用 rTMS 调节海马和纹状体记忆网络
背景：
人们有两个记忆系统。 一个帮助他们学习技能，另一个帮助他们学习事实。 重复经颅磁刺激 (rTMS) 使用电流来激活脑细胞。 这可以对大脑系统的运作方式做出微小的改变。 研究人员将使用 rTMS 来改变记忆系统的工作方式，并查看改变一个系统是否会导致另一个系统也发生改变。 这可能有助于找到改善记忆障碍患者学习和记忆的方法。
客观的：
了解不同的记忆系统如何相互配合。
合格：
未怀孕的 18-40 岁健康成年人
设计：
如果潜在参与者在过去 2 年内没有接受过 NINDS 的神经学检查，他们将接受神经学检查。 他们可能会进行尿检。
符合条件的参与者将在 NIH 进行 5-10 次访问。 每次访问将持续 1-6 小时。 第 1-4 次访问将分别间隔 1 天进行。
在访问 1 时，参与者将进行 MRI 检查并进行记忆测试。 对于 MRI，他们将躺在一张桌子上，该桌子滑入和滑出拍摄他们大脑照片的圆柱体。 他们还将拥有 rTMS。 对于 rTMS，金属线圈固定在他们的头皮上。 短暂的电流通过线圈。
在访问 2 和 3 时，参与者将接受 rTMS。
在访问 4 时，参与者将进行 MRI 检查并进行记忆测试。
大约一周后，参与者将进行访问 5。 他们将进行核磁共振检查并进行记忆测试。 如果出现任何技术问题，可能会要求参与者进行更多访问。 参与者的参与将持续 2 周。
...
研究概览
详细说明
客观的
行为神经学单元研究人类大脑系统的学习和适应，最终目标是找到干预措施，使这些过程更有效率。 我们感兴趣的是重复经颅磁刺激 (rTMS) 是否可以改变大脑中两个记忆网络的功能连接 (FC) 和行为效率：海马网络，它支持存储和检索可回忆的事实、概念和事件，以及支持技能和习惯的存储和检索的纹状体网络。 此外，由于这些网络在行为上相互作用并且会相互干扰，一个重要的问题是一个网络的神经调节是否会改变另一个网络的连通性和效率。 来自我们小组的试点数据表明，一个网络的外源性刺激导致它扩大其 FC 范围并从另一个网络增选资源，这是观察到的行为交互的潜在机制。 本研究旨在测试 a) rTMS 是否调节网络内 FC 和该网络支持的记忆，以及 b) 这是否也会导致其他网络中的 FC 和行为变化。
研究人群：健康志愿者
设计
本研究包含四个受试者间实验，是一个混合的受试者间/受试者内设计。 实验 1 将使用针对海马网络的名义兴奋性刺激来增加海马网络内的 FC。 我们还期望增加海马体和纹状体网络之间的 FC，增加陈述性记忆，并可能减少程序学习。 实验 2 将使用针对纹状体网络的兴奋性刺激。 我们预计这会导致纹状体网络中更强的网络内 FC，海马体和纹状体网络之间的 FC 增加以及伴随的行为影响。 实验 3 和 4 将是相似的，除了我们将针对这些网络进行名义上的抑制性刺激并寻找相反的结果。 FC 将在休息和任务激活条件下进行测量，并将活动 rTMS 与顶点假进行比较。
结果措施
主要结果衡量指标是目标网络内 rTMS 产生的 FC 变化。 网络间 FC 变化和相应的记忆变化将是次要结果。 探索性措施将包括个体认知差异（问卷和 NIH 工具箱分数）与我们的主要和次要结果措施之间的相关性。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
Maryland
-
Bethesda、Maryland、美国、20892
- National Institutes of Health Clinical Center
-
-
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：
-18-40岁（含）
排除标准：
- 目前有任何严重的神经或精神疾病，例如（但不限于）中风、帕金森病、阿尔茨海默病、精神分裂症或重度抑郁症
- 发作史
- 作用于中枢神经系统的药物，例如降低癫痫发作阈值的药物，如抗精神病药、β-内酰胺类、异烟肼、甲硝唑；苯二氮卓类、三环类或其他抗抑郁药；或处方兴奋剂。
- 颅腔或眼内的铁磁性金属、植入的神经刺激器、人工耳蜗或眼部异物
- 植入式心脏起搏器或自动除颤器或泵
- 不可拆卸的身体穿孔
- 幽闭恐惧症
- 不能仰卧2小时
- 怀孕，或计划在研究期间怀孕。
- NINDS BNU 成员
- 根据协议 17-N-0055 接受 rTMS 的受试者被排除在外，以避免先前暴露于相同行为任务的学习效果
- 有 MRI 禁忌症的受试者（我们将遵循 NMR 中心的 MR 安全指南）。 一些除外情况是：
体内有不兼容 MRI 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或口腔中的铁磁碎片，因为这些使 MRI 变得不安全。
- 无法在预期的实验长度（2 小时）内平躺。
- 与诊断无关的脑影像学或神经系统检查异常。
- 不可拆卸的身体穿孔或
- 怀孕（尿妊娠试验）
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：基础科学
- 分配：随机化
- 介入模型：并行分配
- 屏蔽：单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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有源比较器：运动皮层 rTMS
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改变跨突触通路的连通性
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有源比较器：PPC rTMS
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改变跨突触通路的连通性
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安慰剂比较：顶点 rTMS
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改变跨突触通路的连通性
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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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尾状核和尾状核网络之间静息状态功能连接的基线变化
大体时间：基线、rTMS 后 1 天和 14-21 天
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参与者对支持学习技能的尾状核网络进行了重复经颅磁刺激 (rTMS)。
rTMS 使用电流来激活脑细胞，这可以暂时改变大脑连接和记忆。
我们测量了 rTMS 如何影响尾状核大脑连接。
这些变化是用 MRI 观察到的。
为了测量大脑连接强度，我们计算了神经活动在尾状核网络中的相关程度。
我们测量了 rTMS 如何影响刺激前和刺激后 1 天（即时影响）以及刺激前和刺激后 14-21 天（长期影响）的连接强度，然后将变化计算为 Z 转换分数。
Fisher Z 变换相关系数得分为 0 的变化表明 rTMS 后大脑区域之间的连接没有差异；分数 < 0 表示大脑区域之间的连接减弱；分数 > 0 表明大脑区域之间的联系得到加强。
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基线、rTMS 后 1 天和 14-21 天
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Caudate 和 Caudate 网络之间基于任务的功能连接的基线变化
大体时间：基线、rTMS 后 1 天和 14-21 天
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参与者对目标记忆网络（即尾状网络）进行重复经颅磁刺激 (rTMS)。
rTMS 使用电流来激活脑细胞，这可以暂时改变大脑连接和记忆。
我们在天气预报任务期间测量了 rTMS 如何影响 MRI 上的尾状核大脑连接。
为了测量大脑连接强度，我们计算了神经活动在尾状核网络中的相关程度。
我们通过测量刺激前和刺激后 1 天（即时影响）以及刺激前和刺激后 14-21 天（长期影响）来测量 rTMS 如何影响连接强度和技能学习，然后将变化计算为 Z 转换分数.
Fisher Z 变换得分为 0 的变化表明大脑区域之间的连接没有差异；分数 < 0 表示大脑区域之间的连接减弱；分数 > 0 表明大脑区域之间的联系得到加强。
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基线、rTMS 后 1 天和 14-21 天
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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反馈天气预报任务（WPT-F）
大体时间：在 rTMS 之前和之后一天以及 rTMS 之前和之后 14-21 天计算变化
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反馈天气预测任务 (WPT-F) 测试参与者通过反复试验学习关联的能力。
将一张、两张或三张卡片的四张可能卡片的组合呈现在计算机上，并要求受试者预测“天气”；即是否会下雨或晴天。
每次预测后，受试者都会收到纠正性反馈。
每张卡片都以固定概率独立地与一个结果相关联。
参与者通过反馈（奖励）了解刺激和结果之间的概率关系。
WPT-F 在 MRI 会议期间的三个时间段进行管理，即 rTMS 之前、rTMS 之后一天和 rTMS 之后 14-21 天。
在每次访问时计算参与者选择最佳选项的试验比例，即与奖励最紧密相关的选项。
计算了 rTMS 后基线与一天后和 14-21 天之间的分数变化。
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在 rTMS 之前和之后一天以及 rTMS 之前和之后 14-21 天计算变化
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观测天气预报任务（WPT-O）
大体时间：在 rTMS 之前和之后一天以及 rTMS 之前和之后 14-21 天计算变化
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观测天气预报任务 (WPT-O) 是一项配对测试，其中提示和反馈一起显示在屏幕上。
在显示所有对后，再次显示卡片，并要求参与者记住与该组卡片配对的反馈结果（太阳或雨）。
参与者通过记忆学习刺激集与两个结果之一之间的配对。
WPT-O 在 MRI 会议期间的三个时间段进行管理，即 rTMS 之前、rTMS 之后一天和 rTMS 之后 14-21 天。
在每次访问时计算参与者准确记住这对的试验比例。
将计算基线与 rTMS 后一天和 14-21 天之间的分数变化。
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在 rTMS 之前和之后一天以及 rTMS 之前和之后 14-21 天计算变化
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尾状核和海马体网络之间静息态功能连接的基线变化
大体时间：基线、rTMS 后 1 天和 14-21 天
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参与者对支持学习技能的海马网络进行了重复经颅磁刺激 (rTMS)。
rTMS 使用电流来激活脑细胞，这可以暂时改变大脑连接和记忆。
我们测量了 rTMS 如何影响海马网络大脑连接。
这些变化可以通过 MRI 观察到。
为了测量大脑连接强度，我们计算了神经活动在海马网络中的相关程度。
我们测量了 rTMS 如何影响刺激前和刺激后 1 天（即时影响）以及刺激前和刺激后 14-21 天（长期影响）的连接强度，然后将变化计算为 Z 转换分数。
Fisher Z 变换得分为 0 的变化表明 rTMS 后大脑区域之间的连接没有差异；分数 < 0 表示大脑区域之间的连接减弱；分数 > 0 表明大脑区域之间的联系得到加强。
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基线、rTMS 后 1 天和 14-21 天
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尾状核和海马体网络之间基于任务的功能连接的基线变化
大体时间：基线、rTMS 后 1 天和 14-21 天
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参与者对目标记忆网络（即海马网络）进行重复经颅磁刺激 (rTMS)。
rTMS 使用电流激活脑细胞，这可以暂时改变大脑连接和记忆。
我们在天气预报任务期间测量了 rTMS 如何影响 MRI 上的海马网络大脑连接。
为了测量大脑连接强度，我们计算了神经活动在海马网络中的相关程度。
我们测量了 rTMS 在刺激前和刺激后 1 天（即时效应）以及刺激前和刺激后 14-21 天（长期效应）如何影响连接强度和技能学习，然后将变化计算为 Z 转换分数。
Fisher Z 变换得分为 0 的变化表明大脑区域之间的连接没有差异；分数 < 0 表示大脑区域之间的连接减弱；分数 > 0 表明大脑区域之间的联系得到加强。
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基线、rTMS 后 1 天和 14-21 天
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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
关键字
其他研究编号
- 190114
- 19-N-0114
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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