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经颅磁刺激对健康人奖励学习的影响

2017年10月5日更新者：National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS)

背景：

- 大脑表面的两个区域，即背外侧前额叶皮层 (DLPFC) 和运动皮层 (MC)，在学习过程中起着关键作用。研究人员有兴趣确定经颅磁刺激 (TMS) 对 DLPFC 和 MC 对参与者学习任务表现的影响。通过研究 TMS 对反应时间、学习和记忆的影响，研究人员希望更好地了解如何治疗影响大脑这些部位的疾病，例如帕金森病和创伤性脑损伤。

目标：

研究经颅磁刺激对背外侧前额叶皮层和运动皮层的影响。
了解大脑的哪些区域用于执行特定的学习和记忆任务。

合格：

- 年龄在 18 至 70 岁之间的健康、惯用右手的人。

设计：

参与者将接受身体和神经系统检查以及医疗和精神病史检查。
参与者将被要求参加本研究的五个不同部分之一。大多数参与者将有四次访问美国国立卫生研究院临床中心，每次 2 小时。一些参与者（参与第 5 部分的参与者）将只有一次 2 小时的访问。
第 1 部分和第 2 部分（四次访问）：参与者将拥有 TMS，然后执行可能提供少量金钱奖励的学习任务。在第一次访问时，在 TMS 之前，参与者将根据大声朗读卡片上给出的单词进行智力测试。在过去一年内没有对大脑进行常规磁共振成像 (MRI) 扫描的参与者也将进行扫描。
第 3 部分和第 4 部分（四次访问）：参与者将进行功能性 MRI 扫描，同时执行一项可能提供少量金钱奖励的学习任务。在第一次访问时，在进行功能性 MRI 之前，参与者将根据大声朗读卡片上给出的单词进行智力测试。在过去一年内没有对大脑进行常规磁共振成像 (MRI) 扫描的参与者也将进行扫描。
第 5 部分（一次访问）：参与者将根据大声朗读卡片上给出的单词进行智力测试。然后，参与者将接受 TMS，然后进行功能性 MRI 扫描。在功能性 MRI 期间，参与者将执行按钮按下任务，这可能会提供少量金钱奖励。
还将要求参与者提供少量血液样本进行基因分析。

研究概览

地位

终止

条件

详细说明

客观的

Theta burst 经颅磁刺激 (TBS) 在人类运动皮层中产生功能变化。初级运动皮层 (M1) 上的连续抑制性 TBS (cTBS) 会在健康个体中产生暂时的学习障碍，类似于在创伤性脑损伤 (TBI) 和帕金森病 (PD) 患者中观察到的情况。 cTBS 的学习抑制可以作为这些疾病中学习和记忆缺陷的模型，并提供一种筛选治疗疗效和探索其机制的方法。我们的近期目标是查看对任务的行为偶然性的操纵，特别是增加奖励，是否会克服 cTBS 产生的虚拟损伤。

该项目的第一个目标是检查 cTBS 对一系列目标位置的隐式（串行反应时间/SRT）和显式（试错）运动学习的抑制作用。

该项目的第二个目标是使用天气预报任务 (WPT) 检查 cTBS 对非运动隐式和显式概率分类学习的影响。我们将通过研究将在 cTBS 之后执行这些任务的参与者来调查 M1 和背外侧前额叶皮层 (DLPFC) 在隐式和显式学习中的参与：1) M1、2) DLPFC 和 3) 假 TBS。

我们的第三个目标是检查在抑制性 TBS 对 M1 和 DLPFC 之后的内隐和外显学习期间操纵奖励的效果，因为有可能通过增加学习期间的强化量来改善 TBS 引起的学习缺陷。

我们的第四个目标是通过研究将在功能性 MRI (fMRI) 期间执行这些任务的参与者来检查有或没有奖励的隐式和显式学习的神经网络。最后，我们还将在隐式序列学习期间和 m1 上的 cTBS 之后执行 fMRI，以确定其对隐式学习中涉及的神经网络的影响。

研究人群

健康志愿者（n = 272，年龄 18 70），没有 TBS 或 MRI 的任何禁忌症。这个数字包括实验 1 和实验 2 各有 60 名参与者，实验 3-5 各有 24 名参与者。此外，还包括 35 名参与者用于试点行为和成像程序。为了考虑到潜在的辍学和退出（高达 20%），总应计上限包括另外 45 名参与者，即 272 名参与者。

设计

该研究包含五个混合或交叉设计实验，并带有适当的控制以消除顺序效应。

结果措施

我们将研究奖励和 TBS 的影响以及它们对学习措施的相互作用。次要结果测量将是 TBS 和奖励如何相互作用以改变 MRI 上 BOLD 激活的模式以及相关遗传变异对学习变量和 BOLD 激活的影响。我们将检查相关基因的遗传变异对这些结果的影响。

研究类型

观察性的

注册 (实际的)

174

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

美国
- Maryland
  - Bethesda、Maryland、美国、20892
    - National Institutes of Health Clinical Center, 9000 Rockville Pike

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年至 70年 (成人、年长者)

接受健康志愿者

是的

有资格学习的性别

全部

描述

参与者将是从 NIH 临床研究志愿者计划中抽取的 272 名健康志愿者。

纳入标准：

健康

右撇子

18-70岁（含）

在英语国家完成高中或大学学业。

所有参与者必须在过去两年内接受过 NINDS 医生的神经系统检查。

fMRI 实验的所有参与者还必须在去年进行过临床 MRI。

排除标准：

具有可能对 MRI 程序的安全性构成风险的个人将被排除在协议之外，例如：

那些在颅腔或眼睛中有铁磁性金属的，例如动脉瘤夹、植入式神经刺激器、人工耳蜗、眼部异物。

植入心脏起搏器或自动除颤器的人。

那些有胰岛素泵的人。

那些带有不可移动的身体穿孔的人。

孕妇

具有可能对 TMS 程序的安全性构成风险的条件的个人将被排除在协议之外，例如：

神经系统检查有明显异常者。
那些在颅腔或眼睛中有金属的人，例如动脉瘤夹、植入式神经刺激器、人工耳蜗、眼部异物。
植入心脏起搏器或自动除颤器的人。
那些有胰岛素泵的人。
孕妇

具有可能影响我们对 TBS 和 fMRI 结果的解释的条件的个人将被排除在外，例如：

神经系统检查有明显异常者。
患有重大精神疾病或有精神疾病病史者。
那些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。

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

研究衡量的是什么？

主要结果指标

结果测量	大体时间
我们将研究奖励和 TBS 的影响以及它们对学习措施的相互作用。大体时间：一小时	一小时

次要结果测量

结果测量	大体时间
次要结果测量将是 TBS 和奖励如何相互作用以改变 MRI 上 BOLD 激活的模式以及相关遗传变异对学习变量和 BOLD 激活的影响。大体时间：一小时	一小时

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。

赞助

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。

一般刊物

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

2010年12月7日

研究完成

2017年6月23日

研究注册日期

首次提交

2010年12月14日

首先提交符合 QC 标准的

2010年12月14日

首次发布 (估计)

2010年12月15日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2017年10月6日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2017年10月5日

最后验证