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吸烟者的工作记忆训练结合经颅磁刺激

2022年4月29日 更新者:William Lechner. PhD、Kent State University

吸烟者的工作记忆训练与经颅磁刺激相结合:2x2 析因研究

在美国,吸烟仍然是可预防死亡的主要原因,目前的一线治疗使大多数烟草依赖者无法戒烟。 人们认为,尽管有这样做的动机,但无法戒烟的部分原因是自我控制失败。 工作记忆 (WM) 缺陷导致自我控制失衡,并允许自动冲动驱动行为。 因此,WM 在成瘾行为中起着关键作用,并且与吸烟特别相关。 事实上,文献中已经确定了 WM 与吸烟之间的密切联系;最值得注意的是,WM 损伤程度和相关大脑区域的激活缺陷可预测复发时间,并且 WM 调节渴望与复发之间的关系。 鉴于这些见解,研究人员一直在研究可能针对 WM 的干预措施,包括 WM 训练 (WMT) 和重复经颅磁刺激 (rTMS)。 WMT 涉及随着时间的推移反复对这种执行功能征税,并在改进自我控制措施和减少成瘾物质消耗方面显示出积极的初步结果。 同样,rTMS 是一种刺激神经元组织并增加皮质兴奋性的非侵入性脑刺激程序,已被证明可以增加 WM 容量并减少对包括尼古丁在内的几种成瘾物质的渴望和消耗。 虽然这些干预措施在影响成瘾行为方面已显示出初步希望,但其影响的幅度和持久性可能有限。 最近,研究人员提出——但尚未经过实证检验——WMT 与 rTMS 联合使用可能会在治疗成瘾过程中产生叠加或超叠加效应。 这是非常重要的;如果不检查可能增强其有效性的因素,rTMS 相对于当前一线治疗的临床效用可能会受到限制。 鉴于文献中的这些最新进展,拟议研究的主要目标是评估工作记忆 (WM) 训练和重复经颅磁刺激 (rTMS) 对 WM 表现和吸烟行为的单独和综合影响,以及这些影响。 这些目标将在使用 2x2 因子实验设计的烟草依赖成人样本 (N=130) 中进行检查,该设计包括四组(WMT+rTMS、假 WMT+rTMS、WMT+假 TMS 和假 WMT+假 rTMS)能够隔离 WMT 和 rTMS 的独立和联合影响。

研究概览

详细说明

具体目标吸烟仍然是美国可预防死亡的主要原因。目前的一线治疗使大约 70% 的烟草依赖者未能成功戒烟。 具体而言,只有 5-30% 的开始治疗(包括强化一线干预)的人能够保持戒断一年或更长时间。 尽管有戒烟的动机,但无法戒烟被认为部分是由于自我控制失败,可以在成瘾的双过程模型框架内理解。 双过程模型将对烟草依赖的脆弱性视为通过多种执行功能的相互作用协调的自动冲动和控制过程之间的相对平衡。 工作记忆 (WM) 是与更新信息相关的执行功能,以解决眼前的问题并实现当前目标。 WM 是双过程模型调节控制组件的关键认知过程,参与烟草依赖的启动、维持和复发阶段。 最值得注意的是,WM 表现的缺陷和相关大脑区域的激活可以预测复发的时间,并且强大的 WM 已被证明可以减少渴望对抵抗吸烟能力的影响。 鉴于这种关系,有烟草依赖的个人可能会受益于加强 WM 的干预措施。 最近,几项研究表明,通过 WM 培训 (WMT) 提高 WM 能力与一些有物质使用或冲动控制障碍的人群的积极结果有关。 具体而言,研究表明,WMT 与减少相关:物质使用者延迟折扣、减肥计划后体重重新增加以及重度饮酒者饮酒。

治疗成瘾的第二个新兴创新是重复经颅磁刺激 (rTMS),该程序通过头皮发送磁脉冲以刺激神经元组织,从而观察到神经元可塑性和纹状体多巴胺的变化。 rTMS 现在已经证明对包括尼古丁、酒精和兴奋剂依赖在内的几种物质使用障碍有积极作用。 该程序已被证明可有效减少戒烟者和饱食者的吸烟冲动,并减少香烟消费。 虽然已经证明了这种治疗的有希望的结果,但治疗效果的大小和持久性可能是有限的。 此外,rTMS 对吸烟结果产生积极影响的机制尚不清楚。 最近有人提出,由 rTMS 引起的 WM 性能变化可能是其观察到的对吸烟相关结果影响的关键途径,而且 WMT 以接近 rTMS 的时间优先级施用可能在治疗中产生附加或超附加效应令人上瘾的过程。 然而,尽管这些假设对于理解和改善这些新兴治疗方式对治疗成瘾行为的临床影响很重要,但迄今为止尚未经过检验。 能够有效针对自我控制过程的干预措施填补了当前可用治疗方案中的一个关键空白。

拟议研究的主要目标是评估改善效果的潜力,并检查 WMT 与 rTMS 结合在基于实验室的吸烟任务和 WM 性能的神经心理学测量中的调解途径。 这些目标将在使用 2x2 析因设计的烟草依赖成人样本 (N=130) 中进行检查,包括四组(WMT+rTMS、假 WMT+rTMS、WMT+假 TMS 和假 WMT+假 rTMS)能够隔离WMT 和 rTMS 的独立和联合效应。 该研究将包括基线实验室评估、两周内的 10 次 WMT 会议,以及随后在大脑刺激会议之前和之后的 10 天 WMT(10 Hz rTMS,每次会议 2000 个脉冲,应用于左侧 DLPFC)。 神经认知和心理调解员将在基线和最终实验室评估之间进行评估。 最后,将在最终实验室访问一个月后进行后续评估。 拟议的研究将测试以下具体目标:

目标 1:测试将 WMT 与 rTMS 相结合对吸烟行为的改进效果与单独使用任一条件的独立效果相比的潜力。 假设:与双假条件(假 WMT+假 rTMS)和 WMT+rTMS 条件相比,单一活动条件(WMT+假 rTMS 和假 WMT+rTMS)将导致模拟任务的时间显着增加与单一活动条件相比,将导致流逝时间显着增加。

目标 2:测试将 WMT 与 rTMS 相结合对 WM 性能的改进效果的潜力。

假设:与所有其他条件相比,WMT + rTMS 将导致 WM 性能显着提高,包括目标 1 中概述的条件的附加增加。

目标 3:测试 rTMS 对吸烟行为影响的中介途径,包括烟瘾、情绪和 WM 表现的变化。 假设:rTMS 对吸烟结果的直接影响将通过 WM 性能的提高来调节,并且这种影响在 WMT+rTMS 条件下最大。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

50

阶段

  • 阶段2

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

    • Rhode Island
      • Providence、Rhode Island、美国、02906
        • Butler Hospital
      • Providence、Rhode Island、美国、02906
        • Brown University

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 60年 (成人)

接受健康志愿者

是的

有资格学习的性别

全部

描述

纳入标准:

  • 满足 rTMS 应用的安全指南
  • 18-60岁
  • 经常吸烟至少一年
  • 目前每天至少吸 10 支香烟
  • 一氧化碳 (CO) 水平 >10 ppm
  • 目前没有定期使用其他尼古丁产品

排除标准:

  • 符合当前酒精或物质依赖的标准
  • 目前有情感障碍(抑郁、心境恶劣或躁狂)或精神病症状
  • 目前怀孕或哺乳,或打算怀孕
  • 有 rTMS 禁忌的健康状况

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:治疗
  • 分配:随机化
  • 介入模型:阶乘
  • 屏蔽:双倍的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:WMT + 经颅磁刺激
WMT + rTMS 是工作记忆训练 + 重复经颅磁刺激手臂。 两个条件都有效。
工作记忆训练条件:该条件将包括 4 周内的 30 节课(rTMS 刺激开始前的 10 节远程课,以及 rTMS 刺激日的 20 节实验室课)。 参与者将在每个会话中完成三个不同的 WM 任务:视觉空间 WM 任务、向后数字跨度任务和字母跨度任务。 在训练条件下,所有三个 WM 任务的难度级别将在逐个试验的基础上自动调整。 相同的协议和软件已证明在增加 WM 容量方面的功效,并且 WM 的这种改进预示着成瘾行为的减少。
其他名称:
  • 执行功能训练
RTMS 条件:rTMS 将与使用 Magstim 空气薄膜线圈的 Magstim Rapid2 系统一起交付。 rTMS 脉冲将以 10 Hz(100% 静息运动阈值,RMT)在 40 个 5 秒序列中传送,序列间间隔为 15 秒,每次会话总共 2000 个脉冲。 主动或假 rTMS 将应用于左侧 DLPFC;对应于头皮上的标准“F3”位置(F3 = 左额叶,使用国际 10-20 头皮测量系统放置电极的位置 #3)。 连续两周将连续举行五次每日会议,总共 10 次。 RMT,定义为在至少 50% 的刺激中诱导对侧拇短外展肌运动所需的能量,将在应用的第一天进行评估。
其他名称:
  • 神经调节
ACTIVE_COMPARATOR:假 WMT + rTMS
假 WMT + rTMS 是假工作记忆训练 + 重复经颅磁刺激手臂。 这种情况隔离了 rTMS 的影响。 WMT 处于非活动状态。
RTMS 条件:rTMS 将与使用 Magstim 空气薄膜线圈的 Magstim Rapid2 系统一起交付。 rTMS 脉冲将以 10 Hz(100% 静息运动阈值,RMT)在 40 个 5 秒序列中传送,序列间间隔为 15 秒,每次会话总共 2000 个脉冲。 主动或假 rTMS 将应用于左侧 DLPFC;对应于头皮上的标准“F3”位置(F3 = 左额叶,使用国际 10-20 头皮测量系统放置电极的位置 #3)。 连续两周将连续举行五次每日会议,总共 10 次。 RMT,定义为在至少 50% 的刺激中诱导对侧拇短外展肌运动所需的能量,将在应用的第一天进行评估。
其他名称:
  • 神经调节
在 Sham WMT 条件下,WM 任务的难度等级不会调整;相反,它将在每个任务中保持在初始的简单级别(即每个序列中的三个项目)。 该条件的所有其他方面与活动 WMT 条件相同。
其他名称:
  • 假执行功能训练
ACTIVE_COMPARATOR:WMT + 假 rTMS
WMT + 假 rTMS 是工作记忆训练 + 假重复经颅磁刺激手臂。 这种情况隔离了 WMT 的影响。 rTMS 处于非活动状态。
工作记忆训练条件:该条件将包括 4 周内的 30 节课(rTMS 刺激开始前的 10 节远程课,以及 rTMS 刺激日的 20 节实验室课)。 参与者将在每个会话中完成三个不同的 WM 任务:视觉空间 WM 任务、向后数字跨度任务和字母跨度任务。 在训练条件下,所有三个 WM 任务的难度级别将在逐个试验的基础上自动调整。 相同的协议和软件已证明在增加 WM 容量方面的功效,并且 WM 的这种改进预示着成瘾行为的减少。
其他名称:
  • 执行功能训练
假 rTMS 与主动治疗相同,除了连接到假线圈的 mu-metal 板会在提供刺激感的同时阻断磁场。
其他名称:
  • 假神经调节
SHAM_COMPARATOR:假 WMT + 假 rTMS
假 WMT + 假 rTMS 是假工作记忆训练 + 假重复经颅磁刺激手臂。 两者在这只手臂上都不活跃。
在 Sham WMT 条件下,WM 任务的难度等级不会调整;相反,它将在每个任务中保持在初始的简单级别(即每个序列中的三个项目)。 该条件的所有其他方面与活动 WMT 条件相同。
其他名称:
  • 假执行功能训练
假 rTMS 与主动治疗相同,除了连接到假线圈的 mu-metal 板会在提供刺激感的同时阻断磁场。
其他名称:
  • 假神经调节

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
吸烟失效模拟任务的失效时间
大体时间:基线后平均 30 天
延迟吸烟模拟任务是一种行为选择范式,它对吸烟药物的影响很敏感,参与者在观察到 3 小时的禁烟后,在 50 分钟的时间内以 5 分钟的增量延迟开始吸烟,从而获得金钱奖励. 范围 = 0 - 50 分钟。 分数越高表明延迟吸烟的能力越好。
基线后平均 30 天
工作记忆表现 1
大体时间:从基线分数到 30 天分数的变化
NIH 考官 N-back 评分。 最小值为 0,最大值为 90,分数越高表示结果越好。 显示计算出的变化分数(第 30 天的结果分数减去基线分数)。
从基线分数到 30 天分数的变化
工作记忆表现 2
大体时间:从基线分数到 30 天分数的变化
NIH Examiner Dot Counting 任务分数。 总分最低为0分,最高为27分,分数越高,结果越好。 显示计算出的变化分数(第 30 天的结果分数减去基线分数)。
从基线分数到 30 天分数的变化
工作记忆表现 3
大体时间:从基线分数到 30 天分数的变化
马斯特里赫特大学工作记忆任务的平均最终水平分数。 对于每个尺度(即 visuospatial, back-digit, and letter-sequencing) 最低总分是 3 分,最高分是 15 分,分数越高表示结果越好。
从基线分数到 30 天分数的变化
香烟消费量
大体时间:在整个 60 天的研究参与中,在报告结果时评估的每天香烟
自我报告每天吸的香烟数量
在整个 60 天的研究参与中,在报告结果时评估的每天香烟

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
延迟折扣
大体时间:从基线分数到 30 天分数的变化

货币选择问卷的贴现率,由 k(对数转换)评估。 个人在较小的即时奖励之间做出假设选择(例如 今天 11 美元)和更大的延迟奖励(例如 7 天 30 美元)以不同程度的类似双曲线的折扣。 评估了整体时间贴现函数 (k);较大的值表示更陡峭的贴现,这反映了更差的结果。

总分范围 = 0 - 0.25。

从基线分数到 30 天分数的变化
卷烟需求
大体时间:从基线分数到 30 天分数的变化
香烟购买任务的需求特征。 需求敏感度表示对价格变化的敏感度,较高的值反映了对货币强化物而非物质的较高敏感度,因此较高的分数反映了较好的结果。 分数范围 = 0 - .100。
从基线分数到 30 天分数的变化

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:William V Lechner, Ph.D.、Kent State University

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)

2018年3月5日

初级完成 (实际的)

2021年1月31日

研究完成 (实际的)

2021年1月31日

研究注册日期

首次提交

2017年10月25日

首先提交符合 QC 标准的

2017年11月7日

首次发布 (实际的)

2017年11月8日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2022年5月2日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2022年4月29日

最后验证

2022年4月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • 1705-003

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

未定

IPD 计划说明

IPD 可以共享。

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

是的

研究美国 FDA 监管的设备产品

在美国制造并从美国出口的产品

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