på venstre hånd.
|
I løpet av 10 minutter termisk stimulering i hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er adskilt med minst 24 timer.
|
|
Endringer i hjertefrekvens (BPM, slag per minutt) mellom økter
Tidsramme: I løpet av 10 minutter termisk stimulering i hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er adskilt med minst 24 timer.
|
Elektrokardiogrammet (EKG) vil bli registrert ved hjelp av to elektroder plassert under henholdsvis høyre krageben og under brystbenet.
|
I løpet av 10 minutter termisk stimulering i hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er adskilt med minst 24 timer.
|
|
Endringer i oscillerende hjerneaktivitet før og etter tACS-påføring innen hver økt
Tidsramme: Målt umiddelbart før og etter tACS-protokollen i hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er atskilt med minst 24 timer.
|
5-minutters hviletilstand elektroencefalogram (EEG) vil bli registrert med to elektroder plassert på samme elektrodeposisjoner som brukes for den respektive tACS-protokollen.
Kraften til oscillerende hjerneaktivitet vil kvantifiseres i alfa (8-12 Hz) og gamma (30-100 Hz) bånd.
|
Målt umiddelbart før og etter tACS-protokollen i hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er atskilt med minst 24 timer.
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Oppfatning av tACS-induserte visuelle og hudfornemmelser målt ved numerisk vurderingsskala (NRS; 0: 'ingen følelse' til 10: 'veldig sterk følelse')
Tidsramme: Målt umiddelbart etter EEG-målingen etter hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er adskilt med minst 24 timer.
|
Oppfatningen av visuelle og hudsensasjoner indusert av tACS-protokollene vil bli vurdert ved hjelp av et tilpasset spørreskjema.
|
Målt umiddelbart etter EEG-målingen etter hver av seks intervensjoner (10 Hz tACS/80 Hz tACS/sham-stimulering av den somatosensoriske/prefrontale cortex), som er adskilt med minst 24 timer.
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.
Sponsor
Samarbeidspartnere
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Markus Ploner, Prof. Dr. med., Department of Neurology, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München
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.
Generelle publikasjoner
- Ahn S, Prim JH, Alexander ML, McCulloch KL, Frohlich F. Identifying and Engaging Neuronal Oscillations by Transcranial Alternating Current Stimulation in Patients With Chronic Low Back Pain: A Randomized, Crossover, Double-Blind, Sham-Controlled Pilot Study. J Pain. 2019 Mar;20(3):277.e1-277.e11. doi: 10.1016/j.jpain.2018.09.004. Epub 2018 Sep 27.
- Ploner M, Sorg C, Gross J. Brain Rhythms of Pain. Trends Cogn Sci. 2017 Feb;21(2):100-110. doi: 10.1016/j.tics.2016.12.001. Epub 2016 Dec 23.
- Herrmann CS, Rach S, Neuling T, Struber D. Transcranial alternating current stimulation: a review of the underlying mechanisms and modulation of cognitive processes. Front Hum Neurosci. 2013 Jun 14;7:279. doi: 10.3389/fnhum.2013.00279. eCollection 2013.
- Vosskuhl J, Struber D, Herrmann CS. Non-invasive Brain Stimulation: A Paradigm Shift in Understanding Brain Oscillations. Front Hum Neurosci. 2018 May 25;12:211. doi: 10.3389/fnhum.2018.00211. eCollection 2018.
- Arendsen LJ, Hugh-Jones S, Lloyd DM. Transcranial Alternating Current Stimulation at Alpha Frequency Reduces Pain When the Intensity of Pain is Uncertain. J Pain. 2018 Jul;19(7):807-818. doi: 10.1016/j.jpain.2018.02.014. Epub 2018 Mar 15.
- Jensen MP, Day MA, Miro J. Neuromodulatory treatments for chronic pain: efficacy and mechanisms. Nat Rev Neurol. 2014 Mar;10(3):167-78. doi: 10.1038/nrneurol.2014.12. Epub 2014 Feb 18.
- Nickel MM, May ES, Tiemann L, Postorino M, Ta Dinh S, Ploner M. Autonomic responses to tonic pain are more closely related to stimulus intensity than to pain intensity. Pain. 2017 Nov;158(11):2129-2136. doi: 10.1097/j.pain.0000000000001010.
- Nickel MM, May ES, Tiemann L, Schmidt P, Postorino M, Ta Dinh S, Gross J, Ploner M. Brain oscillations differentially encode noxious stimulus intensity and pain intensity. Neuroimage. 2017 Mar 1;148:141-147. doi: 10.1016/j.neuroimage.2017.01.011. Epub 2017 Jan 7.
- Polania R, Nitsche MA, Ruff CC. Studying and modifying brain function with non-invasive brain stimulation. Nat Neurosci. 2018 Feb;21(2):174-187. doi: 10.1038/s41593-017-0054-4. Epub 2018 Jan 8.
- Schulz E, May ES, Postorino M, Tiemann L, Nickel MM, Witkovsky V, Schmidt P, Gross J, Ploner M. Prefrontal Gamma Oscillations Encode Tonic Pain in Humans. Cereb Cortex. 2015 Nov;25(11):4407-14. doi: 10.1093/cercor/bhv043. Epub 2015 Mar 8.
- Sitaram R, Ros T, Stoeckel L, Haller S, Scharnowski F, Lewis-Peacock J, Weiskopf N, Blefari ML, Rana M, Oblak E, Birbaumer N, Sulzer J. Closed-loop brain training: the science of neurofeedback. Nat Rev Neurosci. 2017 Feb;18(2):86-100. doi: 10.1038/nrn.2016.164. Epub 2016 Dec 22. Erratum In: Nat Rev Neurosci. 2019 May;20(5):314.
- May ES, Hohn VD, Nickel MM, Tiemann L, Gil Avila C, Heitmann H, Sauseng P, Ploner M. Modulating Brain Rhythms of Pain Using Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) - A Sham-Controlled Study in Healthy Human Participants. J Pain. 2021 Oct;22(10):1256-1272. doi: 10.1016/j.jpain.2021.03.150. Epub 2021 Jun 12.
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)
15. april 2019
Primær fullføring (Faktiske)
23. oktober 2019
Studiet fullført (Faktiske)
23. oktober 2019
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
10. januar 2019
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
15. januar 2019
Først lagt ut (Faktiske)
16. januar 2019
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
4. juni 2020
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
2. juni 2020
Sist bekreftet
1. juni 2020
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
Ja
IPD-planbeskrivelse
Pseudonymiserte individuelle deltakerdatasett vil bli gjort tilgjengelig på OSFs nettlager [https://osf.io/]
ved publisering.
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Nei
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
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. .