Вклад конкретного слоя в консолидацию обучения навыкам в первичной моторной коре

Описание исследования:

Тренировка нового двигательного навыка часто включает периоды активной практики, чередующиеся с периодами отдыха. Во время раннего обучения двигательным навыкам улучшения производительности развиваются в основном во время коротких периодов автономного отдыха, которые происходят между тренировочными блоками. Этот прирост производительности во время отдыха был назван «микроавтономной консолидацией». Первичная моторная кора (M1) вносит решающий вклад в консолидацию навыков, однако из-за плохой пространственной специфичности и сосудистых смещений доступных методов визуализации специфические нейронные механизмы консолидации в M1 неизвестны. Недавние инновации в области функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) позволили измерить функциональные изменения в корковых слоях. В этом исследовании эти методы будут использоваться для изучения вклада конкретных слоев коры в M1 в обучение и консолидацию моторных навыков.

Цели:

Основная цель состоит в том, чтобы определить корреляцию между активностью в поверхностных слоях коры M1 и поведенческими улучшениями во время микроавтономных периодов отдыха. Кроме того, мы оценим роль поверхностных и глубоких слоев коры M1 в консолидации обучения двигательным навыкам. Чтобы ответить на этот вопрос, мы будем измерять активацию нейронов в корковых пластинах в M1, в то время как участники закрепляют недавно приобретенный двигательный навык.

Конечные точки:

Первичными показателями конечной точки будут: 1) активность в поверхностных слоях коры M1 во время периодов отдыха в режиме микроофлайн, которая будет измеряться с помощью МРТ-изображения занятости сосудистого пространства (VASO) и 2) поведенческие улучшения во время периодов отдыха в режиме микроофлайн, измеряемые как правильная последовательность. скорость набора текста (последовательностей в секунду). Вторичной конечной точкой будет соотношение активности между поверхностными и глубокими слоями M1 во время практики и во время периодов отдыха по сравнению с отдыхом до обучения и после обучения и локализующей случайной последовательностью.

Исследовательские конечные точки будут включать другие показатели фМРТ, которые могут связывать обучение с активностью слоя. Например, мы будем использовать многовоксельный паттерн-анализ (MVPA) данных активации, чтобы: (а) получить представление о наличии специфичной для слоя реактивации выполнения последовательностей задач во время периодов отдыха; и (b) исследовать, предсказывает ли эта реактивация обучение.

Исследуемая популяция:

45 здоровых участников (18-50 лет)

Фаза:

Н/Д

Описание сайтов/объектов для набора участников:

Этот протокол использует амбулаторную клинику клинического центра NIH и основные средства NMRF.

Продолжительность интервенционного исследования:

24 месяца

Продолжительность участия:

Приблизительно 2–5 часов за сеанс, до 4 сеансов в течение 1–4 дней.

Описание исследования:

Тренировка нового двигательного навыка часто включает периоды активной практики, чередующиеся с периодами отдыха. Во время раннего обучения двигательным навыкам улучшения производительности развиваются в основном во время коротких периодов автономного отдыха, которые происходят между тренировочными блоками. Этот прирост производительности во время отдыха был назван «консолидацией микроавтономного режима». Первичная моторная кора (M1) играет решающую роль в консолидации навыков; однако из-за плохой пространственной специфичности и сосудистых смещений доступных методов визуализации специфические нервные механизмы консолидации в M1 неизвестны. Недавние инновации в области функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) позволили измерить функциональные изменения в корковых слоях. В этом исследовании эти методы будут использоваться для изучения вклада конкретных слоев коры в M1 в обучение и консолидацию моторных навыков.