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运动障碍的生理学调查

背景:

  • 先前的研究为研究人员提供了有关大脑如何控制运动、人们如何学会做出精细、熟练的动作以及为什么有些人会出现运动障碍的信息。 然而,需要进一步研究以更多地了解大多数运动障碍的原因,例如帕金森病。
  • 通过使用小型专门研究来评估运动障碍患者并将他们与健康志愿者进行比较,研究人员希望更多地了解大脑的变化和运动障碍的可能原因。

目标:

  • 更好地了解大脑如何控制运动。
  • 了解更多关于运动障碍的信息。
  • 培训运动障碍专家。

合格:

  • 年满 18 岁、经神经科医生诊断患有运动障碍并且能够根据小型研究的具体要求参与的个人。
  • 年满 18 周岁的健康志愿者。

设计:

  • 参与者将通过病史、体格检查和调查问卷进行筛查,以确定是否符合条件。 符合条件的参与者将同意参加最多七次额外的门诊就诊以进行研究程序。 会议次数和参与所需的程序取决于具体症状。
  • 参与者必须在每次会议前至少 2 天(48 小时)内避免饮酒或含咖啡因的饮料(苏打水、咖啡和茶)。
  • 潜在的研究可能包括磁共振成像 (MRI) 扫描、功能性 MRI 扫描、脑电图、脑磁图、经颅磁刺激、神经和感觉刺激,或上述任何过程中的运动和心理任务。
  • 本研究不提供运动障碍的治疗。 参与者不必为了参与而停止任何治疗。

研究概览

详细说明

目标

该协议的目的是通过执行小型行为、电生理和神经影像学子研究来提高对运动障碍病理生理学的理解。 这将允许识别导致运动障碍患者行为异常的中枢神经系统功能障碍。 这也将有助于确定潜在的诊断或治疗目标。 一些子研究将需要健康的志愿者。 我们将进行:

  • 试点子研究(以前称为小型试点子研究) 试点子研究本质上是探索性的,目的是开发足够的信息来生成假设。 过渡到新的完整协议的标准是有足够的信息量来生成功率分析。 试点子研究没有注册限制。小型子研究对大型研究的试点调查,
  • 假设检验子研究(以前标记为少量子研究)被定义为具有待检验的特定假设的研究,可以由一些健康志愿者或患者完成,假设检验子研究将进行统计和 PIRC 在 6 名受试者后(如果有一组)或 12 名受试者(每组 6 名)后审查,如果在招募其他受试者之前研究了两组。 一起,P.I. PIRC 将决定是否继续对更多受试者进行假设子研究,或者是否需要新的方案。 一份要求审查假设检验子研究以增加招募人数的备忘录将发送给 PIRC 和统计审查员。 如果要求增加应计利润的行动超出 PIRC 的范围进入 IRB,则需要以修正案的形式提交,以供前瞻性审查/批准。
  • 可能增加对疾病过程的了解或有助于患者诊断的个体患者调查,
  • 为之前没有使用电生理学和神经影像学技术经验的调查人员提供培训,
  • 新实验范式的技术发展。

该协议仅包括风险最小的非侵入性技术(MRI、EEG、MEG、周围神经刺激、TMS)。

研究人群

我们打算研究 1200 名健康志愿者和 1000 名诊断为运动障碍的患者。

设计

我们将设计小型项目,因为我们的患者群体中出现了与运动障碍病理生理学主题相关的想法。 我们将调查运动障碍患者或处于静息状态或执行简单运动或感觉任务时的健康志愿者。 如果一项小型研究产生了令人感兴趣的结果,并且如果需要更大的人群才能达到统计显着性,则将提交一份单独的方案,其中包含先验假设、特定研究设计和根据试验或探索性子研究改编的功效分析目前的协议。

结果措施

MRI:我们将分析诸如 BOLD 信号幅度 (fMRI) 等措施;种子和感兴趣目标区域之间的纤维束成像(使用 DTI);大脑区域的形态学(使用 VBM);以及大脑感兴趣区域的不同神经递质水平(使用 MRS)。

EEG 和 MEG:我们将量化事件或任务相关电位、同步/去同步化以及靠近大脑感兴趣区域的传感器或源之间的一致性等措施。

TMS:我们将分析 MEP 振幅和中心传导时间等措施。

行为测量:我们将量化测量,例如启动运动的反应时间、EMG 模式、运动运动学(位置、速度、加速度、曲率)。

我们可能会在实验过程中测量自主神经数据(例如血压、皮肤电导和呼吸频率),这些数据与结果测量相关。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

1273

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Maryland
      • Bethesda、Maryland、美国、20892
        • National Institutes of Health Clinical Center

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

18年 及以上 (成人、年长者)

接受健康志愿者

不

描述

  • 纳入标准:

运动障碍患者的纳入标准:

  • 根据子研究,患者要么有明确的诊断,要么会陷入诊断困境
  • 年满 18 岁
  • 能够给予知情同意
  • 同意在某些研究课程之前 48 小时内不要饮用咖啡因或酒精,因为这两种药物都可以改变大脑活动并可能混淆结果测量。

健康志愿者的纳入标准:

  • 年满 18 岁。
  • 能够给予知情同意。
  • 同意在某些研究课程之前 48 小时不喝咖啡因或酒精,因为这两种药物都可能在研究期间改变大脑的活动。

排除标准:

运动障碍患者的排除标准:

  • 在过去 6 个月内使用过非法药物
  • 女性每周饮酒超过 7 次,男性每周饮酒超过 14 次。
  • 有过脑肿瘤、中风、头部外伤、癫痫或癫痫病史。
  • 患有精神病、双相情感障碍或当前有抑郁发作。
  • 患有运动障碍以外的另一种神经系统疾病
  • 头部受伤,意识丧失超过几秒钟。

健康志愿者的排除标准:

  • 在我们将进行的神经系统检查中有异常发现
  • 在过去 6 个月内使用过非法药物
  • 女性每周饮酒超过 7 次,男性每周饮酒超过 14 次
  • 有过脑肿瘤、中风、头部外伤、癫痫或癫痫病史。
  • 患有重度抑郁症或任何重大精神障碍(轴 I 障碍)
  • 头部受伤,意识丧失超过几秒钟。

运动障碍患者和健康志愿者的额外排除标准,特别是 fMRI:

我们将遵循 NMR 中心的 MR 安全指南。

一些除外情况是:

  • 体内有与 MRI 不兼容的金属,例如心脏起搏器、脑刺激器、弹片、手术金属、大脑或血管上的夹子、人工耳蜗、人工心脏瓣膜或眼睛中的金属碎片,因为这些会导致MRI 不安全。
  • 在长达 3 小时的预期实验时长中无法平躺
  • 头部运动不受控制
  • 有与诊断无关的脑影像学或神经系统检查异常
  • 在长达 3 小时的预期实验长度中,在狭小的空间中感到不舒服
  • 怀孕

运动障碍患者和健康志愿者的额外排除标准,特别是 TMS:

  • 眼睛或颅骨区域有金属、大脑刺激器、弹片、手术金属、大脑夹子、人工耳蜗、眼睛中的金属碎片,因为这些会使 TMS 不安全。 有心脏起搏器、心内导管、植入泵或刺激器也是排除标准。
  • 有听力损失。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:基础科学
  • 分配:非随机化
  • 介入模型:并行分配
  • 屏蔽:无(打开标签)

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
安慰剂比较:健康志愿者
该设备的目的是评估眼球运动。 参与者可以坐在电脑屏幕前或现实世界的环境中,站在跑步机上,或躺在 MRI 扫描仪中。 附在帽子或眼镜上的小型红外摄像机将放置在他们的眼前。 眼动追踪可以单独执行,也可以与 EEG、EMG、fMRI 或跑步机结合使用。 眼动追踪设备已获得 FDA 批准并可在市场上买到。
该设备将用于实验,看看是否可以改善步态,如果可以,哪些刺激参数是最佳的。
步态训练器是一种专门的康复跑步机,它在向前和向后两种模式下运行,使受试者能够以相对安全和方便的方式进行训练和执行任务。 GTT 配备了一个带有内置传感器的安装平台,可以在正向和反向模式下实时监控和记录受试者的步态速度、步长、从右到左的时间分布和对称性。
本次测试使用 iMobility 系统。 iMobility Device 是一种小型设备,旨在通过患者佩戴的传感器(测试监视器)通过脚踝或手腕上的维可牢尼龙搭扣带或作为吊坠佩戴在脖子上以位于胸骨上。 该设备是一种无重大风险的设备。iMobility 设备以前曾在 NIH 之前的研究中以相同的格式和类似的范例使用过。
本研究的目的是评估 QMAT(定量运动评估工具)评估与帕金森病相关的运动缓慢的能力。 QMAT 设备已获得 FDA 批准,并且在之前的 NIH 研究中以相同的格式和类似的范例使用过。
MEG 记录将在 10 号楼核磁共振中心的 NIMH MEG 实验室与经验丰富的人员一起进行。 在这些录音过程中,受试者将坐在椅子上或躺下,并将头盔戴在头上。 用于 MEG 的头盔不需要使用导电凝胶。 扫描时间从 20 分钟到 2 小时不等。
脑电图将由 10 号楼 HMCS 脑电图实验室或核磁共振中心的经验丰富的人员或与他们一起记录。
MRI 子研究将在 NMR 研究中心的 3.0 T 或 7T 装置上进行。 所有志愿者将遵守每年在 3.0T 下进行头部标准临床诊断 MRI 扫描的要求,并提交给临床中心的诊断放射科进行解释。 如果受试者在检查后 12 个月内没有进行临床扫描,则将在研究 MR 之前进行标准临床 MRI 检查。 完成标准考试大约需要 15 分钟;之后,将进行研究 MR 扫描。 头部的标准临床 MRI 将每年重复一次,并由临床中心的诊断放射科读取。
EMG 测量肌肉的电活动。 出于我们的研究目的,将仅使用表面 EMG 来测量中枢和周围神经系统刺激的效果。 对于表面肌电图,电极将涂有导电凝胶并贴在皮肤上。 对于 TMS 期间的运动诱发电位 (MEP) 采集,电极将放置在腹部和手或脚远端肌肉和/或近端肌肉的肌腱上。
直流 (DC) 刺激是一种非侵入性工具,用于促进中枢神经系统的可塑性。 最近,DC 刺激已应用于人体脊髓,称为经皮脊髓直流电刺激 (tsDCS)。
经颅直流电刺激涉及应用弱直流电,在放置在头皮上的两个表面电极之间传递。
运动功能、认知功能和精神功能量表是对患者临床评估的宝贵补充,提供了有关脑功能这些不同方面的定量信息。 只有在此类定量信息与生理或成像结果相关的子研究中可能有用时,才会使用选定的量表。
为了安全起见,受试者将戴上负重背带。 传感器将被放置在受试者的鞋子和安全带上。 传感器(VICON 系统)将用于记录他们在跑步机上行走时的步幅、位置和速度。 该系统是一种运动跟踪系统,旨在测量一个人步态的各个方面。
Arm Intellistretch 设备的目的是客观地量化手腕张力。 它用于医院和办公室环境中的康复应用。 目前,临床上使用主观量表(0 到 4)评估刚性,并且是 UPDRS 的一部分。 Arm Intellistretch 设备由 Rehabtek, Inc. 制造,已获得 FDA 批准,并已被 CNS IRB 确定为非重大风险设备。
经颅超声检查将由临床中心的医生使用 Acuson Antares 超声机进行。 该技术使用超声波信号对大脑进行成像。 它需要让受试者坐在椅子上或躺在床上,而超声医师将润滑的 2 英寸超声探头放在患者耳朵上方颞区的皮肤上。 然后记录超声图像。 该过程不是侵入性的,将持续约 45 分钟。
为了评估大脑中大脑生理学的变化,将向受试者提供感官刺激(例如,使用闪光灯或棋盘的初级视觉刺激,使用音调或语音的听觉刺激,或嗅觉刺激),或者将被要求进行非运动运动任务(例如,敲击手指、挤压球、移动操纵杆),执行认知任务,例如工作记忆任务(例如,有或没有接球规则的 n-back、找词),或只是休息或睡觉。
对于 TMS 期间的 MEP 采集,电极将放置在腹部和手或脚远端肌肉和/或近端肌肉的肌腱上(有关程序的详细信息,请参阅 EMG 7.1.3.1 小节)。
恒定电流、0.1 至 0.5 毫秒方波单脉冲电刺激将通过标准条形电极传送到上肢或下肢的神经。 例如,为了研究体感诱发电位,刺激强度将设置在略高于运动阈值的位置,以引起轻微的肢体运动。 电刺激的位置将取决于子研究的具体目标。 在其他类型的实验中也可能会进行周围神经刺激。
有源比较器:运动障碍
被诊断患有运动障碍的受试者
该设备的目的是评估眼球运动。 参与者可以坐在电脑屏幕前或现实世界的环境中,站在跑步机上,或躺在 MRI 扫描仪中。 附在帽子或眼镜上的小型红外摄像机将放置在他们的眼前。 眼动追踪可以单独执行,也可以与 EEG、EMG、fMRI 或跑步机结合使用。 眼动追踪设备已获得 FDA 批准并可在市场上买到。
该设备将用于实验,看看是否可以改善步态,如果可以,哪些刺激参数是最佳的。
步态训练器是一种专门的康复跑步机,它在向前和向后两种模式下运行,使受试者能够以相对安全和方便的方式进行训练和执行任务。 GTT 配备了一个带有内置传感器的安装平台,可以在正向和反向模式下实时监控和记录受试者的步态速度、步长、从右到左的时间分布和对称性。
本次测试使用 iMobility 系统。 iMobility Device 是一种小型设备,旨在通过患者佩戴的传感器(测试监视器)通过脚踝或手腕上的维可牢尼龙搭扣带或作为吊坠佩戴在脖子上以位于胸骨上。 该设备是一种无重大风险的设备。iMobility 设备以前曾在 NIH 之前的研究中以相同的格式和类似的范例使用过。
本研究的目的是评估 QMAT(定量运动评估工具)评估与帕金森病相关的运动缓慢的能力。 QMAT 设备已获得 FDA 批准,并且在之前的 NIH 研究中以相同的格式和类似的范例使用过。
MEG 记录将在 10 号楼核磁共振中心的 NIMH MEG 实验室与经验丰富的人员一起进行。 在这些录音过程中,受试者将坐在椅子上或躺下,并将头盔戴在头上。 用于 MEG 的头盔不需要使用导电凝胶。 扫描时间从 20 分钟到 2 小时不等。
脑电图将由 10 号楼 HMCS 脑电图实验室或核磁共振中心的经验丰富的人员或与他们一起记录。
MRI 子研究将在 NMR 研究中心的 3.0 T 或 7T 装置上进行。 所有志愿者将遵守每年在 3.0T 下进行头部标准临床诊断 MRI 扫描的要求,并提交给临床中心的诊断放射科进行解释。 如果受试者在检查后 12 个月内没有进行临床扫描,则将在研究 MR 之前进行标准临床 MRI 检查。 完成标准考试大约需要 15 分钟;之后,将进行研究 MR 扫描。 头部的标准临床 MRI 将每年重复一次,并由临床中心的诊断放射科读取。
EMG 测量肌肉的电活动。 出于我们的研究目的,将仅使用表面 EMG 来测量中枢和周围神经系统刺激的效果。 对于表面肌电图,电极将涂有导电凝胶并贴在皮肤上。 对于 TMS 期间的运动诱发电位 (MEP) 采集,电极将放置在腹部和手或脚远端肌肉和/或近端肌肉的肌腱上。
直流 (DC) 刺激是一种非侵入性工具,用于促进中枢神经系统的可塑性。 最近,DC 刺激已应用于人体脊髓,称为经皮脊髓直流电刺激 (tsDCS)。
经颅直流电刺激涉及应用弱直流电,在放置在头皮上的两个表面电极之间传递。
运动功能、认知功能和精神功能量表是对患者临床评估的宝贵补充,提供了有关脑功能这些不同方面的定量信息。 只有在此类定量信息与生理或成像结果相关的子研究中可能有用时,才会使用选定的量表。
为了安全起见,受试者将戴上负重背带。 传感器将被放置在受试者的鞋子和安全带上。 传感器(VICON 系统)将用于记录他们在跑步机上行走时的步幅、位置和速度。 该系统是一种运动跟踪系统,旨在测量一个人步态的各个方面。
Arm Intellistretch 设备的目的是客观地量化手腕张力。 它用于医院和办公室环境中的康复应用。 目前,临床上使用主观量表(0 到 4)评估刚性,并且是 UPDRS 的一部分。 Arm Intellistretch 设备由 Rehabtek, Inc. 制造,已获得 FDA 批准,并已被 CNS IRB 确定为非重大风险设备。
经颅超声检查将由临床中心的医生使用 Acuson Antares 超声机进行。 该技术使用超声波信号对大脑进行成像。 它需要让受试者坐在椅子上或躺在床上,而超声医师将润滑的 2 英寸超声探头放在患者耳朵上方颞区的皮肤上。 然后记录超声图像。 该过程不是侵入性的,将持续约 45 分钟。
为了评估大脑中大脑生理学的变化,将向受试者提供感官刺激(例如,使用闪光灯或棋盘的初级视觉刺激,使用音调或语音的听觉刺激,或嗅觉刺激),或者将被要求进行非运动运动任务(例如,敲击手指、挤压球、移动操纵杆),执行认知任务,例如工作记忆任务(例如,有或没有接球规则的 n-back、找词),或只是休息或睡觉。
对于 TMS 期间的 MEP 采集,电极将放置在腹部和手或脚远端肌肉和/或近端肌肉的肌腱上(有关程序的详细信息,请参阅 EMG 7.1.3.1 小节)。
恒定电流、0.1 至 0.5 毫秒方波单脉冲电刺激将通过标准条形电极传送到上肢或下肢的神经。 例如,为了研究体感诱发电位,刺激强度将设置在略高于运动阈值的位置,以引起轻微的肢体运动。 电刺激的位置将取决于子研究的具体目标。 在其他类型的实验中也可能会进行周围神经刺激。

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
核磁共振
大体时间:始终
分析 BOLD 信号 (fMRI) 振幅等措施;种子和感兴趣目标区域之间的纤维束成像(使用 DTI);大脑区域的形态学(使用 VBM);以及大脑感兴趣区域的不同神经递质水平(使用 MRS)。
始终
脑电图和脑电图
大体时间:始终
量化措施,例如与事件或任务相关的电位、同步/去同步化以及靠近大脑感兴趣区域的传感器或源之间的一致性。
始终
经颅磁刺激
大体时间:始终
分析 MEP 振幅和中心传导时间等措施。
始终
行为措施
大体时间:始终
量化措施,例如启动运动的反应时间、EMG 模式、运动运动学(位置、速度、加速度、曲率)、眼球运动。
始终

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Avindra Nath, M.D.、National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS)

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2009年12月8日

初级完成 (实际的)

2016年8月17日

研究完成 (实际的)

2020年10月9日

研究注册日期

首次提交

2009年11月24日

首先提交符合 QC 标准的

2009年11月24日

首次发布 (估计的)

2009年11月25日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2026年9月18日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2026年9月17日

最后验证

2026年9月16日

更多信息

与本研究相关的术语

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

是的

IPD 计划说明

.所有作为出版物基础的IPD。

IPD 共享时间框架

出版后 6 个月开始。

IPD 共享访问标准

在 IRB 批准共享并达成数据共享协议后,将根据要求共享。

IPD 共享支持信息类型

  • 研究方案

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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