用于增强工作记忆的个性化闭环 TMS
用于增强工作记忆的个性化闭环经颅磁刺激 (TMS)
研究概览
详细说明
在任何研究访问之前,所有受试者都将通过 REDCap 在线自我报告筛选 REDCap 进行预筛选。 该研究涉及 11 次研究访问。
第一次研究访问将包括同意和延长筛选访问。 在签署电子同意书之前,所有参与者都将有机会提问。 我们将完成半结构化临床访谈,并演示 TMS 以确保参与者对所有研究程序感到满意。 这次访问将以远程和面对面的方式完成。
第二次研究访问将涉及 1 小时的 MRI 扫描。 在扫描过程中,参与者将完成多项计算机化任务。 MRI 扫描将包括结构和功能扫描,这些扫描将用于定位后续会话的刺激目标。
第三次研究访问将是一个 2 小时的 TMS/fMRI 会话,参与者将参与行为任务,同时以不同的兴奋频率(频率范围:
2Hz-20Hz)。 该扫描将用于确定个体参与者的最佳刺激频率。
第四次、第五次和第六次研究访问将涉及神经调节,其频率要么是优化的,要么是移动参与者大脑状态最不成功的频率,这是从第三次研究访问中确定的。 每个主题将在每个会话中收到约 3000 个脉冲,包括来自运动阈值测定的脉冲。 我们将通过使用 Stokes 方程来确定刺激幅度,该方程解释了相对于运动皮层(发现运动阈值的位置)与该部位的皮层距离的差异。
第七次研究访问将涉及一个 1 小时的 TMS/fMRI 会话,同时参与者正在从事一项行为任务。 这次访问旨在检查第一轮神经调节后的大脑和行为变化。
第七次和第八次访问将至少间隔一周。
第八、第九和第十次研究访问将反映第四、第五和第六次研究访问,并将涉及具有优化或最不优化的个体频率的神经调节。 优化和最不优化频率的顺序将在访问 4-6 和访问 8-10 之间平衡参与者(即,一半的参与者将按一个顺序接受两个频率的刺激,另一半将接受刺激两个频率的顺序相反)。 第十一次访问将与第七次访问类似,并将检查第二轮神经调节后的大脑和行为变化。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Almaris Figueroa-Gonzalez
- 电话号码:215-746-6751
- 邮箱:almaris.figueroa-gonzalez@pennmedicine.upenn.edu
研究联系人备份
- 姓名:Camille Blaine
- 电话号码:215-746-3512
- 邮箱:camille.blaine@pennmedicine.upenn.edu
学习地点
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Pennsylvania
-
Philadelphia、Pennsylvania、美国、19104
- 招聘中
- University of Pennsylvania
-
首席研究员:
- Desmond J Oathes, PhD
-
接触:
- Almaris Figueroa-Gonzalez
- 电话号码:215-746-3512
- 邮箱:almaris.figueroa-gonzalez@pennmedicine.upenn.edu
-
接触:
- Joseph Deluisi
- 电话号码:215-746-2637
- 邮箱:joseph.deluisi@pennmedicine.upenn.edu
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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
描述
纳入标准:
1) 18-60 岁 2) 右撇子 3) 没有 SCID-V 诊断的精神病史 4) 正常认知 5) 能够给予知情同意并遵循研究程序 6) 足够的英语能力以理解和回应书面和口头说明
排除标准:
- 神经系统疾病或创伤性脑损伤史(轻度除外)
- 无法进行 MRI 扫描,或者当前或之前的医疗状况可能会干扰 MRI 数据的收集或解释
- 无法接收 TMS
- 植入设备,例如动脉瘤夹或心脏起搏器
- 中风、癫痫或脑部瘢痕形成史
- 由调查人员确定的最近使用的精神活性药物
- 怀孕、哺乳或准备怀孕(仅自我证明)
- 色盲
- 否则由研究者确定不适合研究
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:交叉作业
- 屏蔽:单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:优化 TMS 频率,然后是次优 TMS 频率
在第一次神经调节会议中,参与者将使用他们的最佳 TMS 频率接收 rTMS。
在 1 周(最少)的清除期之后,参与者将开始他们的第二次神经调节会议,而不是使用他们的次优 TMS 频率。
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研究人员将使用任务深度学习方法和静息 fMRI 数据创建个性化 TMS 目标,以增强工作记忆。
个性化目标将在随后的 fMRI 扫描中受到刺激,涉及工作记忆任务性能与以各种刺激频率传递的重复 TMS (rTMS) 交错。
基于响应 rTMS 的激活读数,将为每个参与者选择影响工作记忆性能的最佳和次优大脑状态频率。
参与者将在每个频率分别接收 rTMS 三天(总共六天),频率顺序随机分配和平衡。
在每三天的协议之后,将进行另一个 fMRI 工作记忆读出,以支持目标和频率选择算法。
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实验性的:次优 TMS 频率,然后优化 TMS 频率
在第一次神经调节会议中,参与者将使用他们次优的 TMS 频率接收 rTMS。
在 1 周(最少)的清除期之后,参与者将开始使用他们的最佳 TMS 频率进行第二次神经调节。
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研究人员将使用任务深度学习方法和静息 fMRI 数据创建个性化 TMS 目标,以增强工作记忆。
个性化目标将在随后的 fMRI 扫描中受到刺激,涉及工作记忆任务性能与以各种刺激频率传递的重复 TMS (rTMS) 交错。
基于响应 rTMS 的激活读数,将为每个参与者选择影响工作记忆性能的最佳和次优大脑状态频率。
参与者将在每个频率分别接收 rTMS 三天(总共六天),频率顺序随机分配和平衡。
在每三天的协议之后,将进行另一个 fMRI 工作记忆读出,以支持目标和频率选择算法。
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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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不同TMS频率对N-back性能的影响
大体时间:单次访问(约 2 小时)
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在 TMS/fMRI 扫描期间,受试者完成工作记忆任务(N-back)。
为了评估不同重复 TMS 频率 (5-20hz) 对 N-back 性能的影响,每个 rTMS 训练后跟一个 N-back 任务块。
将使用每个 Nback 块的百分比准确度来衡量性能。
更高的百分比准确度表示更好的任务性能。
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单次访问(约 2 小时)
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“最佳”与“最不理想”rTMS 频率对样本任务延迟匹配的影响
大体时间:最多 1 个月
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每个受试者完成两个为期 3 天的神经调节课程,一个使用他们的“最佳”rTMS 频率,另一个使用他们的“最差”rTMS 频率,由他们的 TMS/fMRI 访问确定。 在每次神经调节会议之后,受试者完成一项工作记忆任务(延迟匹配样本)。 为了评估每个 rTMS 频率对延迟匹配样本任务性能的影响,将测量百分比准确度。 更高的百分比准确度表示更好的任务性能。 |
最多 1 个月
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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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扫描仪中 rTMS 后工作记忆性能的变化
大体时间:基线,大约之后1个月,约后。 2个月
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在多轮交错的 rTMS 与 fMRI 记录中,参与者将参与工作记忆任务。
将评估在线块级性能的速度和准确性,作为其之前的神经调节序列效果的指标。
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基线,大约之后1个月,约后。 2个月
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合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
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
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