Årsaksrolle til delta- og tetaoscillasjoner i hierarkisk kognitiv kontroll
Hensikten med denne kliniske studien er å evaluere effekten av rytmisk transkraniell magnetisk stimulering (TMS) levert ved delta (2,2 Hz) eller theta (6,5 Hz) frekvens på kognitiv kontroll.
Denne studien tar sikte på å utforske hvordan målrettet stimulering ved delta- og theta-frekvenser modulerer hjerneaktivitet for å forbedre kognitiv ytelse hos friske populasjoner.
Studieoversikt
Status
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
Nevrale oscillasjoner foreslås å være en mekanisme for å koordinere informasjonsbehandling på tvers av distribuerte områder av cortex. Ulike nevrale oscillasjoner kan tilsvare forskjellige underliggende nevrale beregninger. Ikke-invasiv hjernestimulering lar eksperimentatorer modulere spesifikke nevrale oscillasjoner ved å målrette mot bestemte frekvensbånd. Rytmisk transkraniell magnetisk stimulering (TMS) har tidligere vist seg å medføre nevrale oscillasjoner ved stimuleringsfrekvensen.
Tidligere bevis tyder på at kognitive kontrolloppgaveparadigmer fremkaller distinkt aktivitet i både Delta-båndet (2-3 Hz) og Theta-båndet (4-7 Hz). Denne oppgaven er designet for å undersøke hierarkisk kognitiv kontroll og inkluderer to deloppgaver. I Responsoppgaven ser deltakerne et farget fikseringskryss og må foreta et knappetrykk med en bestemt finger. Stimulansen til responskartlegging huskes på forhånd. Antall stimulus til responsregler manipuleres som fire (lav sett-størrelse) eller åtte (høy sett-størrelse). I dimensjonsoppgaven ser deltakerne to objekter og må vurdere om de er like eller forskjellige avhengig av en av to funksjoner. En funksjon er formen på objektet som enten høy eller bred. Den andre funksjonen er kompleksiteten til objektene som enten enkle og jevne eller komplekse og mangefasetterte. I denne oppgaven er deltaoscillasjoner (2-3 Hz) assosiert med regelabstraksjon, og engasjerer den midtdorsolaterale prefrontale cortex (midt-dlPFC), mens thetaoscillasjoner (4-7 Hz) er knyttet til stimulus-handlingsassosiasjoner og arbeidsminne belastning, med økt theta-aktivitet observert i det dorsale premotoriske området (PMd) under forhold med høy sett størrelse.
For den nåværende studien foreslår etterforskerne å levere rytmiske tog av TMS i enten delta-frekvens, theta-frekvens eller en arytmisk kontroll for å modulere nevral prosessering under en kognitiv kontrolloppgave. Ved å samle samtidig EEG med TMS, vil etterforskerne kunne måle de medførte svingningene fra rytmisk TMS. Ved å bruke delta-frekvens, theta-frekvens og arytmisk TMS under utførelsen av oppgaven på hvert sted, vil etterforskerne kunne undersøke årsakssammenhengen mellom delta-oscillasjoner ved midten av dlPFC i regelabstraksjon og theta-oscillasjoner ved PMd i stimulus-handling foreninger. Stimuleringen er designet for å forbedre oppgaveytelsen ved å forsterke de nevrale aktivitetsmønstrene observert under disse forholdene.
Studietype
Registrering (Faktiske)
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Studiesteder
-
-
Florida
-
Tallahassee, Florida, Forente stater, 32304
- Florida State University Psychology Dept Bldg A411
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
- Voksen
Tar imot friske frivillige
Beskrivelse
Inkluderingskriterier:
- Deltakerne må være mellom 18 og 35 år.
- Må kunne gi informert samtykke.
- Må ha normalt eller korrigert til normalt syn.
- Deltakerne må være høyrehendte.
- Vilje til å overholde alle studieprosedyrer og tilgjengelighet for studietiden.
- Ferdigheter i å snakke og forstå engelsk.
Ekskluderingskriterier:
- Må ikke være fargeblind
- Nåværende behandling for ADHD/ADD.
- Historie med nevrologiske lidelser, inkludert, men ikke begrenset til, følgende spesifiserte tilstander
- Epilepsi eller kramper (unntatt feberkramper i barndommen).
- Demens, Parkinsons sykdom, multippel sklerose, cerebral aneurisme eller hjernesvulster.
- Historie med hjerneslag eller traumatisk hjerneskade.
- Medisinske tilstander eller behandlinger som kan forstyrre studiedeltakelsen (f.eks. ustabil hjertesykdom, HIV/AIDS, malignitet eller nedsatt nyrefunksjon).
- Tidligere hjernekirurgi eller tilstedeværelse av hjerneenheter/implantater (f.eks. cochleaimplantater eller aneurismeklemmer).
- Kvinner som er gravide eller ammer.
- Bruk av spesifikke medisiner, inkludert men ikke begrenset til ADHD-medisiner eller benzodiazepiner, som kan forstyrre EEG-målinger eller oppgaveutførelse
- Enhver tilstand som etter etterforskerens mening øker risikoen eller hindrer full overholdelse av studien.
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Grunnvitenskap
- Tildeling: Randomisert
- Intervensjonsmodell: Crossover-oppdrag
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: TMS til Mid-dlPFC etterfulgt av TMS til PMd
Deltakerne ville motta TMS mens de utførte en kognitiv kontrolloppgave.
I deres første stimuleringsøkt vil TMS-spolen plasseres over midten av dlPFC-regionen i hodebunnen.
I deres andre økt vil TMS-spolen plasseres over PMd-regionen i hodebunnen.
Under hver økt mottar deltakerne Delta TMS (2,2 Hz), Theta TMS (6,5 Hz) og arytmisk TMS.
|
TMS vil bli administrert med deltaoscillasjonsfrekvensen (2,2 Hz)
Andre navn:
TMS vil bli administrert med frekvensen av theta-oscillasjon (6,5 Hz)
Andre navn:
TMS vil bli administrert arytmisk.
I denne intervensjonen blir inter-pulsintervallene randomisert mellom delta- og theta-varighetene for hvert forsøk, noe som sikrer samme totale antall pulser, men uten rytmisk konsistens
|
|
Eksperimentell: TMS til PMd etterfulgt av TMS til Mid-dlPFC
Deltakerne ville motta TMS mens de utførte en kognitiv kontrolloppgave.
I deres første stimuleringsøkt vil TMS-spolen plasseres over PMd-regionen i hodebunnen.
I deres andre økt vil TMS-spolen plasseres over midten av dlPFC-regionen i hodebunnen.
Under hver økt mottar deltakerne Delta TMS (2,2 Hz), Theta TMS (6,5 Hz) og arytmisk TMS.
|
TMS vil bli administrert med deltaoscillasjonsfrekvensen (2,2 Hz)
Andre navn:
TMS vil bli administrert med frekvensen av theta-oscillasjon (6,5 Hz)
Andre navn:
TMS vil bli administrert arytmisk.
I denne intervensjonen blir inter-pulsintervallene randomisert mellom delta- og theta-varighetene for hvert forsøk, noe som sikrer samme totale antall pulser, men uten rytmisk konsistens
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Endring i nøyaktighet
Tidsramme: Baseline (uke 1); Økt 1 (uke 2); Økt 2 (uke 3)
|
Nøyaktigheten, som gjenspeiler deltakernes evne til å følge oppgaveregler og gjøre nøyaktige vurderinger basert på den gitte stimulansen, beregnes som prosentandelen av korrekte svar på tvers av forsøk.
Verdiområdet er 0 % (ingen korrekte svar) til 100 % (alle svar riktige), med et større tall som angir mer korrekte svar.
|
Baseline (uke 1); Økt 1 (uke 2); Økt 2 (uke 3)
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Endring i responstid
Tidsramme: Baseline (uke 1); Økt 1 (uke 2); Økt 2 (uke 3)
|
Responstiden (RT), gjenspeiler tiden deltakerne bruker på å reagere på stimuli under oppgaven.
Verdiområdet er 0 sekunder til 2 sekunder, med et mindre tall som angir raskere svar.
|
Baseline (uke 1); Økt 1 (uke 2); Økt 2 (uke 3)
|
|
Endring i amplitude av nevrale oscillasjoner i midten av dlPFC
Tidsramme: Baseline (uke 1); Økt 1 (uke 2); Økt 2 (uke 3)
|
Den elektriske aktiviteten til hjernen registreres under utførelsen av oppgaven og hjernestimulering.
Etterforskerne vil utføre Morlet wavelet-konvolusjon på det registrerte elektriske signalet for å beregne amplituden til nevrale oscillasjoner i frekvensbåndene: Delta (2-3 Hz) og Theta (4-7 Hz).
Amplituden til nevrale oscillasjoner er rapportert i regionen som blir stimulert.
Endringen i amplitude normaliseres for hver deltaker som prosentvis endring fra amplituden under grunnlinjen sammenlignet med stimuleringsøkten (økt 1 eller økt 2).
|
Baseline (uke 1); Økt 1 (uke 2); Økt 2 (uke 3)
|
|
Endring i amplitude av nevrale oscillasjoner i PMd
Tidsramme: Baseline (uke 1); Økt 1 (uke 2); Økt 2 (uke 3)
|
Den elektriske aktiviteten til hjernen registreres under utførelsen av oppgaven og hjernestimulering.
Etterforskerne vil utføre Morlet wavelet-konvolusjon på det registrerte elektriske signalet for å beregne amplituden til nevrale oscillasjoner i frekvensbåndene: Delta (2-3 Hz) og Theta (4-7 Hz).
Amplituden til nevrale oscillasjoner er rapportert i regionen som blir stimulert.
Endringen i amplitude normaliseres for hver deltaker som prosentvis endring fra amplituden under grunnlinjen sammenlignet med stimuleringsøkten (økt 1 eller økt 2).
|
Baseline (uke 1); Økt 1 (uke 2); Økt 2 (uke 3)
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Sponsor
Publikasjoner og nyttige lenker
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
Primær fullføring (Faktiske)
Studiet fullført (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Faktiske)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Andre studie-ID-numre
- 00005546
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
produkt produsert i og eksportert fra USA
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. .