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

Kognitiva kontrollfunktioner hos den mänskliga thalamus

19 augusti 2026 uppdaterad av: Kai Hwang

Nätverksmekanismer för kognitiv kontroll

Målet med detta forskningsprojekt är att undersöka hur hjärnskador påverkar vår förmåga att generera målstyrda beteenden - en kognitiv funktion som vanligtvis kallas kognitiv kontroll. För att stödja målstyrda beteenden måste den mänskliga hjärnan adaptivt rikta tankar och handlingar beroende på de nuvarande målen och sammanhangen. Vår huvudhypotes är att denna kognitiva kapacitet beror på en hjärnnätverksarkitektur som flexibelt kan överföra, välja och hämma information längs neurala vägar. Därför kommer lesioner och skador på kritiska hjärnnätverkskomponenter att påverka beteendet negativt. För att troget bedöma strukturen och funktionen i mänskliga hjärnnätverk och dess störningar från hjärnskador kommer utredare att rekrytera friska vuxna mänskliga personer och patienter med hjärnskador för att delta i en studie med flera session som inkluderar kognitiva beteendestest, strukturell magnetisk resonansavbildning (MRI) med hjälp av en 3 TESLA (3T) skanner, och elektroencefalografi (eegy). Under alla testsessioner kommer försökspersoner att utföra kognitiva uppgifter som bedömer deras förmåga att välja, underhålla och hämma sensorisk information och generera motoriska svar. Deras ögonrörelser kan passivt registreras under testningar. 3T MRI möjliggör snabb och högupplöst avbildning av hjärnstrukturer, vilket gör det möjligt för oss att identifiera lesionsloci. Utredare kommer att använda EEG för att mäta elektrofysiologin för hjärnaktiviteter. Alla beteendemässiga, EEG- och MR -data som samlas in kommer att skickas till National Institute of Mental Health Data Archive (NDA) vid National Institute of Mental Health (NIMH).

Studieöversikt

Detaljerad beskrivning

Det finns tre typer av testförfaranden (kognitiv beteendestest, EEG och MRI,) som utredare kommer att beskriva i detalj nedan. De typer av förfaranden som är involverade varierar från deltagare till deltagare, beroende på vilken typ av datautredare som behöver och vilka procedurer som är överens om att delta. Ämnet kan delta i alla testförfaranden, (MRI, EEG och beteende,) två eller tre. Ämnet är också fritt att avslå någon av testförfarandena, vilket motsvarar att inte delta i forskningsstudien. För varje procedur kommer testtiden aldrig att överstiga 3 timmar, så det maximala tidsåtagandet för ämnet kommer att vara 9 timmar. För varje ämne kommer inte mer än två testförfaranden att ske inom 24 timmar. När två testförfaranden inträffar inom samma 24-timmarsperiod kommer tiden mellan de två testförfarandena att vara allt som är mest bekvämt för ämnet. Tiden mellan testförfaranden som inte inträffar inom samma 24-timmarsperiod kommer att vara vad som är mest bekvämt för ämnet, (detta kan betyda veckor eller månader beroende på ämnet.) De specifika förfarandena för ämnet samtycker till att delta i kommer att kontrolleras på samtyckesformuläret. Den ordning som ett ämne kommer att delta i dessa tre typer av förfaranden kommer också att variera från ämne till ämne, vilket beror på ämnets schema och tillgängligheten för forskningsanläggningarna.

Kognitiva beteendeförfaranden: Den typ av kognitiv uppgift som kommer att administreras syftar till att mäta motivets förmåga att övervaka interna mål och avsikter, underhålla och manipulera information i arbetsminnet, välja uppgiftsrelevant information, hämma distraktioner och organisera handlingsplaner för att uppnå dessa mål. Dessa uppgifter involverar presentation av visuella eller hörselstimuli genom ett datorsystem, och försökspersonerna måste vara uppmärksamma på de presenterade stimuli och göra knapptryckningssvar. Deras ögonrörelser kan övervakas av en icke-invasiv ögonspårningsanordning placerad 1 till 2 fot framför deltagarna. Ögonspårningsanordningen registrerar passivt motivets ögons blickriktning och ingen del av enheten kommer att röra motivet, därför kommer det inte att ha någon negativ inverkan på ämnets komfort. Testtiden för denna procedur är 1 till 3 timmar.

EEG -förfaranden: I denna procedur kommer försökspersoner att ha EEG registrerat under samtidigt övervakning av beteende. Ämnen uppmanas att sitta i ett testrum och ha konventionella EEG -elektroder placerade i hårbotten med ledande pasta. Experimenten involverar presentation av bilder på en datorskärm, ljud genom högtalare eller hörlurar. Uppgifterna kan ändras flexibelt efter behov av vår beteendeprovning av uppgifterna (dvs är denna uppgift för lätt för ämnen? För hårt? Det här är frågor som utredare bara kan svara när utredarna börjar pilotera uppgiften beteende), men uppgiften kommer alltid att be ämnen att manipulera de enkla eller komplexa stimuli i åtanke och svara på deltagarna under en kort tid. Uppgiften kommer att få våra frågor om kognitiv kontroll genom att engagera hjärnregioner som är involverade i att memorera stimuli, ta hänsyn till stimuli, ignorera stimuli och förbereda svar. Dessa är komponenter i kognitiv kontroll som är av intresse för detta projekt. Ämnet uppmanas att svara på vissa stimuli genom att trycka på en knapp. Alla stimuli presenteras på en bekväm nivå. I likhet med det kognitiva beteendeförfarandet kan en icke-invasiv ögonspårningsanordning registrera ämnes ögonrörelser under EEG-inspelningen. Denna ögonspårningsenhet är icke-invasiv och inga delar av enheten kommer att orsaka obehag eller störa EEG-inspelningen. En EEG -inspelningssession tar vanligtvis 1 till 3 timmar. Ämnet ges avbrott var 5-10: e minut, men kan begära en paus eller stoppa experimentet när som helst. Efter testningen kommer utredarna att ta bort elektroderna och tillhandahålla schampo och handdukar för att försökspersonerna ska tvätta bort EEG -ledande pasta. Utredare kommer att tillhandahålla en hårtork.

MRI (3T) Förfaranden: Innan deltagarna kommer in i magnetrummet kommer deltagarna att screenas för motsägelser (dvs metallimplantat). Om motivet också bär glasögon som innehåller metall för att korrigera sin synskärpa till 20/40 eller bättre, kommer utredarna att ha ämnet att använda plast, MR-kompatibla glasögon som tillhandahålls av MRI-centret. Om ämnet känner till deras recept kommer det att påskynda processen att hitta linser som är lämpliga för deltagarna. Om inte, kommer några minuter att tilldelas att försöka på det bästa passande paret för att ungefär den visionen som krävs för att se skärmen inom MRT, som är placerad nära motivens ansikte. Anatomiska MR -skanningar i hjärnan samlas in. Anatomiska MR -skanningar i hjärnan samlas in för att bestämma platsen för hjärnstrukturer. I MR -studier kommer försökspersoner som har historia av hjärn -MRI att anpassas till MR -miljön i en hålig skanner. Detta utförs vid en dedikerad installation på MRRF i PBDB. För komfort placeras skumkuddar runt motivets huvud för att begränsa huvudrörelsen under skanningen. En MR -skanningssession tar cirka 40 - 60 minuter och ämnet ges bryts var 5-10 minut. Ämnet kan begära en paus eller stoppa experimentet när som helst.

Studietyp

Interventionell

Inskrivning (Faktisk)

184

Fas

  • Inte tillämpbar

Kontakter och platser

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

Studieorter

    • Iowa
      • Iowa City, Iowa, Förenta staterna, 52246
        • The University of Iowa

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

  • Vuxen
  • Äldre vuxen

Tar emot friska volontärer

Ja

Beskrivning

Inkluderingskriterier:

  1. Friska vuxna 18-35 år utan neurologiska eller psykologiska störningar. Inga metallimplantat. Ingen klaustrofobi.
  2. Patienter med fokalskador i thalamus. Ålder 18 eller äldre. Ingen diagnos av psykiatriska störningar. Inga metallimplantat. Ingen klaustrofobi.
  3. Patienter med fokalskador som skonar de främre och parietala kortikarna. Ålder 18 eller äldre. Ingen diagnos av psykiatriska störningar.

Inga metallimplantat. Ingen klaustrofobi.

Uteslutningskriterier:

  • Klaustrofobiska psykiatriska tillstånd som depression och ADHD. Implanterad anordning såsom Cardia -pacemaker och autodefbrillaotorer, aneurysm, cochleaimplantat.
  • Inte flytande engelska.

Studieplan

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

Hur är studien utformad?

Designdetaljer

  • Primärt syfte: Grundläggande vetenskap
  • Tilldelning: N/A
  • Interventionsmodell: Enskild gruppuppgift
  • Maskning: Ingen (Open Label)

Vapen och interventioner

Deltagargrupp / Arm
Intervention / Behandling
Experimentell: Determine how the thalamus contributes to cognitive control
We conducted cognitive behavioral testing on cognitive flexibility using EEG, fMRI and behavioral experiments. The intervention for all three methods (EEG, fMRI, behavioral) were the same, subjects performed a cognitive flexibility task with three conditions: extradimensional shift, intradimensional shift, and no switching condition. With all three experiments we can measure the behavioral accuracy. With fMRI we can measure evoked fMRI response amplitude in the thalamus, with EEG we can measure scalp voltage signal in patients.
A behavioral task that requires subjects to switch between stimulus- response contingencies based on a colored contextual cue. In addition, this task requires subjects to memorize a set of visual stimuli. Subjects will then be presented with a test set and will be asked to indicate whether any stimulus therein is not part of original memorized set. Three conditions will be measured, including EDS (extradimensional shift), IDS (intradimensionaly shift), and Stay (no switching).

Vad mäter studien?

Primära resultatmått

Resultatmått
Åtgärdsbeskrivning
Tidsram
Cognitive Flexibility Performance as Measured by Accuracy, in the Unit of Percentage of Correct Responses
Tidsram: 2 weeks
The accuracy measure of the behavioral task will determine whether the hypothesized cognitive function of cognitive flexibility is implemented by a hierarchical cognitive control model instantiated in the human thalamus. A lower accuracy scale for the extradimensional shift condition (EDS) relative to other conditions would suggest increased difficulty in engaging in cognitive flexibility. The scale is from 0 to 100.
2 weeks
Measure of Thalamus Response to Cognitive Flexibility, in the Unit of fMRI BOLD Signal Increase Relative to no Stimulus Presentation.
Tidsram: 2 hours
When subjects perform the cognitive flexibility task, we can then measure how strongly the medial thalamus responds to different task conditions. The signal scale will be in beta coefficients measured by fMRI BOLD response. This is a measurement of relative signal increase in response to the presented task. A higher beta value for the thalamus for the extradimensional shift condition would indicate thalamus involvement in cognitive flexibility. The scale is from -100 to 100
2 hours

Sekundära resultatmått

Resultatmått
Åtgärdsbeskrivning
Tidsram
EEG Oscillations in the Theta Frequency Band, in the Unit of Signal Increase Relative to Recordings From no Stimulus Presentation.
Tidsram: 2hrs
In stroke patients, we can measure their EEG response in the theta frequency band in response to the three cognitive flexibility conditions (EDS, IDS, Stay). The measure is percent signal change (%) from -100 to 100. We expect that there should be no difference in this measure, indicating that the brain structure is limiting patients' ability to engage in cognitive flexibility-related brain processes.
2hrs

Samarbetspartners och utredare

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

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.

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 mars 2020

Primärt slutförande (Faktisk)

31 december 2025

Avslutad studie (Faktisk)

31 december 2025

Studieregistreringsdatum

Först inskickad

26 mars 2025

Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna

2 april 2025

Första postat (Faktisk)

10 april 2025

Uppdateringar av studier

Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)

15 september 2026

Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna

19 augusti 2026

Senast verifierad

1 augusti 2026

Mer information

Termer relaterade till denna studie

Andra studie-ID-nummer

  • 201808855
  • R01MH122613 (U.S.S. NIH-anslag/kontrakt)

Plan för individuella deltagardata (IPD)

Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?

NEJ

IPD-planbeskrivning

Detta är en BESH-studie (https://grants.nih.gov/policy-and- compliance/policy-topics/clinical-trials/besh) och utredarna kommer inte att publicera i ICMJE-tidskrifter.

Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument

Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt

Nej

Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt

Nej

produkt tillverkad i och exporterad från U.S.A.

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