Specyficzny dla warstwy wkład w konsolidację uczenia się umiejętności w podstawowej korze ruchowej

Opis badania:

Trening nowych umiejętności motorycznych często obejmuje okresy aktywnej praktyki przeplatane okresami odpoczynku. Podczas wczesnej nauki umiejętności motorycznych poprawa wydajności rozwija się głównie podczas krótkich okresów odpoczynku offline, które występują między blokami ćwiczeń. Ten wzrost wydajności podczas odpoczynku został nazwany „konsolidacją mikro-offline”. Pierwotna kora ruchowa (M1) jest kluczowym czynnikiem przyczyniającym się do konsolidacji umiejętności, jednak ze względu na słabą specyficzność przestrzenną i odchylenia naczyniowe dostępnych metod obrazowania, specyficzne neuronowe mechanizmy konsolidacji w M1 nie są znane. Ostatnie innowacje w funkcjonalnym rezonansie magnetycznym (fMRI) umożliwiły pomiar zmian funkcjonalnych w warstwach korowych. W tym badaniu wykorzystamy te techniki do zbadania wkładu określonych warstw korowych w M1 w uczenie się i konsolidację umiejętności motorycznych.

Cele:

Głównym celem jest określenie korelacji między aktywnością w powierzchownych warstwach korowych M1 a zyskami behawioralnymi podczas okresów odpoczynku mikrooffline. Dodatkowo ocenimy rolę powierzchownych i głębokich warstw korowych M1 w konsolidacji uczenia się umiejętności motorycznych. Aby odpowiedzieć na to pytanie, będziemy mierzyć aktywacje nerwowe w blaszkach korowych w M1, podczas gdy uczestnicy konsolidują nowo nabyte umiejętności motoryczne.

Punkty końcowe:

Głównymi pomiarami punktu końcowego będą: 1) aktywność w powierzchniowych warstwach kory mózgowej M1 podczas okresów odpoczynku mikro-offline, która będzie mierzona za pomocą obrazowania rezonansu magnetycznego VASO (ang. szybkość pisania (sekwencje na sekundę). Miarą drugorzędowego punktu końcowego będzie stosunek aktywności między powierzchownymi i głębokimi warstwami M1 podczas ćwiczeń i podczas okresów odpoczynku w porównaniu z odpoczynkiem przed nauką i po nauce oraz lokalizacyjną sekwencją losową.

Eksploracyjne punkty końcowe będą obejmować inne środki fMRI, które mogą wiązać uczenie się z aktywnością warstw. Na przykład użyjemy analizy wzorców wielowokselowych (MVPA) danych aktywacyjnych, aby: (a) uzyskać wgląd w obecność specyficznej dla warstwy reaktywacji wykonywania zadań sekwencyjnych podczas okresów odpoczynku; oraz (b) zbadać, czy ta reaktywacja przewiduje uczenie się.

Badana populacja:

45 zdrowych uczestników (18-50 lat)

Faza:

Nie dotyczy

Opis Ośrodków/Obiektów Rejestrujących Uczestników:

Protokół ten wykorzystuje przychodnię Centrum Klinicznego NIH oraz podstawowe obiekty NMRF.

Czas trwania badania interwencyjnego:

24 miesiące

Czas trwania uczestnika:

Około 2-5 godzin na sesję, do 4 sesji w okresie 1-4 dni.

Opis badania:

Trening nowych umiejętności motorycznych często obejmuje okresy aktywnej praktyki przeplatane okresami odpoczynku. Podczas wczesnej nauki umiejętności motorycznych poprawa wydajności rozwija się głównie podczas krótkich okresów odpoczynku offline, które występują między blokami ćwiczeń. Te wzrosty wydajności podczas odpoczynku zostały nazwane „konsolidacją mikro-offline”. Podstawowa kora ruchowa (M1) jest kluczowym czynnikiem przyczyniającym się do konsolidacji umiejętności; jednak ze względu na słabą specyficzność przestrzenną i odchylenia naczyniowe dostępnych metod obrazowania, specyficzne neuronowe mechanizmy konsolidacji w M1 nie są znane. Ostatnie innowacje w funkcjonalnym rezonansie magnetycznym (fMRI) umożliwiły pomiar zmian funkcjonalnych w warstwach korowych. W tym badaniu wykorzystamy te techniki do zbadania wkładu określonych warstw korowych w M1 w uczenie się i konsolidację umiejętności motorycznych.