Funkcjonalne obrazowanie mózgu u zdrowych ochotników do badania funkcji poznawczych

Cel:

Celem tego protokołu jest lepsze zrozumienie bezłuskowej aktywności mózgu oraz świadomego i nieświadomego przetwarzania poprzez wykonanie małych pilotażowych badań behawioralnych, elektrofizjologicznych, neuroobrazowania i stymulacji mózgu. Oczekuje się, że badania te pomogą w opracowaniu technik i hipotez dla przyszłych badań nad tymi tematami.

przeprowadzimy:

• Badania pilotażowe: Badania pilotażowe mają charakter eksploracyjny, aby uzyskać wystarczającą ilość informacji do postawienia hipotezy. Kryterium przejścia na nowy pełny protokół będzie pozyskanie wystarczającej ilości informacji do wygenerowania analizy mocy. Nie ma ograniczeń zapisów na badania pilotażowe.
• Badanie podrzędne do testowania hipotez jest definiowane jako badanie z konkretną hipotezą do sprawdzenia, które można przeprowadzić na kilku zdrowych ochotnikach lub pacjentach. Badania podrzędne do testowania hipotez zostaną poddane przeglądom statystycznym i przeglądom PIRC po 6 uczestnikach (jeśli jest jedna grupa) lub po 12 (6 na ramię), jeśli badane są dwie grupy przed rekrutacją dodatkowych pacjentów. W przypadku rezygnacji podmiotu lub nieudanego nagrania zostanie zatrudniony zastępca. Razem, PI a PIRC zdecyduje, czy kontynuować badanie częściowe hipotezy z większą liczbą pacjentów bez poprawki, czy też konieczna byłaby poprawka lub nowy protokół. Notatka z prośbą o przegląd badań podrzędnych do testowania hipotez w celu ewentualnego dodatkowego zapisania się zostanie wysłana do PIRC i recenzenta statystycznego. Notatka zostanie przekazana do CNS IRB.
• Rozwój techniczny nowych paradygmatów eksperymentalnych i metod analizy danych.

Protokół ten obejmuje wyłącznie techniki nieinwazyjne o minimalnym ryzyku (MRI, EEG, MEG, EMG, tDCS).

Badana populacja:

Planujemy zrekrutować do 120 zdrowych ochotników w wieku 18-65 lat.

Projekt:

Zaprojektujemy małe projekty związane z tematem bezskalowej aktywności mózgu i świadomego/nieświadomego przetwarzania. Badamy zdrowych ochotników w stanie spoczynku lub podczas wykonywania przez nich prostych czynności ruchowych lub czuciowych. Jeśli podbadanie testujące hipotezę prowadzi do interesujących wyników i jeśli do osiągnięcia istotności statystycznej potrzebna jest większa populacja, zostanie przedłożony oddzielny protokół z hipotezami a priori, konkretnym projektem badania i analizą mocy zaadaptowaną z pilotażowych lub eksploracyjnych badań cząstkowych przeprowadzonych w obecnym protokół.

W badaniach podrzędnych aktywność mózgu zdrowych ochotników będzie monitorowana za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), magnetoencefalografii (MEG), elektroencefalografii (EEG) lub jednoczesnego MEG-EEG. U niektórych osób zostanie pobrany anatomiczny rezonans magnetyczny, aby umożliwić lepszą lokalizację dynamiki mózgu. Ponieważ przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) idealnie nadaje się do modulowania powolnego składnika aktywności mózgu bez łusek, zbadamy również wpływ tDCS na aktywność mózgu i/lub wydajność behawioralną w zadaniach poznawczych. tDCS będzie podawany sekwencyjnie, ale nie jednocześnie, z monitorowaniem aktywności mózgu za pomocą fMRI/MEG/EEG. Większość eksperymentów zostanie przeprowadzona w połączeniu z zadaniami poznawczymi. W niektórych eksperymentach będziemy badać funkcję mózgu w stanie spoczynku, podczas którego zbierana jest spontaniczna aktywność mózgu bez określonego zadania zewnętrznego.

Mierniki rezultatu:

MRI: do analizy środków, takich jak anatomiczne struktury mózgu (za pomocą strukturalnego MRI); amplituda sygnału zależnego od poziomu natlenienia krwi (BOLD) (za pomocą fMRI); przepływu krwi w mózgu [za pomocą znakowania spinów tętniczych (ASL)] i różnych poziomów neuroprzekaźników w interesujących obszarach mózgu [za pomocą spektroskopii rezonansu magnetycznego (MRS)].

EEG i MEG: do ilościowego określania miar, takich jak widmo mocy, potencjały związane z wydarzeniami lub zadaniami, synchronizacja/desynchronizacja oraz spójność między czujnikami lub źródłami znajdującymi się blisko obszarów zainteresowania mózgu.

tDCS: do analizy zmian w pomiarach behawioralnych i/lub aktywności fMRI/EEG/MEG spowodowanych przez tDCS.

Miary behawioralne: do ilościowego określenia miar, takich jak wskaźnik trafień, czasy reakcji, wzorce elektromiografii (EMG).

W trakcie eksperymentu możemy mierzyć dane autonomiczne (takie jak częstość akcji serca, oddychanie, końcowo-wydechowe CO2, przewodnictwo skóry), które zostaną skorelowane z wynikami pomiarów.