Real-time Cognitive Output Modulation through EEG-triggered TMS

通过 EEG 触发的 TMS 进行实时认知输出调制

基本信息

项目摘要

The aim of the present project is to investigate the possibility of modulating cognitive output in real-time by using non-invasive brain stimulation (transcranial magnetic stimulation - TMS) coupled with real-time analysis of electroencephalography (EEG). This enables delivering TMS pulses during specific phases of a physiologically relevant brain oscillation, here the prefrontal theta oscillation (4-7 Hz). Synchronicity of the theta oscillation in prefrontal cortex and other brain regions is associated with improved cognitive performance. Moreover, different phases of this oscillation are linked to differential neuronal firing and induction of neuroplasticity, suggesting importance in information transfer and memory formation. Despite the challenges involved in translating these data from animal experiments into human studies, we have recently reported successful modulation of prefrontal theta oscillations by using real-time analyzed EEG-triggered phase-dependent repetitive TMS (rTMS). Our goal now is to test the possibility of influencing cognitive output in real-time using the same method, by applying theta phase-locked TMS during the execution of a working memory task, aiming to modify memory retrieval performance. Moreover, we intend to investigate the possibility of further increasing the precision and effectiveness of the rTMS induced plasticity on the working memory network by delivering theta phase-locked rTMS during the execution of a working memory task.This novel approach of brain-state-dependent non-invasive network stimulation bears a high potential for the development of more effective neuromodulatory interventions for specific cognitive and neuropsychiatric disorders. The results might also be translated to other modalities of invasive and non-invasive brain stimulation.
本项目的目的是研究通过使用非侵入性脑刺激(经颅磁刺激- TMS)结合脑电图(EEG)的实时分析来实时调节认知输出的可能性。这使得能够在生理相关的脑振荡的特定阶段期间递送TMS脉冲,在此是前额θ振荡(4-7 Hz)。前额叶皮层和其他大脑区域的θ波振荡的同步性与认知能力的提高有关。此外,这种振荡的不同阶段与不同的神经元放电和神经可塑性的诱导有关,这表明在信息传递和记忆形成中的重要性。尽管将这些数据从动物实验转化为人类研究存在挑战,但我们最近报告了通过使用实时分析的EEG触发的相位依赖重复TMS(rTMS)成功调制前额叶θ振荡。我们现在的目标是测试使用相同的方法实时影响认知输出的可能性,通过在工作记忆任务的执行过程中应用theta锁相TMS,旨在修改记忆检索性能。此外,我们打算调查的可能性,进一步增加的精度和有效性的rTMS诱导的可塑性的工作记忆网络的执行过程中提供theta相位锁定rTMS的工作memory task.This新的方法,脑状态依赖的非侵入性网络刺激承担了一个高的潜力,为特定的认知和神经精神疾病的发展更有效的神经调节干预。这些结果也可能被转化为其他形式的侵入性和非侵入性脑刺激。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Dr. Pedro Caldana Gordon, Ph.D.其他文献

Dr. Pedro Caldana Gordon, Ph.D.的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

SERS探针诱导TAM重编程调控头颈鳞癌TIME的研究
  • 批准号:
    82360504
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
华蟾素调节PCSK9介导的胆固醇代谢重塑TIME增效aPD-L1治疗肝癌的作用机制研究
  • 批准号:
    82305023
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于MRI的机器学习模型预测直肠癌TIME中胶原蛋白水平及其对免疫T细胞调控作用的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
结直肠癌TIME多模态分子影像分析结合深度学习实现疗效评估和预后预测
  • 批准号:
    62171167
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    57 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Time-lapse培养对人类胚胎植入前印记基因DNA甲基化的影响研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
萱草花开放时间(Flower Opening Time)的生物钟调控机制研究
  • 批准号:
    31971706
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高频数据波动率统计推断、预测与应用
  • 批准号:
    71971118
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Time-of-Flight深度相机多径干扰问题的研究
  • 批准号:
    61901435
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于线性及非线性模型的高维金融时间序列建模:理论及应用
  • 批准号:
    71771224
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    49.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Finite-time Lyapunov 函数和耦合系统的稳定性分析
  • 批准号:
    11701533
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

A facial expression-based personalization engine (FPE) for monitoring and modulating real-time effective engagement in cognitive training in older adults at risk for AD/ADRD
基于面部表情的个性化引擎 (FPE),用于监控和调节有 AD/ADRD 风险的老年人实时有效地参与认知训练
  • 批准号:
    10766409
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Affective and Cognitive Mechanisms of Emotion-Based Impulsivity in Bipolar Disorder: Linking Neural Oscillatory Dynamics to Real-World Outcomes
双相情感障碍中基于情绪的冲动的情感和认知机制:将神经振荡动力学与现实世界的结果联系起来
  • 批准号:
    10735028
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Cancer-related cognitive impairment: Real-time evaluation and assessment of long-term impact of treatment on young adult survivors (CRCI REALITY)
癌症相关认知障碍:实时评估和评估治疗对年轻成年幸存者的长期影响(CRCI REALITY)
  • 批准号:
    10427965
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Integrating real-time clinical activity and behavioral responses for characterizing cognitive load and errors (IGNITE)
整合实时临床活动和行为反应来表征认知负荷和错误(IGNITE)
  • 批准号:
    10504867
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Connecting Alcohol Myopia to Real-World Risk Behaviors through Cognitive Ecological Momentary Assessment
通过认知生态瞬时评估将酒精近视与现实世界的风险行为联系起来
  • 批准号:
    10452909
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Cancer-related cognitive impairment: Real-time evaluation and assessment of long-term impact of treatment on young adult survivors (CRCI REALITY)
癌症相关认知障碍:实时评估和评估治疗对年轻成年幸存者的长期影响(CRCI REALITY)
  • 批准号:
    10652282
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Feasibility, Preliminary Effectiveness, and Sustainability of a Cognitive-Behavioral Therapy Program Tailored for Youth with Autism and Anxiety Treated in Real-World Community-Based Clinics
为患有自闭症和焦虑症的青少年量身定制的认知行为治疗计划的可行性、初步有效性和可持续性,并在现实世界的社区诊所进行治疗
  • 批准号:
    10542409
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Feasibility, Preliminary Effectiveness, and Sustainability of a Cognitive-Behavioral Therapy Program Tailored for Youth with Autism and Anxiety Treated in Real-World Community-Based Clinics
为患有自闭症和焦虑症的青少年量身定制的认知行为治疗计划的可行性、初步有效性和可持续性,并在现实世界的社区诊所进行治疗
  • 批准号:
    10355838
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Connecting Alcohol Myopia to Real-World Risk Behaviors through Cognitive Ecological Momentary Assessment
通过认知生态瞬时评估将酒精近视与现实世界的风险行为联系起来
  • 批准号:
    10888687
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Integrating real-time clinical activity and behavioral responses for characterizing cognitive load and errors (IGNITE)
整合实时临床活动和行为反应来表征认知负荷和错误(IGNITE)
  • 批准号:
    10707148
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了