Denna sida har översatts automatiskt och översättningens korrekthet kan inte garanteras. Vänligen se engelsk version för en källtext.

Belöningskretsmodulering Via fMRI-informerad-EEG-baserad musikalisk neurofeedback

2 maj 2021 uppdaterad av: Tel-Aviv Sourasky Medical Center

Belöningskretsmodulering via EEG-baserad neurofeedback

Målet med denna studie är att testa om frivillig uppreglering av aktivering av mesolimbiskt belöningssystem är möjlig, och att undersöka de neurobeteendemässiga effekterna av specifik neuromodulering av denna krets på belöningsbearbetning. Detta mål kommer att uppnås genom att testa effekterna av ett nytt icke-invasivt experimentellt ramverk för neuromodulering som bygger på neurofeedback (NF), som styrs av neuronal aktivering i ventrala striatum (VS) och kopplas till personlig njutbar musik som feedback. Vi antar att det är möjligt att lära sig att frivilligt reglera VS med denna musikaliska NF-metod. Vi förutspår vidare att framgångsrik NF-träning för att uppreglera VS-EFP-signalen kommer att resultera i markanta förändringar i neurala och beteendemässiga resultat associerade med uppreglering av dopaminerg signalering.

Studieöversikt

Status

Rekrytering

Betingelser

Intervention / Behandling

Detaljerad beskrivning

Neurofeedback är ett träningssätt där människor lär sig att reglera sin hjärnaktivitet genom att använda en återkopplingssignal som reflekterar hjärnsignaler i realtid. Ett effektivt utnyttjande av detta tillvägagångssätt kräver att den representerade hjärnaktiviteten mäts med hög specificitet, men på ett tillgängligt sätt, vilket möjliggör upprepade sessioner. Bevis tyder på att individer är kapabla att frivilligt reglera sin egen regionala neurala aktivering, inklusive i djupa hjärnregioner som VS via realtidsfunktionell magnetisk resonanstomografi (rt-fMRI). Ändå är användbarheten av rt-fMRI-NF för upprepad träning begränsad på grund av orörlighet, höga kostnader och omfattande fysiska krav. Elektroencefalografi (EEG) är å andra sidan billigt och tillgängligt. Men de beteendemässiga och kliniska fördelarna med EEG-NF, särskilt inom ramen för depression och andra affektiva störningar, diskuteras fortfarande. Tidigare arbete från Hendlers labb har etablerat ett nytt ramverk för en tillgänglig undersökning av specifika hjärnnätverk som kallas elektrisk fingeravtryck [1]. Fingeravtrycken bygger på statistisk modellering av ett fMRI-inspirerat EEG-mönster baserat på en samtidig inspelning av EEG/fMRI i kombination med inlärningsalgoritmer. Detta tillvägagångssätt har framgångsrikt tillämpats och validerats för amygdala, vilket avslöjar framgångsrik modulering av EFP-amygdala-signalen under NF-träning, såväl som kvardröjande neuronala och beteendemässiga effekter bland praktikanter, i förhållande till sken-NF-träning. I den aktuella studien använder NF-träningsproceduren en nyutvecklad fMRI-inspirerad EEG-modell av mesolimbisk aktivitet, centrerad på VS; VS-elektriskt fingeravtryck (VS-EFP). Dessutom, för att förbättra tillgängligheten till det mesolimbiska systemet, är återkopplingsgränssnittet baserat på njutbar musik, som upprepade gånger har visat sig engagera belöningskretsen och leda till dopaminerg frisättning inom striatum [t.ex. 2; jfr. 3]. Grundprincipen bakom det musikaliska gränssnittet är att deltagarna under träningen presenteras för sin självvalda musik, som blir mer eller mindre akustiskt förvrängd för att på ett tillförlitligt sätt ändra dess behaglighetsnivå i realtid. En genomförbarhetsstudie med tjugo deltagare (N=10 testgrupp, N=10 kontrollgrupp), som genomfördes på McGill, visade på genomförbarheten av detta tillvägagångssätt. I den aktuella studien vill vi replikera och utöka dessa fynd i ett större urval (N=~40; N=20 testgrupp och N=20 skenkontrollgrupp) och testa de hypoteser som uppstått i denna studie med avseende på dess möjliga neurobeteendemässiga resultat.

Studietyp

Interventionell

Inskrivning (Förväntat)

40

Fas

  • Inte tillämpbar

Kontakter och platser

Det här avsnittet innehåller kontaktuppgifter för dem som genomför studien och information om var denna studie genomförs.

Studiekontakt

Studera Kontakt Backup

  • Namn: Neomi Singer, PhD

Studieorter

  • Israel
      • Tel Aviv, Israel
        • Rekrytering
        • Sagol Brain Institute, Tel Aviv Sourasky Medical Center
        • Kontakt:

Deltagandekriterier

Forskare letar efter personer som passar en viss beskrivning, så kallade behörighetskriterier. Några exempel på dessa kriterier är en persons allmänna hälsotillstånd eller tidigare behandlingar.

Urvalskriterier

Åldrar som är berättigade till studier

18 år till 65 år (VUXEN, OLDER_ADULT)

Tar emot friska volontärer

Ja

Kön som är behöriga för studier

Allt

Beskrivning

Inklusionskriterier:

Frisk utan kända bakgrundssjukdomar Utan känd kognitiv försämring Har normal hörsel Dominans av höger hand Ingen historia av psykiatriska eller neurologiska sjukdomar som kräver sjukhusvistelse. De accepterade kriterierna för inkludering för en MR-undersökning för medicinska ändamål kommer att gälla, i enlighet med de procedurer som fastställts vid MRI-institutet vid Sourasky Medical Center i Tel Aviv.

Exklusions kriterier:

Har en diagnos av psykiatriska eller neurologiska sjukdomar Använder psykiatriska eller neurologiska mediciner Hörselnedsättning De accepterade kriterierna för uteslutning för en MR-undersökning för medicinska ändamål kommer att gälla, enligt de rutiner som fastställts vid MRI-institutet vid Sourasky Medical Center i Tel Aviv

Studieplan

Det här avsnittet ger detaljer om studieplanen, inklusive hur studien är utformad och vad studien mäter.

Hur är studien utformad?

Designdetaljer

  • Primärt syfte: BASIC_SCIENCE
  • Tilldelning: RANDOMISERAD
  • Interventionsmodell: PARALLELL
  • Maskning: TRIPPEL

Vapen och interventioner

Deltagargrupp / Arm
Intervention / Behandling
ACTIVE_COMPARATOR: VS-EFP Neurofeedback
Neurofeedback är baserad på den inlärda förändringen i en viss neural signal eller en kombination av neurala signaler när återkoppling och belöning av dessa signaler upprepade gånger presenteras för organismen. Således lär sig individer att modulera sin neurala aktivitet genom en sluten NF-loop; i detta tillstånd kommer deltagarna att få musikalisk feedback som drivs av sin egen VS-EFP
Övrig: Hjärna-dator-gränssnitt: EEG-baserad musikalisk neurofeedback-uppgift
Neurofeedback-träning med EEG, där deltagarna presenteras för självvald musik och uppmanas att få den presenterade musiken att låta bättre genom att tillämpa mentala strategier. Sex upprepade träningspass, var och en sammansatt av fem träningscykler. Varje cykel består av 120 sekunders "lokal baslinje"-block och 90 sekunder av "reglerings"-block medan du lyssnar på självvald musik. Deltagarna instrueras att passivt lyssna på sin självvalda musik under blocket "lokal baslinje", och att "få musiken att låta bättre" under "reglerings"-blocket. Deltagarna instrueras att rekrytera valda mentala strategier, som de finner vara mest effektiva för denna reglerande uppgift. Under 'reglering' varierar ljudets kvalitet i realtid (var tredje sekund) i proportion till skillnaden mellan det aktuella värdet för VS-EFP och dess medelvärde under 'lokal baslinje'.
SHAM_COMPARATOR: Okad bluff Neurofeedback
Neurofeedback är baserad på den inlärda förändringen i en viss neural signal eller en kombination av neurala signaler när återkoppling och belöning av dessa signaler upprepade gånger presenteras för organismen. Således lär sig individer att modulera sin neurala aktivitet genom en sluten NF-loop; i detta tillstånd kommer den musikaliska feedbacken att ges baserat på en annan deltagares VS-EFP-signal. Därför paras varje deltagare från skengruppen med en deltagare från testgruppen, vilket får feedback baserat på den parade testdeltagaren. På så sätt utsätts båda grupperna för den exakta andelen ljudmanipulation som indikerar deras framgångsnivå. För att ta hänsyn till ett möjligt bidrag från den tidsmässiga ordningen för återkopplingspresentationen, kommer återkopplingsmönstret att "spelas upp" framåt hos hälften av kontrolldeltagarna (bibehåller det ursprungliga tidsmönstret för VS-EFP som den parade deltagaren har fått), och i halvt - bakåt (vänder det ursprungliga tidsmönstret från höger till vänster).
Övrig: Hjärna-dator-gränssnitt: EEG-baserad musikalisk neurofeedback-uppgift
Neurofeedback-träning med EEG, där deltagarna presenteras för självvald musik och uppmanas att få den presenterade musiken att låta bättre genom att tillämpa mentala strategier. Sex upprepade träningspass, var och en sammansatt av fem träningscykler. Varje cykel består av 120 sekunders "lokal baslinje"-block och 90 sekunder av "reglerings"-block medan du lyssnar på självvald musik. Deltagarna instrueras att passivt lyssna på sin självvalda musik under blocket "lokal baslinje", och att "få musiken att låta bättre" under "reglerings"-blocket. Deltagarna instrueras att rekrytera valda mentala strategier, som de finner vara mest effektiva för denna reglerande uppgift. Under 'reglering' varierar ljudets kvalitet i realtid (var tredje sekund) i proportion till skillnaden mellan det aktuella värdet för VS-EFP och dess medelvärde under 'lokal baslinje'.

Vad mäter studien?

Primära resultatmått

Resultatmått
Åtgärdsbeskrivning
Tidsram
VS-EFP reglering framgång
Tidsram: 0 till 4 veckor
Mäts genom förändring i VS-EFP-effekt; baserat på skillnaden mellan EFP under "reglera" och "lokala baslinje"-förhållanden under neurofeedback-cyklerna. Utredarna förutspår en större modulering av VS-EFP-kraften bland neurofeedbackgruppen i förhållande till skenkontroller (test > bluff).
0 till 4 veckor
Överföring av VS-EFP-reglering: VS-EFP-avsiktlig reglering framgång under ett annat sammanhang
Tidsram: 1 till 5 veckor
Mäts genom förändring i VS-EFP-effekt; baserat på skillnaden mellan reglera och lokala baslinjeförhållanden under överföringsvillkoret; frivillig reglering när ingen musik eller feedback ges. Överföringsvillkoret införs i början av varje träningspass. Utredarna förutspår en positiv förändring i VS-EFP-reglering efter framgångsrik träning bland neurofeedback-gruppen, i förhållande till skenkontroller.
1 till 5 veckor
Mesolimbisk självreglering i ett annat sammanhang
Tidsram: 1 till 5 veckor

Mäts via fMRI; en överföringsuppgift (frivillig reglering när ingen återkoppling tillämpas) under en fMRI-skanning, som kommer att ske före och efter hela utbildningsperioden. Region av intresse (ROI) analys av ventral striatum (VS) kommer att definieras baserat på målregionen som används för att utveckla VS-EFP. Ytterligare regioner i det mesolimbiska nätverket kommer att definieras baserat på en metaanalys av belöning.

Resultatet kommer att mätas för varje grupp, som förändringen (post > pre) i kontrasten mellan "reglera" och "lokal baslinje".

Utredarna förutspår en positiv förändring i VS-uppreglering efter framgångsrik träning bland neurofeedback-gruppen, i förhållande till skenkontroller.

Utforskande analys: utredarna avser att ytterligare undersöka om NF-träning resulterade i en positiv förändring i uppregleringen av ytterligare mesolimbiska noder.
1 till 5 veckor

Sekundära resultatmått

Resultatmått
Åtgärdsbeskrivning
Tidsram
Belöningslärande beteende
Tidsram: 1 till 5 veckor

Bedöms via prestationen i probabilistisk urvalsuppgift (PST), som kommer att administreras före och efter hela utbildningsperioden. Detta är en uppgift för probabilistisk belöningsinlärning, där deltagarnas förmåga att lära sig att välja en ofta belönad symbol (t.ex. symbol A som belönas 80 % av gångerna) eller att undvika en sällan belönad symbol (B, 20 % av gånger) undersöks [4].

Resultatet kommer att mätas för varje grupp, som förändringen (post > pre) i noggrannheten av att lära sig från belöning (välj A) eller från straff (undvik B).

Utredarna förutspår en positiv förändring i lärande från belöningar efter framgångsrik träning bland neurofeedback-gruppen, i förhållande till skenkontroller.
1 till 5 veckor
Incitament motivationsbeteende
Tidsram: 1 till 5 veckor

Mätt via prestationen i uppgiften Effort Expenditure for Rewards (Eefrt-uppgiften), som kommer att administreras före och efter hela utbildningsperioden. Detta är en ansträngningsbaserad beslutsuppgift, där deltagarna väljer att utföra en "hård" kontra "lätt" uppgift för att få olika mängder monetära belöningar under låg/medelhög/hög sannolikhet för belöning [5].

Resultatet kommer att mätas för varje grupp, eftersom förändringen (post >pre) i andelen att välja att lägga mer kraft på en hög/låg monetär vinst under hög/medel/låg sannolikhet.

Utredarna förutspår en positiv förändring i andelen av att välja den svåra uppgiften för hög monetär vinst under lägre sannolikhet att få belöningar efter framgångsrik träning bland neurofeedback-gruppen, i förhållande till skenkontroller.
1 till 5 veckor
Hedoniska egenskaper: länk mellan hedoniska egenskaper och framgång med neurofeedback
Tidsram: 1 till 5 veckor

Mäts via Snaith Hemilton Pleasure Scale (SHAPS), ett frågeformulär med 14 punkter som bedömer hedonisk kapacitet; ett index för c-anhedonia kommer att härledas som summan av svaren [6].

Utredarna förutspår att det kommer att finnas en negativ korrelation mellan anhedonipoäng efter träning och prestandan i NF-VS-EFP bland neurofeedbackgruppen.
1 till 5 veckor

Andra resultatmått

Resultatmått
Åtgärdsbeskrivning
Tidsram
Belöningsbearbetning (neural): mesolimbisk reaktivitet mot belöningar (d.v.s. monetärt, musikaliskt nöje)
Tidsram: 1 till 5 veckor

Mäts via fMRI; tillämpning av njutbar musiklyssning och monetär incitamentfördröjningsuppgift under fMRI-skanning före och efter hela träningsperioden.

ROI-analys av VS kommer att definieras baserat på målregionen som används för att utveckla VS-EFP. Ytterligare mesolimbiska noder kommer att definieras baserat på en metaanalys av belöning.

Resultatet kommer att mätas för varje grupp, som förändringen (post > pre) i kontrasten mellan belöning vs kontrolltillstånd under den belöningsrelaterade uppgiften.

Utredarna förutspår en positiv förändring i VS svar på belöning efter framgångsrik träning bland neurofeedback-gruppen, i förhållande till kontroller.

Utforskande analys: Utredarna kommer att utforska profilen för förändring i VS-aktivering med avseende på de olika stadierna av belöningsbearbetning (d.v.s. belöningsförväntning, konsumtion).

Utredarna kommer ytterligare att undersöka om NF-träning resulterade i en positiv förändring i belöningsrelaterad aktivering i ytterligare mesolimbiska noder
1 till 5 veckor

Samarbetspartners och utredare

Det är här du hittar personer och organisationer som är involverade i denna studie.

Sponsor

Tel-Aviv Sourasky Medical Center

Samarbetspartners

McGill University
Tel Aviv University

Publikationer och användbara länkar

Den som ansvarar för att lägga in information om studien tillhandahåller frivilligt dessa publikationer. Dessa kan handla om allt som har med studien att göra.

Allmänna publikationer

Studieavstämningsdatum

Dessa datum spårar framstegen för inlämningar av studieposter och sammanfattande resultat till ClinicalTrials.gov. Studieposter och rapporterade resultat granskas av National Library of Medicine (NLM) för att säkerställa att de uppfyller specifika kvalitetskontrollstandarder innan de publiceras på den offentliga webbplatsen.

Studera stora datum

Studiestart (FAKTISK)

10 juli 2020

Primärt slutförande (FÖRVÄNTAT)

10 september 2021

Avslutad studie (FÖRVÄNTAT)

10 september 2021

Studieregistreringsdatum

Först inskickad

2 maj 2021

Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna

2 maj 2021

Första postat (FAKTISK)

6 maj 2021

Uppdateringar av studier

Senaste uppdatering publicerad (FAKTISK)

6 maj 2021

Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna

2 maj 2021

Senast verifierad

1 maj 2021

Mer information

Termer relaterade till denna studie

Andra studie-ID-nummer

  • 0401-17-TLV
  • 00040030000 (OTHER_GRANT: MOST-FRQNT-FRQS collaboration)

Plan för individuella deltagardata (IPD)

Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?

OBESLUTSAM

Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument

Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt

Nej

Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt

Nej

Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .

Prenumerera