使用神经影像学和神经生理学技术测量中枢神经系统中的延迟连接组
背景：
人们对神经信号从大脑的一个区域传输到另一个区域所需的时间知之甚少。 使用先进的大脑研究方法，研究人员希望了解在不同大脑区域之间发送信息所需的时间。 他们还想开发新的测试。
目标：
开发测试以测量周围神经系统和大脑中神经纤维的大小。 还要找出信息在神经纤维中传播的不同速度。
合格：
18-70 岁的健康右撇子
设计：
将对参与者进行病史和体检筛查。
根据他们选择的测试，参与者将有多达 7 次访问。 访问持续约 2-4 小时，可能涉及以下测试：
- 体检
- 尿检
- 磁共振成像 (MRI)。 参与者躺在滑入扫描仪的桌子上。 它们将在扫描仪中停留长达 1 小时。 对于某些扫描，传感器放置在皮肤上。 他们会为大声的噪音戴上耳塞。
- 皮肤上的小而粘的垫子会电刺激前臂的神经。
- 经颅磁刺激 (TMS)。 线圈将固定在头皮上。 短暂的电流通过线圈影响大脑活动。
- 脑电图。 TMS 将被给予大脑。 头皮上的小电极测量大脑活动。 参与者可以做一些小任务。
- 头皮上的电极会向大脑发送电流。
- 一个带有磁性探测器的锥体将被放在头部以记录大脑活动。 参与者将执行各种任务。
研究概览
详细说明
目标：
我们正在提议开发和评估基于 MRI 和神经生理学的实验和理论框架，以测量活人的外周和皮质间潜伏期和潜伏期分布。 这需要结合和整合神经生理学和神经影像学，以便我们最终可以使用神经影像学技术为中枢神经系统 (CNS) 生成潜伏期和潜伏期分布矩阵。 周围神经系统 (PNS) 的神经影像学和神经生理学研究将为概念验证和验证该方法提供必要数据。
研究人群：
我们打算研究多达 40 名健康志愿者。 每个受试者将完成 1 到 8 次访问，涉及使用不同神经影像学和神经生理学技术进行的各种测量。
设计：
这是一项探索性研究，包括使用多模态神经生理学和神经影像学技术进行的不同测量。 弥散磁共振成像 (MRI)、平均表观传播子 (MAP)-MRI、AxCaliber MRI、多脉冲场梯度 MRI 和静息态功能 MRI 将在 1 至 2 次访视中进行。 在另外 1 到 5 次访问中，我们将使用神经生理学技术，包括外周电刺激、经颅磁刺激 (TMS)、脑电图 (EEG) 和脑磁图 (MEG) 以及各种实验范式，以关联神经影像技术产生的潜伏期和潜伏期分布矩阵. 所有这些技术都是探索性的，其中一种技术的成功或失败不会对其他技术产生直接影响。
结果措施：
我们将测量平均轴突直径 (AAD) 和轴突直径分布 (ADD)，并使用弥散 MRI 和 MAP-MRI 数据计算白质通路轨迹，并使用静息态功能 MRI 测量血氧水平依赖性信号以确定许多这些束终止的显着皮质区域。 对于 PNS 中的概念验证测量，将在周围神经刺激后测量皮肤上的复合肌肉动作电位或表面复合神经动作电位。 对于 TMS，我们将测量运动诱发电位 (MEP) 振幅。 由 TMS 诱导的不同皮质区域的皮质诱发电位将在 EEG 记录中测量。 我们将使用 MEG 研究不同皮质区域之间的毫秒耦合延迟。 我们将测量根据受试者的整个头部信号计算出的时间和相位延迟。 将对不同皮层区域之间的脑电图和 MEG 记录进行皮层活动的一致性分析。 我们将尝试将 MRI 测量与个体生理测量相关联。
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
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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
取样方法
研究人群
描述
- 纳入标准：
- 年龄在 18-70 岁之间。
- 右撇子（由爱丁堡惯用手清单测试）。
- 能够给予知情同意并能够遵守所有研究程序。
排除标准：
- 男性每周自我报告饮酒量 >14 杯，女性每周饮酒量 >7 杯。
- 神经系统检查异常。
- 脑肿瘤、中风、头部创伤伴意识丧失、癫痫或癫痫发作的病史。
- 任何重大精神疾病的当前发作。
- 使用直接作用于中枢神经系统的药物。
- 既往史报告或常规体检发现的听力损失
- 具有永久性纹身（眼线、唇部等）或一般纹身。 如果纹身位于身体的危险位置或带有颜色（例如， 深蓝色和深绿色）调查人员不能明确排除其铁含量。
- 具有非有机植入物或任何其他设备，例如：心脏起搏器、胰岛素输注泵、植入式药物输注设备、耳蜗、耳科或耳植入物、透皮药物贴片、任何金属植入物或物体、身体穿孔、骨/连接销、螺钉、钉子、板、金属丝缝合线或手术钉、分流器。
- 有脑动脉瘤夹或其他动脉瘤夹。
- 弹片或其他金属嵌入身体（例如战争创伤或事故）。
- 过去曾发生严重事故，可能在体内留下金属。
- 以前在金属领域工作或使用可能在眼睛内或附近留下任何金属碎片的机器。
- 对 MRI 有任何心理禁忌症（例如，患有幽闭恐惧症，无法舒适地仰卧 2 小时）。
- 在预期的实验长度（最多 2 小时）内呆在狭小的空间中会感到不适。
- 怀孕。
- 来自 NINDS 的 HMCS 的 NIH 工作人员、NICHD 的定量成像和组织科学部分或 NIMH 的 MEG 核心设施参与了该协议。
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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健康志愿者
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我们将使用带配对脉冲技术的 TMS 分别激活初级运动皮层中的皮质脊髓神经元和脑干中的运动神经元 (Hallett 2007；Ugawa 等人 1991；Ugawa 等人 1994)。
将两次刺激分开，刺激间隔不同，对皮质脊髓束中传导速度不同的神经纤维产生碰撞。
将识别不同传导速度的皮质脊髓束中神经纤维的传导时间，并计算这些纤维的分布。
MRI 检查将包括几个阶段，包括校准、解剖和扩散 MRI 扫描（Avram 等人 2013 年；Avram 等人 2016 年；Pierpaoli 等人 1996 年）。
每次检查的数据将在左前臂或右前臂 (PNS) 中采集。
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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 |
|---|---|---|
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测量运动诱发电位 (MEP) 振幅
大体时间：自始至终
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对于 TMS，我们将测量运动诱发电位 (MEP) 振幅
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自始至终
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合作者和调查者
出版物和有用的链接
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
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
与本研究相关的术语
其他研究编号
- 170128
- 17-N-0128
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
研究美国 FDA 监管的设备产品
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经颅磁刺激的临床试验
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University of Maryland, BaltimoreNational Institute on Drug Abuse (NIDA)完全的