奖励对运动皮层学习的影响
背景:
- 磁共振成像 (MRI) 使用强磁场和无线电波拍摄大脑照片。 一些 MRI 研究表明,与没有神经系统疾病的成年人相比,这种技术揭示了患有神经系统疾病的患者的大脑差异。
目标:
- 研究可以在没有任何神经系统疾病的人身上观察到的大脑功能变化。
- 了解更多关于执行某些任务所必需的大脑区域,特别是学习简单的运动序列和处理奖励。
合格:
- 年龄在 18 至 50 岁之间的健康志愿者,他们是右撇子,母语是英语,并且没有妨碍他们接受磁成像的医疗条件。
- 志愿者不得有神经或精神疾病史。
- 女性志愿者不得怀孕。
设计:
- 志愿者将被要求接受不同类型的磁成像,包括功能性磁共振成像 (fMRI)、磁共振波谱 (MRS) 和/或经颅磁刺激 (TMS),同时参与老虎机模拟或关键序列学习任务。
- 志愿者将参加四种可能的实验之一:
- 实验 1:MRS/TMS 和老虎机(3 次访问,总共 3.5 小时)。
- 实验 2:MRS/TMS 和按键序列(3 次访问,总共 3.5 小时)。
- 实验 3:fMRI 和老虎机(2 次访问,总共 3 小时)。
- 实验 4:fMRI 和按键序列(1 次访问,总共 2 小时)。
- 实验类型:
- 老虎机:一种类似于老虎机的计算机游戏,用户按下按钮开始游戏,然后观看机器的三个桶旋转到位。
- 键序列:按下一系列按钮以响应视觉提示。
- 志愿者还将被要求提供少量血液样本进行基因检测。
- 志愿者将在实验期间获得少量金钱(约 50 美元和 80 美元)作为他们参与研究的补偿。
研究概览
地位
条件
详细说明
目标:中脑多巴胺神经元在奖赏处理中的作用已经在灵长类动物中使用电生理学技术和在人类中使用功能性神经影像学确定。 它们对前额叶和运动皮质都有丰富的投射,它们在中间神经元和皮质锥体细胞上形成突触,主要产生抑制作用。 尽管它们的功能尚未完全了解,但这些投射显然在动机和学习中发挥着重要作用。 我们最近开发了一种范例,使用经颅磁刺激 (TMS) 检测初级运动皮层中与奖励相关的信号,并证明在奖励预期增加的情况下初级运动皮层的抑制增加。 这些结果表明,严重依赖运动皮层的运动学习可能会受到奖励的影响,奖励可能以人类简单的表现反馈的形式出现。 这种反馈还允许受试者预测行动的结果。 因此,我们目前的目标是研究奖励/反馈/预测在运动学习过程中对初级运动皮层活动的影响,特别是在奖励预期增加的情况下。 此外,我们将研究脑源性神经营养因子 (BDNF) 单核苷酸多态性对运动学习的作用。
研究人群:我们将研究的人群将是 18-50 岁之间的健康志愿者,没有任何重要的病史或功能性磁共振成像 (fMRI) 的禁忌症。
设计:所有实验都将采用受试者内或受试者间的 fMRI 和磁共振波谱 (MRS) 来测量不同皮质区域的激活变化,以响应运动学习和奖励。
结果测量:结果测量将是 (a) 响应运动学习和奖励的血氧水平依赖性 (BOLD) 分级变化和 (b) 响应运动学习和奖励的 GABA 浓度变化,以及 c)学习任务的行为表现中的响应时间。
研究类型
注册 (实际的)
联系人和位置
学习地点
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Maryland
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Bethesda、Maryland、美国、20892
- National Institutes of Health Clinical Center, 9000 Rockville Pike
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
- 纳入标准:
- 18-50岁。
- 右手。
排除标准:
- 重要的神经或精神病史
- 习惯性地每天喝两杯以上的酒,每周吸食大麻超过一次,或者在过去三个月内使用过任何其他非法药物
- 在过去一个月内使用影响 DA 系统的药物,例如吩噻嗪类抗组胺药(异丙嗪)、止吐药或减充血剂
- 神经系统检查明显异常
- 颅腔或眼睛中的金属、起搏器、植入泵或刺激器
- 参与本协议中任何一项实验的受试者不得参与本协议中的另一项实验。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
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结果测量将是 (a) 响应运动学习和奖励的血氧水平依赖性 (BOLD) 分级变化和 (b) 响应运动学习和奖励的 GABA 浓度变化。
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次要结果测量
结果测量 |
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次要结果测量将是学习任务行为表现中响应时间的变化。
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合作者和调查者
出版物和有用的链接
一般刊物
- Avanzi M, Uber E, Bonfa F. Pathological gambling in two patients on dopamine replacement therapy for Parkinson's disease. Neurol Sci. 2004 Jun;25(2):98-101. doi: 10.1007/s10072-004-0238-z.
- Ashe J, Lungu OV, Basford AT, Lu X. Cortical control of motor sequences. Curr Opin Neurobiol. 2006 Apr;16(2):213-21. doi: 10.1016/j.conb.2006.03.008. Epub 2006 Mar 24.
- Arancio O, Chao MV. Neurotrophins, synaptic plasticity and dementia. Curr Opin Neurobiol. 2007 Jun;17(3):325-30. doi: 10.1016/j.conb.2007.03.013. Epub 2007 Apr 6.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始
研究完成
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (估计)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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