增强轻度认知障碍的额叶可塑性 (PAS-MCI)
增强轻度认知障碍患者的额叶可塑性和功能
研究概览
详细说明
配对联想刺激 (PAS) 是一种神经刺激方法,通过模拟尖峰时间依赖性可塑性来诱导皮质可塑性。 将 PAS 与脑电图 (EEG) (PAS-EEG) 相结合,我们可以评估体内背外侧前额叶皮层 (DLPFC) 的可塑性。 使用 PAS-EEG,我们已经证明,与健康对照 (HC) 个体相比,AD 患者的 DLPFC 可塑性受损,并且 DLPFC 可塑性与 AD 和 HC 个体的工作记忆相关。 我们还表明,对左侧 DLPFC 进行为期 2 周的每日 PAS 疗程可以恢复 AD 患者的 DLPFC 可塑性并增强他们的工作记忆。
因此,我们建议研究 DLPFC 可塑性及其与 MCI 中执行功能的关系,然后评估 2 周 PAS 课程在增强该人群 DLPFC 可塑性和执行功能方面的功效。
如果成功,该项目将确定一种新的神经刺激干预 (PAS),以增强 MCI 患者的前额皮质功能。 这种增强可能会通过延迟从 MCI 到临床 AD 的进展来改变阿尔茨海默病的发展轨迹。 该项目还将确定一种机制(神经可塑性),该机制是增强前额皮质功能的基础。 其他干预措施(例如 然后可以测试它们是否参与神经可塑性以增强前额皮质功能。
该研究的主要目标和假设如下:
目标 1:比较基线 DLPFC 可塑性及其与 MCI 与 HC 参与者执行功能的关系。 假设 1a:与 HC 参与者相比,MCI 参与者左侧 DLPFC 的 PAS-LTP(TMS 诱导的皮质诱发活动)将受损。 假设 1b:与 HC 参与者相比,MCI 参与者将在 2-back d' 上受损。 假设 1c:与 HC 参与者相比,MCI 参与者将在复合执行功能测量上受损。 假设 1d:在控制了年龄、性别和教育之后,PAS-LTP 将与 MCI 和 HC 参与者的 2-back d' 相关联。 假设 1e:在控制了年龄、性别和教育之后,PAS-LTP 将与 MCI 和 HC 参与者的综合执行功能测量相关联。
目标 2:评估 10 个疗程的双侧 PAS 课程在增强 MCI 参与者的 DLPFC 可塑性和执行功能方面的效果。 假设 2a:与随机分配到 10 节课的 PAS-C 课程的 MCI 参与者相比,随机分配到 10 节课的主动 PAS 课程的 MCI 参与者将在课程后立即和 1 周和 4 周内在左侧 DLPFC 中体验到更高的 PAS-LTP。 假设 2b:与随机分配到 PAS-C 课程的 MCI 参与者相比,随机分配到 10 节课程的主动 PAS 课程的 MCI 参与者将在 10 节课程后立即和 1 周和 4 周内体验到更好的 2-back 表现。 假设 2c:与随机分配到 PAS-C 课程的 MCI 参与者相比,随机分配到 10 节活动 PAS 课程的 MCI 参与者将在 10 节课程后立即和 1 周和 4 周内体验到更高的综合执行功能分数。
目标 3:评估 DLPFC 可塑性的变化是否会介导 MCI 参与者在 10 节课程后执行功能的变化。 假设 3a:PAS-LTP 的立即变化以及 10 节课程后 1 周和 4 周的变化将在所有这三个后续时间点调节 2-back d' 的变化。 假设 3b:PAS-LTP 的立即变化以及 10 节课程后 1 周和 4 周的变化将在所有这三个后续时间点调节综合执行功能测量的变化。 研究条件/重点(主要疾病或正在研究的病症)。
探索性目标 4:4a:我们将在 HC 和 MCI 参与者中探索使用基线 PAS-EEG 之前的 Jeste-Thomas 智慧指数 (JTWI) 测量的智慧与基线时 DLPFC 可塑性之间的关系。 4b:我们将在 HC 和 MCI 参与者中探索在基线 PAS-EEG 响应单次 PAS 会话后管理的 JTWI 的智慧变化。 4c:我们将探索,仅在 MCI 参与者中,通过在每次后续 PAS-EEG 会议之前和之后管理 JTWI,在 PAS 或 PAS-C 的 10 节课程之后改变智慧。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
Ontario
-
Toronto、Ontario、加拿大、M6J 1H4
- Centre for Addiction and Mental Health
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
MCI集团:
纳入标准:
- 60岁或以上。
- 惯用右手(以尽量减少认知储备和可塑性方面的异质性)并由爱丁堡惯用手问卷确定。
使用国家老龄化研究所和阿尔茨海默氏症协会 MCI 参与者 (NIA-AA) 的核心临床标准诊断由 AD 引起的 MCI,并由研究调查员确定。 以下清单将用于确定 MCI 诊断:
- 认知问题反映了患者或线人或临床医生报告的认知变化(即,历史或观察到的随时间下降的证据)。
- 根据研究调查员的意见确定没有痴呆症。
- 使用研究调查者的意见,没有确定认知衰退的血管、外伤或医学原因。
- 在可行的情况下,使用研究调查者的意见确定纵向认知能力下降的证据。
- 单域或多域 MCI 的客观证据,其中单域 MCI 是指仅在一个认知域(处理速度;工作记忆;执行功能;语言记忆;视觉记忆;语言)上使用 NP 电池的缺陷,多域 MCI 是指这些领域中的一个以上的缺陷。 为了确定一个或多个认知领域的损伤,在使用 NP 电池并进行双重评分后,将与研究分析师/研究员、研究首席研究员和研究神经心理学家举行共识会议,期间将讨论资格。 会议与会者将考虑参与者的教育、父母教育、病前智商、医生评估和 NP 分数,以确定参与者是否在一个或多个认知领域存在障碍。
- 愿意提供知情同意。
- 能够用英语阅读和交流(如果需要,可以矫正视力和听力)。
排除标准:
- 使用药物清单确定的乙酰胆碱酯酶抑制剂或美金刚的当前使用情况。
- 使用 DSM 5 (SCID-5) 结构化临床访谈确定过去 3 个月内有活动症状的重度抑郁症。
- 双相情感障碍的终生诊断;智力残疾;或使用 SCID-5 确定的精神障碍。
- 使用 SCID-5 确定的过去 3 个月内活跃的物质使用障碍。
- 使用 SCID-5 确定的任何其他 DSM-5 诊断可能与使用研究调查员意见确定的前额皮质功能障碍相关。
- 由于抗惊厥药对 TMS 诱发活动的影响,目前使用抗惊厥药并使用药物清单确定。 如果他们正在服用加巴喷丁或普瑞巴林,并且如果在研究开始前剂量稳定至少 4 周,并且如果开具治疗慢性疼痛的处方,则例外。
- 使用药物清单确定,目前苯二氮卓类药物的使用量超过了相当于劳拉西泮 2 毫克/天的剂量。 这是由于它们已知的促 GABA 能活性和 GABA 能药物对皮质可塑性的抑制作用。
- 使用 TMS 成人安全屏幕 (TASS) 确定的任何 MRI 禁忌症或 TMS 禁忌症(例如,心脏起搏器、声学装置、癫痫病史)。
健康对照
纳入标准:
- 60岁或以上。
- 惯用右手(以尽量减少认知储备和可塑性方面的异质性)并由爱丁堡惯用手量表确定。
- MoCA 评分 > 26。
- 能够用英语阅读和交流(如果需要,可以矫正视力和听力)。
- 愿意提供知情同意。
排除标准:
- 使用国家老龄化研究所和阿尔茨海默氏症协会为 MCI 参与者制定的核心临床标准诊断 AD 导致的 MCI,并由研究调查员确定。
- 使用 SCID-5 确定的任何终生 DSM-5 诊断(简单/特定恐惧症除外)或使用研究调查员意见确定的可能与前额皮质功能障碍相关的诊断。
- 使用药物清单确定的任何当前使用精神药物治疗中枢神经系统疾病的情况。
- 由于抗惊厥药对 TMS 诱发活动的影响,目前使用抗惊厥药并使用药物清单确定。 如果他们正在服用加巴喷丁或普瑞巴林,并且如果在研究开始前剂量稳定至少 4 周,并且如果开具治疗慢性疼痛的处方,则例外。
- 使用药物清单确定,目前苯二氮卓类药物的使用量超过了相当于劳拉西泮 2 毫克/天的剂量。 这是由于它们已知的促 GABA 能活性和 GABA 能药物对皮质可塑性的抑制作用。
- 使用 TMS 成人安全屏幕 (TASS) 确定的任何 MRI 禁忌症或 TMS 禁忌症(例如,心脏起搏器、声学装置、癫痫病史)。
学习计划
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:并行分配
- 屏蔽:三倍
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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无干预:健康控制
Healthy Controls 将完成 N-Back 和 PAS-EEG 筛查和基线。
10 名 HC 参与者还将在基线访问的 N-Back 之后完成可选的试点眼动追踪 VPC 评估。
HC 参与者将不会完成 10 节 PAS 课程或后续评估。
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有源比较器:活动性PAS
MCI参与者将在第4次访视时完成基线N-back和PAS-EEG评估。此外,10名MCI参与者将在N-back之后、PAS-EEG之前完成可选的试点眼动追踪VPC评估。
随后,被随机分配到主动治疗组的MCI参与者将接受10次PAS疗程(第5-14次访视),然后在干预后0天、7天和28天进行三次随访评估。
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在为期 10 天的干预中的每一天,参与者将通过向右侧正中神经提供周围神经刺激 (PNS) 和向左侧 DLPFC 提供 TMS 来向左侧 DLPFC 接受 PAS(或 PAS-C),然后立即进行 PAS(或PAS-C) 通过将 PNS 传递到左侧正中神经和将 TMS 传递到右侧 DLPFC 来传递到右侧 DLPFC。
PAS-C 与 PAS 的不同之处仅在于在 PNS 和 TMS 之间将 100 ms 的刺激间隔包含在 DLPFC 中,而在活动 PAS 条件下为 25 ms。
使用 100 ms 间隔,我们之前已经证明 PAS-C 不会在 DLPFC 中诱导 PAS-LTP。
如果参与者不能参加连续 10 次 PAS 或 PAS-C 治疗中的一次或多次,我们将允许最多额外治疗 4 天以弥补错过的治疗。
其他名称:
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假比较器:PAS-对照 (PAS-C)
MCI参与者在第4次访视时完成基线N-back和PAS-EEG评估。此外,10名MCI参与者将在N-back之后、PAS-EEG之前完成可选的试点眼动追踪VPC评估。
之后,随机分配到假刺激条件的MCI参与者将接受10次PAS-C课程(第5-14次访视),随后在干预后0天、7天和28天进行三次随访评估。
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在为期 10 天的干预中的每一天,参与者将通过向右侧正中神经提供周围神经刺激 (PNS) 和向左侧 DLPFC 提供 TMS 来向左侧 DLPFC 接受 PAS(或 PAS-C),然后立即进行 PAS(或PAS-C) 通过将 PNS 传递到左侧正中神经和将 TMS 传递到右侧 DLPFC 来传递到右侧 DLPFC。
PAS-C 与 PAS 的不同之处仅在于在 PNS 和 TMS 之间将 100 ms 的刺激间隔包含在 DLPFC 中,而在活动 PAS 条件下为 25 ms。
使用 100 ms 间隔,我们之前已经证明 PAS-C 不会在 DLPFC 中诱导 PAS-LTP。
如果参与者不能参加连续 10 次 PAS 或 PAS-C 治疗中的一次或多次,我们将允许最多额外治疗 4 天以弥补错过的治疗。
其他名称:
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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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PAS-长期增强 (PAS-LTP)
大体时间:基线
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PAS-LTP 被测量为 TMS 诱导的皮层诱发活动 (CEA) post-PAS 与 TMS 诱导的 CEA pre-PAS 的比率
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基线
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PAS-长期增强 (PAS-LTP) 的变化
大体时间:在 10 节课的课程之后立即以及 1 周和 4 周时的基线
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PAS-LTP 被测量为 TMS 诱导的皮层诱发活动 (CEA) post-PAS 与 TMS 诱导的 CEA pre-PAS 的比率
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在 10 节课的课程之后立即以及 1 周和 4 周时的基线
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N-Back 性能
大体时间:基线
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主要结果测量将基于 N-Back 的 2-back 条件。
N-back 准确性将使用 d' 进行评估,d' 是基于命中率(H- 正确响应目标试验作为目标试验)和误报率(F- 错误响应非目标试验)的 z 分数的灵敏度指数作为目标试验)使用以下公式:d' = z(H)- z(F)。
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基线
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N-Back 性能的变化
大体时间:在 10 节课的课程之后立即以及 1 周和 4 周时的基线
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主要结果测量将基于 N-Back 的 2-back 条件。
N-back 准确性将使用 d' 进行评估,d' 是基于命中率(H- 正确响应目标试验作为目标试验)和误报率(F- 错误响应非目标试验)的 z 分数的灵敏度指数作为目标试验)使用以下公式:d' = z(H)- z(F)。
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在 10 节课的课程之后立即以及 1 周和 4 周时的基线
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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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执行功能综合测量
大体时间:基线
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执行功能综合测量将使用来自综合神经心理学电池组的已建立且经过充分验证的测试来计算。
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基线
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执行功能综合测量的变化
大体时间:在 10 节课程之后立即和 4 周的基线
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执行功能综合测量将使用来自综合神经心理学电池组的已建立且经过充分验证的测试来计算。
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在 10 节课程之后立即和 4 周的基线
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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眼动追踪指标
大体时间:基线
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在VPC任务中,眼动标记将根据对新颖与熟悉刺激的优先注视进行量化。
EEG记忆标记将基于P300和θ振荡同步性进行评估。
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基线
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智慧度量
大体时间:基线
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在基线PAS-EEG和DLPFC可塑性测试前,将使用Jeste-Thomas智慧指数(JTWI)来评估智慧水平。 JTWI包含28个项目,每个项目采用5点李克特量表(1到5)进行评分。最低和最高分数分别为28和140,其中分数越高表示智慧水平越高(按该量表定义)。 |
基线
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智慧测量变化
大体时间:基线、10次课程结束后立即以及1周和4周后
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将在HC和MCI受试者接受一次PAS治疗和记录PAS-EEG后,通过Jeste Thomas智慧量表(JTWI)评估从基线时的智慧变化。<\/p> 对于MCI受试者,还要在整个10次PAS或PAS-C治疗疗程后,通过在每次随访PAS-EEG治疗前后分别进行JTWI测试,评估智慧变化。<\/p> JTWI包含28个项目,每个项目采用5级Likert评分,其中1级到5级,最低和最高总得分分别为28分和140分,得分越高表示该量表中的智慧水平越高。<\/p> |
基线、10次课程结束后立即以及1周和4周后
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Sanjeev Kumar, MD、Centre for Addiction and Mental Health
出版物和有用的链接
一般刊物
- Rajji TK, Sun Y, Zomorrodi-Moghaddam R, Farzan F, Blumberger DM, Mulsant BH, Fitzgerald PB, Daskalakis ZJ. PAS-induced potentiation of cortical-evoked activity in the dorsolateral prefrontal cortex. Neuropsychopharmacology. 2013 Nov;38(12):2545-52. doi: 10.1038/npp.2013.161. Epub 2013 Jul 3.
- Kumar S, Zomorrodi R, Ghazala Z, Goodman MS, Blumberger DM, Cheam A, Fischer C, Daskalakis ZJ, Mulsant BH, Pollock BG, Rajji TK. Extent of Dorsolateral Prefrontal Cortex Plasticity and Its Association With Working Memory in Patients With Alzheimer Disease. JAMA Psychiatry. 2017 Dec 1;74(12):1266-1274. doi: 10.1001/jamapsychiatry.2017.3292.
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
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