Причинная роль дельта- и тета-колебаний в иерархическом когнитивном контроле
Целью данного клинического исследования является оценка влияния ритмической транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), проводимой на дельта-(2,2 Гц) или тета-частоте (6,5 Гц), на когнитивный контроль.
Целью этого исследования является изучение того, как целевая стимуляция на дельта- и тета-частотах модулирует активность мозга, улучшая когнитивные функции у здоровых людей.
Обзор исследования
Статус
Вмешательство/лечение
Подробное описание
Предполагается, что нейронные колебания являются механизмом координации обработки информации в распределенных областях коры. Разные нейронные колебания могут соответствовать разным базовым нейронным вычислениям. Неинвазивная стимуляция мозга позволяет экспериментаторам модулировать определенные нейронные колебания, нацеливаясь на определенные диапазоны частот. Ранее было показано, что ритмичная транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) захватывает нейронные колебания на частоте стимуляции.
Предыдущие данные свидетельствуют о том, что парадигмы задач когнитивного контроля вызывают различную активность как в дельта-диапазоне (2–3 Гц), так и в тета-диапазоне (4–7 Гц). Эта задача предназначена для изучения иерархического когнитивного контроля и включает в себя две подзадачи. В задании на ответ участники видят цветной фиксирующий крестик и должны нажать кнопку определенным пальцем. Сопоставление стимула и реакции запоминается заранее. Количество правил «стимул-реакция» регулируется как четыре (малый размер набора) или восемь (высокий размер набора). В задании по измерению участники видят два объекта и должны решить, одинаковы они или различны, в зависимости от одного из двух признаков. Одной из особенностей является форма объекта: высокая или широкая. Другая особенность — сложность объектов: они либо простые и гладкие, либо сложные и многогранные. В этом задании дельта-колебания (2–3 Гц) связаны с абстракцией правил, задействуя среднюю дорсолатеральную префронтальную кору (mid-dlPFC), тогда как тета-колебания (4–7 Гц) связаны с ассоциациями стимул-действие и рабочей памятью. нагрузка, при этом повышенная тета-активность наблюдается в дорсальной премоторной области (PMd) в условиях большого размера.
В текущем исследовании исследователи предлагают доставлять ритмические серии ТМС либо с дельта-частотой, либо с тета-частотой, либо с аритмическим контролем для модуляции нейронной обработки во время задачи когнитивного контроля. Собирая одновременную ЭЭГ с ТМС, исследователи смогут измерить увлеченные колебания ритмической ТМС. Применяя дельта-частоту, тета-частоту и аритмическую ТМС во время выполнения задачи в каждом месте, исследователи смогут изучить причинно-следственную связь дельта-колебаний в середине dlPFC в абстракции правил и тета-колебаний в PMd в стимул-действии. ассоциации. Стимуляция предназначена для улучшения выполнения задач за счет усиления моделей нейронной активности, наблюдаемых в этих условиях.
Тип исследования
Регистрация (Действительный)
Фаза
- Непригодный
Контакты и местонахождение
Места учебы
-
-
Florida
-
Tallahassee, Florida, Соединенные Штаты, 32304
- Florida State University Psychology Dept Bldg A411
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
- Взрослый
Принимает здоровых добровольцев
Описание
Критерии включения:
- Участники должны быть в возрасте от 18 до 35 лет.
- Должен быть в состоянии дать информированное согласие.
- Должно быть нормальное или скорректированное до нормального зрение.
- Участники должны быть правшами.
- Готовность соблюдать все процедуры обучения и доступность на время обучения.
- Умение говорить и понимать английский язык.
Критерии исключения:
- Не должен быть дальтоником
- Текущее лечение СДВГ/СДВ.
- История неврологических расстройств, включая, помимо прочего, следующие уточненные состояния:
- Эпилепсия или судороги (за исключением фебрильных судорог у детей).
- Деменция, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, аневризма головного мозга или опухоли головного мозга.
- В анамнезе инсульт или черепно-мозговая травма.
- Медицинские состояния или методы лечения, которые могут помешать участию в исследовании (например, нестабильное заболевание сердца, ВИЧ/СПИД, злокачественные новообразования или почечная недостаточность).
- Предыдущая операция на головном мозге или наличие мозговых устройств/имплантатов (например, кохлеарных имплантатов или зажимов для аневризмы).
- Женщины, которые беременны или кормят грудью.
- Использование определенных лекарств, включая, помимо прочего, лекарства от СДВГ или бензодиазепины, которые могут мешать измерениям ЭЭГ или выполнению задач.
- Любое состояние, которое, по мнению исследователя, увеличивает риск или препятствует полному соблюдению режима исследования.
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
- Основная цель: Фундаментальная наука
- Распределение: Рандомизированный
- Интервенционная модель: Назначение кроссовера
- Маскировка: Нет (открытая этикетка)
Оружие и интервенции
Группа участников / Армия |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Экспериментальный: TMS в Mid-dlPFC, а затем TMS в PMd
Участники получали ТМС во время выполнения задачи когнитивного контроля.
Во время первого сеанса стимуляции катушка TMS будет помещена в среднюю часть dlPFC на коже головы.
Во время второго сеанса катушка TMS будет помещена в область PMd на коже головы.
Во время каждого сеанса участники получают Дельта-ТМС (2,2 Гц), Тета-ТМС (6,5 Гц) и Аритмическую ТМС.
|
ТМС будет проводиться на частоте дельта-колебаний (2,2 Гц).
Другие имена:
ТМС будет проводиться на частоте тета-колебаний (6,5 Гц).
Другие имена:
ТМС будет вводиться аритмично.
В этом вмешательстве интервалы между импульсами рандомизированы между длительностью дельта и тета для каждого испытания, обеспечивая одинаковое общее количество импульсов, но без ритмической последовательности.
|
|
Экспериментальный: TMS в PMd, а затем TMS в Mid-dlPFC
Участники получали ТМС во время выполнения задачи когнитивного контроля.
Во время первого сеанса стимуляции катушка TMS будет помещена в область PMd на коже головы.
Во время второго сеанса катушка TMS будет помещена в среднюю часть dlPFC на коже головы.
Во время каждого сеанса участники получают Дельта-ТМС (2,2 Гц), Тета-ТМС (6,5 Гц) и Аритмическую ТМС.
|
ТМС будет проводиться на частоте дельта-колебаний (2,2 Гц).
Другие имена:
ТМС будет проводиться на частоте тета-колебаний (6,5 Гц).
Другие имена:
ТМС будет вводиться аритмично.
В этом вмешательстве интервалы между импульсами рандомизированы между длительностью дельта и тета для каждого испытания, обеспечивая одинаковое общее количество импульсов, но без ритмической последовательности.
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Изменение точности
Временное ограничение: Исходный уровень (неделя 1); Сессия 1 (2 неделя); Сеанс 2 (неделя 3)
|
Точность, отражающая способность участников правильно следовать правилам задания и делать точные суждения на основе данного стимула, рассчитывается как процент правильных ответов во всех испытаниях.
Диапазон значений составляет от 0 % (нет правильных ответов) до 100 % (все ответы верны), причем большее число означает более правильные ответы.
|
Исходный уровень (неделя 1); Сессия 1 (2 неделя); Сеанс 2 (неделя 3)
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Изменение времени ответа
Временное ограничение: Исходный уровень (неделя 1); Сессия 1 (2 неделя); Сеанс 2 (неделя 3)
|
Время отклика (RT) отражает время, необходимое участникам для реакции на стимулы во время выполнения задания.
Диапазон значений составляет от 0 до 2 секунд, меньшее число означает более быструю реакцию.
|
Исходный уровень (неделя 1); Сессия 1 (2 неделя); Сеанс 2 (неделя 3)
|
|
Изменение амплитуды нейронных колебаний в середине dlPFC
Временное ограничение: Исходный уровень (неделя 1); Сессия 1 (2 неделя); Сеанс 2 (неделя 3)
|
Электрическая активность мозга регистрируется во время выполнения задания и стимуляции мозга.
Исследователи выполнят вейвлет-свертку Морле на записанном электрическом сигнале, чтобы рассчитать амплитуду нейронных колебаний в диапазонах частот: Дельта (2–3 Гц) и Тета (4–7 Гц).
Амплитуда нейронных колебаний регистрируется в стимулируемой области.
Изменение амплитуды нормализуется для каждого участника как процентное изменение амплитуды во время базового уровня по сравнению с сеансом стимуляции (сеанс 1 или сеанс 2).
|
Исходный уровень (неделя 1); Сессия 1 (2 неделя); Сеанс 2 (неделя 3)
|
|
Изменение амплитуды нейронных колебаний при ПМД
Временное ограничение: Исходный уровень (неделя 1); Сессия 1 (2 неделя); Сеанс 2 (неделя 3)
|
Электрическая активность мозга регистрируется во время выполнения задания и стимуляции мозга.
Исследователи выполнят вейвлет-свертку Морле на записанном электрическом сигнале, чтобы рассчитать амплитуду нейронных колебаний в диапазонах частот: Дельта (2–3 Гц) и Тета (4–7 Гц).
Амплитуда нейронных колебаний регистрируется в стимулируемой области.
Изменение амплитуды нормализуется для каждого участника как процентное изменение амплитуды во время базового уровня по сравнению с сеансом стимуляции (сеанс 1 или сеанс 2).
|
Исходный уровень (неделя 1); Сессия 1 (2 неделя); Сеанс 2 (неделя 3)
|
Соавторы и исследователи
Спонсор
Публикации и полезные ссылки
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
Первичное завершение (Действительный)
Завершение исследования (Действительный)
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (Действительный)
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последняя проверка
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Другие идентификационные номера исследования
- 00005546
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
продукт, произведенный в США и экспортированный из США.
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .