Contribuição específica da camada para a consolidação do aprendizado de habilidades no córtex motor primário

Descrição do estudo:

O treinamento de uma nova habilidade motora geralmente envolve períodos de prática ativa intercalados com períodos de descanso. Durante o aprendizado inicial de habilidades motoras, as melhorias de desempenho se desenvolvem principalmente durante curtos períodos de descanso off-line que ocorrem entre os blocos de prática. Esses ganhos de desempenho durante o repouso são chamados de 'consolidação micro-offline'. O córtex motor primário (M1) é um contribuinte crucial para a consolidação da habilidade, no entanto, devido à fraca especificidade espacial e tendências vasculares dos métodos de imagem disponíveis, os mecanismos neurais específicos de consolidação em M1 não são conhecidos. Inovações recentes na ressonância magnética funcional (fMRI) tornaram possível medir alterações funcionais nas camadas corticais. Este estudo usará essas técnicas para investigar as contribuições de camadas corticais específicas em M1 para o aprendizado e consolidação de habilidades motoras.

Objetivos.

O objetivo principal é determinar a correlação entre a atividade nas camadas corticais M1 superficiais e os ganhos comportamentais durante os períodos de descanso microoffline. Adicionalmente, avaliaremos o papel das camadas corticais superficiais e profundas do M1 na consolidação do aprendizado de habilidades motoras. Para responder a essa questão, mediremos as ativações neurais nas lâminas corticais em M1 enquanto os participantes consolidam uma habilidade motora recém-adquirida.

Pontos finais:

As medidas de desfecho primário serão: 1) atividade nas camadas corticais M1 superficiais durante os períodos de descanso micro-offline, que serão medidos usando imagens de RM de ocupação do espaço vascular (VASO) e 2) ganhos comportamentais durante os períodos de descanso micro-offline medidos como sequência correta velocidade de digitação (sequências por segundo). A medida do ponto final secundário será a proporção de atividade entre as camadas M1 superficial e profunda durante a prática e durante os períodos de descanso em comparação com o descanso pré-aprendizagem e pós-aprendizagem e a localização da sequência aleatória.

Os pontos finais exploratórios incluirão outras medidas fMRI que podem relacionar o aprendizado com a atividade da camada. Por exemplo, usaremos a análise de padrão multivoxel (MVPA) dos dados de ativação para: (a) obter informações sobre a presença de reativação específica da camada do desempenho da tarefa de sequência durante os períodos de descanso; e (b) investigar se essa reativação prediz aprendizagem.

População do estudo:

45 participantes saudáveis ​​(18-50 anos de idade)

Estágio:

N / D

Descrição dos locais/instalações que inscrevem participantes:

Este protocolo utiliza o Ambulatório do Centro Clínico do NIH e as instalações principais do NMRF.

Duração do Estudo de Intervenção:

24 meses

Duração do participante:

Aproximadamente 2-5 horas por sessão, para até 4 sessões durante um período de 1-4 dias.

Descrição do estudo:

O treinamento de uma nova habilidade motora geralmente envolve períodos de prática ativa intercalados com períodos de descanso. Durante o aprendizado inicial de habilidades motoras, as melhorias de desempenho se desenvolvem principalmente durante curtos períodos de descanso off-line que ocorrem entre os blocos de prática. Esses ganhos de desempenho durante o repouso são chamados de "consolidação micro-offline". O córtex motor primário (M1) é um contribuinte crucial para a consolidação de habilidades; no entanto, devido à pouca especificidade espacial e aos vieses vasculares dos métodos de imagem disponíveis, os mecanismos neurais específicos de consolidação em M1 não são conhecidos. Inovações recentes na ressonância magnética funcional (fMRI) tornaram possível medir alterações funcionais nas camadas corticais. Este estudo usará essas técnicas para investigar as contribuições de camadas corticais específicas em M1 para o aprendizado e consolidação de habilidades motoras.