ON/OFF stimulace a impulzivita u pacientů s hlubokými mozkovými stimulátory

Studie bude probíhat v klinické kanceláři v Charlestown Navy Yard (CNY) a bude sestávat z 14 nebo 4,5hodinové návštěvy. Pracovníci studie naplánují vhodný čas, kdy mají pacienti dorazit, nebo může být výzkumná návštěva spojena s pravidelně plánovanou programovací návštěvou DBS. Člen Divize neuroterapeutik oprávněný manipulovat s programováním DBS během studie zapíná a vypíná zařízení. Terapeutické parametry systému DBS subjektu se nezmění. Subjekt bude požádán o vyplnění dvou dotazníků impulzivity: UPPS+P škála impulzivního chování a Barrattova škála impulzivity (BIS-11). Na základě těchto dotazníků bude DBS stimulace vypnuta a člen studijního personálu naučí subjekty provádět na počítači následující úkony:

Úloha stop-signál K měření „impulzivní akce“ použijeme stop-signál úkol (SST), dobře ověřené měřítko inhibice odezvy, o které je známo, že je narušena u osob užívajících látky. V každém ze 192 pokusů (3 bloky po 64; interval 10 s mezi bloky, 2 s ISI) subjekty vidí fixační narážku (250 ms), která je nahrazena tvarem (čtverec nebo kruh). Účastníci jsou vyzváni, aby provedli úsudek o tvaru stisknutím příslušné klávesy počítače. Ve studiích bez signálu (75 %) jsou subjekty instruovány, aby reagovaly na podnět co nejrychleji a nejpřesněji. Při pokusech se stop-signálem (25 %) po stimulu následuje zvukový stop signál a subjekty jsou instruovány, aby nereagovaly. Při pokusech se stop signálem je signál stop prezentován po proměnném zpoždění (SSD), zpočátku nastaveném na 250 ms a plynule upravovaném pomocí schodišťové procedury o 50 ms v závislosti na tom, zda je inhibice úspěšná (zvyšuje se) nebo neúspěšná (snižuje se). Paradigma bude spravováno pomocí předkompilovaného softwaru poskytnutého Gordonem Loganem, který automaticky analyzuje všechny relevantní závislé proměnné (např. reakční doba stop-signálu [SSRT] a GoRT). Tento úkol trvá přibližně 20 minut.

Varianta s odměnou Tato úloha je variantou výše uvedeného, ​​se zahrnutím "bodového možného podnětu" (2 nebo 50 bodů) po dobu 500 ms, po kterém následuje krátké zpoždění (500-1500 ms) před cílem. Úloha bude prezentována ve 13 blocích. První obsahuje pouze go trials, ze kterých se bude počítat počáteční SSD. Každý z 12 následujících bloků se skládá ze 40 pokusů; 18 standardních testů, 12 testů s vysokou odměnou (HR), 6 standardních testů zastavení a 4 testy zastavení HR, prezentovaných v náhodném pořadí. Jednotka SSD bude určena jednoduchým algoritmem pro sledování schodů, jak jej popisuje Logan, ve kterém se jednotka SSD upraví nahoru nebo dolů o 25 ms, aby se vytvořil SSD, který poskytuje 50% přesnost úspěšného výkonu, se samostatnými schodišti vypočtenými pro HR a standardní zkoušky. Měřítka výsledku jsou standardní a vysoce odměnové GoRT, standardní a HR SSRT a podíl odpovědí, které by byly neúspěšně zastaveny při HR testech, kdyby se místo HR SSD použil standardní SSD.

Úkol s odměnou Go/NoGo V tomto úkolu jsou účastníci požádáni, aby provedli nebo podrželi stisknutí tlačítka na jeden ze šesti stimulů (tvarů), které odpovídají šesti typům pokusů: Go (bez odměny), Go (nízká odměna), Go (vysoká odměna), NoGo (žádná odměna), NoGo (nízká odměna), NoGo (vysoká odměna). Účastníci jsou požádáni, aby stiskli tlačítko pro podněty Go a podrželi stisknuté tlačítko pro podněty NoGo. Poměr Go stimulů k NoGo stimulům je přibližně 15:1. Účastníci vyhrávají peníze za správné stisknutí tlačítka pro podněty Go a za zdržení odpovědi na podněty NoGo; naopak ztrácejí peníze za to, že nereagují na podněty Go nebo za to, že neodmítají odpověď na podněty NoGo. Existuje 1260 pokusů a každý trvá 1 sekundu. Dokončení úkolu trvá asi 20 minut. Úkol může být spravován bez podmíněných odměn. V tomto případě budou existovat pouze dva zkušební typy: Go a NoGo.

Úloha zpožděného diskontování K měření „impulzivní volby“ použijeme paradigma zpožděného diskontování (DD)101. V každém testu si účastníci binárně vybírají mezi menší/dříve a větší/pozdější odměnou. Zpoždění dřívější odměny je nastaveno jako dnes, 2 týdny a 1 měsíc; zpoždění pozdější odměny se pohybuje od 2 do 6 týdnů po předčasné odměně. Odměna dříve je o 1 % až 50 % nižší než odměna zpožděná (max = 40 $). Účastníci absolvují přibližně 80 pokusů. Účastníkům je řečeno, že dva z jejich výběrů budou náhodně vybráni k výplatě ve vhodnou dobu. Výstupní proměnné zahrnují podíl možností pro okamžité/dřívější odměny, stejně jako diskontní parametr k, získaný přizpůsobením dat výběru pro každý subjekt hyperbolické diskontní funkci. Dokončení úkolu trvá přibližně 15 minut.

30 minut po vypnutí stimulace DBS účastníci buď zůstanou ve stavu VYPNUTO, nebo budou mít DBS zapnutou, v závislosti na přiřazení podmínek vyvážení. Subjekty splní úkoly výše v první podmínce. Po dokončení úkolu bude u subjektů stimulace DBS vypnutá nebo zapnutá (opět v závislosti na přiřazení podmínek). Po 30 minutách účastníci splní stejné úkoly ve druhé podmínce. Po opětovném testování se účastníci, kteří byli ve stavu OFF, vrátí ke stimulaci ON DBS.

Implantovaný pulzní generátor použijeme k dodání bezpečného proudu. Protože neměníme terapeutické parametry stimulace, neměly by subjekty během stavu ON zaznamenat žádné změny. Pokud by se ve stavu VYPNUTO objevil jakýkoli nepohodlí, subjekt bude schopen ukončit studii a okamžitě se vrátit do stavu ZAPNUTO. Počítač zaznamená výkon subjektu.

Při plnění výše uvedených úkolů budou pořizovány elektroencefalografické záznamy (EEG). Nepřetržitá data EEG budou vzorkována při maximální frekvenci 1024 Hz pomocí 64elektrodového uzávěru. Artefakty pohybu očí budou hodnoceny pomocí bipolárních elektrod.

Pacienti s právě velkou depresivní poruchou nebo obsedantně kompulzivní poruchou budou také přijati jako kontrolní skupina pro pacienty s hlubokou mozkovou stimulací.