Estudo das Bases Cerebrais do Uso de Ferramentas e Evolução de Ferramentas (TOOLBOX)
Bases Cerebrais do Uso de Ferramentas e Evolução de Ferramentas
O uso de ferramentas é considerado a marca registrada de adaptações cognitivas complexas que os humanos alcançaram através da evolução, o que fornece uma vantagem adaptativa para a espécie humana. Mesmo que espécies não humanas também usem ferramentas, o uso de ferramentas humanas é muito mais complexo e sofisticado. Além disso, apenas os humanos podem fazer suas ferramentas evoluirem, aprimorando-as. Se o Homem possui habilidades especiais para o uso de ferramentas, elas devem estar alicerçadas em um substrato neuroanatômico específico. Humanos e não humanos compartilham um sistema de preensão semelhante localizado no lobo parietal superior e no sulco intraparietal. No entanto, há uma especificidade humana: o giro supramarginal dentro do lobo parietal inferior esquerdo é exclusivo do homem e pode desempenhar um papel central no uso e evolução de ferramentas.
Este projeto visa estudar os correlatos neurais do uso de ferramentas humanas com a ressonância magnética funcional (fMRI), para precisar os mecanismos cognitivos através dos quais os humanos são capazes de usar ferramentas. Também desejamos estudar quais são as habilidades cognitivas que nos permitem fazer evoluir nossas ferramentas melhorando-as e os correlatos neurais associados.
Visão geral do estudo
Tipo de estudo
Inscrição (Real)
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Locais de estudo
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Lyon, França, 69002
- Laboratoire d'Etude des Mécanismes Cognitifs (EMC) -Université Lumière Lyon 2
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Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
Aceita Voluntários Saudáveis
Descrição
Critério de inclusão:
- Ter entre 18 e 65 anos
- Tendo dado um consentimento informado para o estudo
- Ser destro
- Estar inscrito no sistema de segurança social francês
Critério de exclusão:
- Nenhuma assinatura no formulário de consentimento, incluindo incapacidade de ler ou escrever em francês.
- Doença neurológica ou psiquiátrica, conhecida ou revelada durante a visita de inclusão
- Ingestão de substâncias (tomando medicamentos psicoativos ou drogas recreativas) no dia do experimento
- Intolerância ao ruído
- Menor de idade, gestante ou lactante
- Pessoas sob tutela ou privadas de direitos civis ou privadas de liberdade
- Incapaz de preencher um questionário (problemas cognitivos graves)
- Os indivíduos não devem ter implantes metálicos ou eletrônicos no corpo: marca-passos ou fios de marca-passo, cirurgia de coração aberto, válvula cardíaca artificial, cirurgia de aneurisma cerebral, implante de ouvido médio, aparelho auditivo, aparelho ortodôntico ou tratamento odontológico extenso, cirurgia de catarata ou implante de lente, implante mecânico ou dispositivo elétrico, ou membro artificial ou articulação ou objetos metálicos estranhos no corpo (balas, BBs, pellets, estilhaços ou fragmentos de metalurgia) ou emprego atual ou passado como maquinista, soldador ou metalúrgico, tatuagens perto das regiões da cabeça ou pescoço, maquiagem permanente
- Claustrofobia
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Ciência básica
- Alocação: Não randomizado
- Modelo Intervencional: Atribuição de grupo único
- Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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Outro: Uso de ferramentas
As condições experimentais de fMRI neste braço nos permitirão estudar a atividade do cérebro ao usar ferramentas.
Aqui apenas a sessão experimental fMRI é necessária.
As tarefas propostas aos participantes dentro do scanner fMRI serão relacionadas ao uso da ferramenta.
Eles terão que resolver problemas mecânicos, julgar a adequação das posturas das mãos para usar ferramentas e julgar se as ferramentas apresentadas compartilham o mesmo contexto de uso, os mesmos objetivos funcionais, as mesmas posturas das mãos para usá-las. as medidas BOLD fornecidas pela técnica de fMRI nos permitirão formular hipóteses sobre os mecanismos neurocognitivos em funcionamento quando usamos ferramentas.
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Exame de imagem
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Outro: Evolução da ferramenta
As condições experimentais de fMRI neste braço nos permitirão estudar a atividade do cérebro quando melhorarmos as ferramentas.
Aqui a sessão experimental fMRI será complementada por uma experiência de psicologia cognitiva, onde será dada aos participantes uma ferramenta para melhorar.
As tarefas propostas aos participantes no scanner fMRI estarão relacionadas com as funções cognitivas que podem estar implicadas na melhoria das ferramentas: criatividade, raciocínio técnico, lógica, empatia.
As medidas BOLD relacionadas a essas condições experimentais serão relacionadas à habilidade do participante em aprimorar uma ferramenta, por meio da Modelagem Linear Geral.
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Exame de imagem
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Efeito BOLD
Prazo: 1 hora
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A medida será a medida Dependente do Nível de Oxigenação Sanguínea (BOLD) conforme permitido com Ressonância Magnética Funcional. Este nível BOLD será coletado para cada voxel no cérebro com imagem, e em intervalos de tempo regulares (TR = 3") durante a sessão experimental (cerca de uma hora). Este é o procedimento padrão para experimentos fMRI. A ressonância magnética funcional mede a atividade cerebral detectando alterações associadas ao fluxo sanguíneo. Essa técnica baseia-se no fato de que o fluxo sanguíneo cerebral e a ativação neuronal estão acoplados. Quando uma área do cérebro está em uso, o fluxo sanguíneo para essa região também aumenta. A forma primária de fMRI usa o contraste BOLD em resposta a uma condição experimental, permitindo que os pesquisadores rastreiem as mudanças no consumo de oxigênio no cérebro e, portanto, na atividade cerebral. O efeito BOLD é calculado avaliando os diferentes tempos de relaxamento (T1 e T2) no cérebro, pois T1 e T2 são diferentes em função dos fluxos sanguíneos cerebrais regionais. |
1 hora
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Capacidade de melhorar uma ferramenta
Prazo: 20 minutos
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Os participantes receberão fios de metal e serão solicitados a construir uma torre o mais alta possível.
Para isso, poderão observar o participante anterior para se inspirarem.
A medida coletada será a altura da torre, comparada com a altura da torre do participante anterior.
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20 minutos
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Yves ROSSETTI, MD, Hospices Civils de Lyon
Publicações e links úteis
Publicações Gerais
- Lesourd M, Osiurak F, Martin J, Hague S, Laroze M, Clement G, Medeiros de Bustos E, Fargeix G, Magnin E, Moulin T. Neurocognitive mechanisms underlying action tool knowledge tasks: specificity of tool-tool compared to hand-tool compatibility tasks. Commun Biol. 2025 Apr 3;8(1):552. doi: 10.1038/s42003-025-07923-1.
- Osiurak F, Federico G, Fournel A, Gaujoux V, Lamberton F, Ibarrola D, Rossetti Y, Lesourd M. Shaping the physical world to our ends through the left PF technical-cognition area. Elife. 2025 Apr 17;13:RP94578. doi: 10.7554/eLife.94578.
- Lesourd M, Reynaud E, Navarro J, Gaujoux V, Faye-Vedrines A, Alexandre B, Baumard J, Federico G, Lamberton F, Ibarrola D, Rossetti Y, Osiurak F. Involvement of the posterior tool processing network during explicit retrieval of action tool and semantic tool knowledge: an fMRI study. Cereb Cortex. 2023 May 24;33(11):6526-6542. doi: 10.1093/cercor/bhac522.
- Federico G, Cavaliere C, Reynaud E, Salvatore M, Brandimonte MA, Osiurak F. The Area Prostriata may play a role in technical reasoning. Behav Brain Funct. 2022 Nov 25;18(1):12. doi: 10.1186/s12993-022-00200-9.
- Federico G, Reynaud E, Navarro J, Lesourd M, Gaujoux V, Lamberton F, Ibarrola D, Cavaliere C, Alfano V, Aiello M, Salvatore M, Seguin P, Schnebelen D, Brandimonte MA, Rossetti Y, Osiurak F. The cortical thickness of the area PF of the left inferior parietal cortex mediates technical-reasoning skills. Sci Rep. 2022 Jul 12;12(1):11840. doi: 10.1038/s41598-022-15587-8.
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Real)
Conclusão Primária (Real)
Conclusão do estudo (Real)
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (Real)
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Estimado)
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Outros números de identificação do estudo
- 69HCL18_0121
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
produto fabricado e exportado dos EUA
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