Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Zlepšení léčby bludů u schizofrenie pomocí neuromodulace (tACS)

6. ledna 2021 aktualizováno: Todd Woodward, University of British Columbia

Navrhovaná studie si klade za cíl využít formu neuromodulace, známou jako transkraniální stimulace střídavým proudem (tACS), ke zlepšení účinnosti programu metakognitivního tréninku (MCT) pro léčbu bludů u schizofrenie. tACS je neinvazivní metoda stimulace mozku využívající slabé elektrické proudy aplikované do hlavy k ovlivnění neurální palby (Antal & Paulus, 2013). Oblasti mozku zapojené do bludného myšlení budou zaměřeny v naději, že podpoří vzorce myšlení, které účastníkům umožní zpochybnit bludná přesvědčení, sníží závažnost bludů a zvýší pozitivní účinky MCT (Whitman et al., v tisku; Whitman, Minz & Woodward, 2013). K měření účinků léčby bude použit elektroencefalogram (EEG) a hodnocení chování.

Než však bude tACS podáván jedincům trpícím bludy spojenými se schizofrenií, provedeme různé studie v kontrolní fázi (pilotní), abychom lépe porozuměli tomu, jak tACS dočasně mění výkon v kognitivních procesech zkreslením dominantních vzorců oscilací.

Cílem pilotních studií je prokázat účinnost systému EGI GTEN při modulaci mozkových oscilací v kortexu zdravých účastníků pomocí transkraniální stimulace střídavým proudem (tACS). V této kontrolní/pilotní fázi naší studie se snažíme prokázat, že můžeme vyvolat změny ve výkonu specifického frekvenčního pásma v cílených kortikálních oblastech pomocí neuromodulace pomocí systému GTEN, a posoudíme, zda to dočasně změní výkon na jednoduchých kognitivní a percepční procesy ve zdravých kontrolách. Toto bude první krok k překladu našeho stimulačního protokolu do populace pacientů pro naši primární studii, která nás zajímá (tACS jako doplněk k metakognitivnímu tréninku pro bludy v psychóze).

Přehled studie

Detailní popis

Účel:

Cílem této studie je posílit formu nefarmakologické léčby bludů u schizofrenie pomocí neuromodulace a potvrdit efekt pomocí elektroencefalogramu (EEG) a behaviorálních měření (Whitman et al., v tisku; Whitman, Minz & Woodward, 2013). Konkrétně bude použita transkraniální stimulace střídavým proudem (tACS) ke zlepšení výsledků účasti na metakognitivním tréninku (MCT) pro léčbu psychózy.

MCT je skupinový program vyvinutý přímo na základě současných zjištění kognitivní neuropsychiatrie o schizofrenii a psychóze. MCT sdílí znalosti získané ve výzkumných laboratořích, aby pomohla jedincům trpícím psychózou lépe si uvědomit vzorce myšlení spojené s jejich nemocí. Hlavním účelem metakognitivního tréninku je pomoci lidem změnit vzorce myšlení, které způsobují bludy, a tím předejít relapsu nemoci nebo snížit dopad bludů (Moritz et al., 2014).

tACS je neinvazivní technika stimulace mozku, při které je do hlavy aplikován slabý elektrický proud, aby se změnila pravděpodobnost neurálního výboje v oblasti kůry pod stimulačními elektrodami (Antal & Paulus, 2013).

Hypotéza:

Neuromodulace posílí přínos nefarmakologického léčebného programu MCT při snižování závažnosti bludů u schizofrenie.

Odůvodnění:

Nyní je jasné, že pomoc jedincům se schizofrenií uvědomit si vzorce myšlení, které jsou základem bludů, poskytuje účinné nástroje pro boj proti těmto vzorcům myšlení (Moritz et al., 2013; Mortiz et al., 2014). Program MCT pro léčbu bludů zahrnuje prožívání situací, kdy je třeba zpochybnit každodenní interpretace reality. Empirické studie a metaanalýzy naznačují, že MCT je účinná, dokonce až tři roky po dokončení léčby (ve vztahu ke stavům aktivní kontroly a léčbě jako obvykle (TAU)).

Navzdory těmto úspěchům nelze žádnou léčbu schizofrenie považovat za vysoce účinnou a vždy existuje prostor pro zlepšení velikosti účinku. Neuromodulace může poskytnout toto zlepšení tím, že posune patologické mozkové funkce ke zdravému stavu před MCT, zvýší otevřenost vůči zpochybňování každodenních interpretací reality a zvýší účinek MCT léčby bludů. tACS je téměř zcela neinvazivní a čistě modulační a mění pravděpodobnost neurálního výboje v oblasti kůry pod stimulačními elektrodami. Nyní je možné modulovat na různých frekvencích oscilací v souladu s tím, jak zdravý mozek funguje při interpretaci reality.

Navrhovaný výzkum zahrnuje aplikaci oscilačně cílených neuromodulačních protokolů ke zkreslení fungování mozku směrem ke stavu, který podporuje zpochybňování každodenních interpretací reality, čímž snižuje závažnost bludů a zlepšuje reakci na tréninkový program pro léčbu bludů při schizofrenii tím, že zvyšuje vhled do problematiky. vzorce myšlení, které vedou k bludnému myšlení. Vyšetřovatelé plánují zdokumentovat mozkové změny vyvolané neuromodulací pomocí měření výkonnosti a EEG přijatých v rámci rozhodovacího úkolu, který zahrnuje interpretaci reality a u kterého výkon koreluje se závažností bludů. Tento úkol zahrnuje posouzení pravděpodobnosti, že důkazy odpovídají hypotéze, a bylo prokázáno, že tato odhadovaná pravděpodobnost se zvyšuje, když jsou pacienti silně bludní. Vyšetřovatelé prokázali, že tento stav úlohy (tj. shoda důkaz-hypotéza) vyvolává zvýšení výkonu alfa v síti pozitivních úloh a snížení výkonu beta sítě ve výchozím režimu (Whitman et al., v tisku). To naznačuje, že maximalizace síly alfa pásma v síti pozitivních úkolů by měla nasměrovat mozek ke zdravějšímu stavu pro zvážení důkazů pro testování hypotéz o realitě, a to lze potvrdit pomocí EEG a behaviorálních opatření přijatých u výše uvedeného rozhodovacího úkolu. zvýšená reakce na MCT a odpovídající snížení závažnosti bludů.

Design výzkumu:

Neuromodulace zahrnující tACS se zaměří na zvýšení síly alfa pásma v dorzomediálních prefrontálních oblastech a očekává se, že to také sníží sílu beta pásma ve ventro-mediálních oblastech. To potvrdí EEG záznamy a odhad zdroje (Whitman et al., v tisku; Whitman, Minz & Woodward, 2013). MCT je čtyřtýdenní program s osmi jednohodinovými sezeními. TAU je čtyřtýdenní kontrolní skupina. Falešná neuromodulace bude zahrnovat aplikaci náhodných vzorců proudů nízkého stupně do stejné oblasti mozku jako neuromodulační podmínky (Antal & Paulus, 2013). Závažnost bludů bude měřena pomocí škál hodnocení psychotických příznaků v psychóze (PSYRATS) (Haddock et al., 1999). Behaviorální měřítko zájmu je hodnocení shody mezi důkazem a hypotézou, které by se mělo snižovat, jak se klamné představy snižují.

Statistická analýza:

Mezi skupinami (neuromodulace/MCT vs. falešná/MCT vs neuromodulace/TAU) budou provedeny analýzy rozptylu (ANOVA) na skóre změn vypočtených na základě behaviorálních měření a závažnosti bludů, před a po MCT nebo TAU, podle hypotézy že snížení závažnosti klamu bude větší ve stavu neuromodulace/MCT ve srovnání se stavem simulace/MCT a neuromodulace/TAU.

Studie v kontrolní fázi: DREAM Study, Hearing Brain Study a The Effect of Neuromodulation on Saccades Study. Každý z nich je popsán níže.

Účel studií kontrolní fáze:

Cílem těchto studií je prokázat účinnost systému EGI GTEN při modulaci mozkových oscilací v kortexu zdravých účastníků pomocí transkraniální stimulace střídavým proudem (tACS). V této kontrolní/pilotní fázi naší studie se snažíme prokázat, že můžeme vyvolat změny ve výkonu specifického frekvenčního pásma v cílených kortikálních oblastech pomocí neuromodulace pomocí systému GTEN, a posoudíme, zda to dočasně změní výkon na jednoduchých kognitivní a percepční procesy ve zdravých kontrolách. Toto bude první krok k překladu našeho stimulačního protokolu do populace pacientů pro naši primární studii, která nás zajímá (tACS jako doplněk k metakognitivnímu tréninku pro bludy v psychóze).

Odůvodnění studií v kontrolní fázi:

Transkraniální stimulace střídavým proudem (tACS) je neinvazivní metoda používaná k ovlivnění probíhajících mozkových oscilací u lidí aplikací sinusových proudů na pokožku hlavy (Antal & Paulus, 2013; Vosskuhl, Strüber, & Herrmann, 2018). Oscilace lidského mozku, měřené elektroencefalografií (EEG), se pohybují od 1 do 100 Hz a jsou označovány jako delta (1-3 Hz), theta (4-8 Hz), alfa (8-12 Hz), beta-1 (13-30 Hz) a gama (30-40 Hz) oscilace. Oscilace, generované buď spontánně, nebo v reakci na vnější podněty, jsou výsledkem rytmické nebo opakované elektrické aktivity buněk a je známo, že se podílejí na komunikaci oblastí mozku (Vosskuhl et al., 2018). Synchronizace rytmické elektrické aktivity vede ke zvýšení výkonu ve frekvenčním pásmu rytmické aktivity. Například prezentace sluchového podnětu ("auditory entrainment") o frekvenci 40 Hz zvyšuje výkon 40Hz mozkových oscilací ve sluchové kůře; tento jev je známý jako Auditory Steady-State Response (ASSR; Galambos, Makeig, & Talmachoff, 1981; O'Donnell a kol., 2013).

Předchozí studie se hlavně spoléhaly na systémy, které používají dvě velké elektrody na pokožce hlavy k modulaci základní mozkové aktivity v požadovaném rozsahu oscilační frekvence. GTEN má 256 potenciálních stimulačních míst a také pokročilé techniky lokalizace zdroje, které umožňují přesné plánování a aplikaci proudu prostřednictvím přizpůsobených kombinací elektrod podle „principu reciprocity“ (Dmochowski, Koessler, Norcia, Bikson a Parra, 2017; Fernandez-Corazza, Turovets, Luu, Anderson a Tucker, 2016). „Princip reciprocity“ je proces umožňující optimální zacílení/stimulaci mozkových zdrojů zaznamenaného EEG signálu. Systém GTEN má pro tento účel vestavěný software, který umožňuje výzkumníkům programovat elektrody s dominantní silou frekvencí oscilací, pomocí malé podskupiny elektrod (4-7) k optimálnímu zacílení oblastí mozku, které nás zajímají. Tento princip reciprocity je průlomový ve své schopnosti demonstrovat kauzální vztahy mezi mozkem a chováním: zacílením na samotné mozkové zdroje produkující mozkovou aktivitu, která nás zajímá, a aplikací tACS při pozorování behaviorálních účinků na výkon (např. reakční doba, přesnost), lze experimentálně propojit kognitivní procesy se specifickými vzory mozkových oscilací. Zjištění, že jsme schopni používat tyto metody tímto způsobem, bude důležitým předchůdcem našeho studia tACS jako doplňku metakognitivního tréninku bludů. Naše práce využívající tACS ke zkreslení probíhající síťové aktivity v mozku spočívá na schopnosti přesně zacílit tyto sítě produkující zájmovou aktivitu a dokumentovat, zda to dočasně změní výkon u jednoduchých kognitivních úkolů.

Naše „pilotní/kontrolní“ fáze se zdravými kontrolami nás seznámí se systémem GTEN a umožní nám optimalizovat parametry, za kterých GTEN tACS produkuje krátkodobé změny kortikální excitability a kognitivních procesů. Tyto poznatky budou podkladem pro naši rozsáhlejší studii zaměřenou na zlepšení metakognitivní léčby bludů u schizofrenie pomocí neuromodulace Abychom potvrdili, že GTEN tACS je schopen ovlivnit probíhající oscilace v cílených kortikálních oblastech biologicky relevantním způsobem, počáteční studie u zdravých kontrol („The Hearing Brain") bude zkoumat, do jaké míry GTEN tACS aplikovaný na sluchovou kůru napodobuje a/nebo ovlivňuje ASSR, ke kterému endogenně dochází při vnímání sluchového tónu.

Abychom pochopili, zda GTEN tACS dočasně mění výkon na kognitivní procesy ovlivněním dominantních vzorců oscilací, bude provedena druhá sada počátečních studií u zdravých kontrol nazvaná studie „Dynamic Reciprocal Electroencephalography and Modulation (DREAM“). Studie DREAM bude uplatňovat princip reciprocity, zatímco účastníci podstupují jednoduché kognitivní a percepční úkoly. Tento sběr dat ve zdravých kontrolách bude zahrnovat metody, které jsme již obdrželi etické povolení k použití u klinických populací (např. viz „Zlepšení léčby bludů u schizofrenie prostřednictvím neuromodulačního protokolu“). Pilotní testování těchto metod bude sloužit jako ověření, že tACS může změnit kortikální excitabilitu v kortikálních oblastech, které se podílejí na bludném myšlení, k jejichž neuromodulaci nám již bylo uděleno povolení v naší primární studii pacientů se schizofrenií. Pilotní studie bude také sloužit jako předběžné šetření toho, zda má tACS zjistitelný vliv na kognitivní úkoly, které korelují s psychopatologií (např. bludy). Jedním z úkolů je posouzení pravděpodobnosti, že důkazy odpovídají hypotéze, a ukázalo se, že tato odhadovaná pravděpodobnost se zvyšuje, když jsou pacienti silně bludní.

Naším cílem je také studovat behaviorální účinky tACS ve studii "The Effect of Neuromodulation on Saccades Study." Namísto používání složitých behaviorálních úkolů se snažíme použít jednodušší a lépe srozumitelnou reakci na chování – okulomotorickou reakci. V této studii se zaměřujeme na použití tACS ke stimulaci oblastí zapojených do okulomotorické kontroly k ovlivnění očních pohybů. Pohled účastníků bude sledován binokulárně pomocí systému Eyelink 1 000 (SR Research, Kanata, ON). Okulomotorická reakce je dobře pochopená behaviorální reakce, která není svou povahou složitá a umožnila by nám studovat účinky tACS na chování, což by rozšířilo naše znalosti o behaviorálních účincích tACS. Důvodem použití tACS je, že se můžeme zaměřit na konkrétní probíhající mozkovou oscilaci. V této studii proof-of-concept plánujeme použít tACS ke stimulaci frontálních očních polí (FEF), od kterých očekáváme přerušení přirozené rovnováhy sítě, a zpomalit sakády. Celkovými cíli této studie jsou tedy (1) identifikovat mozkové oscilace při přípravě a provádění sakády FEF a (2) změnit aktivitu v těchto sítích prostřednictvím neuromodulace.

Hypotéza:

V pilotní studii „Hearing Brain“ prokazující koncept předpokládáme, že sluchové strhávání při 40 Hz stejně jako stimulace GTEN při 40 Hz, ale ne simulovaná stimulace, zvýší výkon gama pásma ve sluchové kůře. Dále předpokládáme silnější výkon gama pásma po stimulaci GTEN ve srovnání se sluchovým strháváním.

Pokud jde o „studie DREAM“, předpovídáme, že GTEN aplikovaný na principu reciprocity změní účastníkům přesnost a reakční dobu, zatímco podstupují jednoduché kognitivní a percepční úkoly. Konkrétně, pokud jde o pilotní verzi metod primární studie (Posílení léčby bludů u schizofrenie pomocí neuromodulace), předpokládáme, že neuromodulace zahrnující tACS se zaměří na zvýšení síly pásma alfa v dorzomediálních prefrontálních oblastech a zkreslení našeho behaviorálního měřítka. zájem (hodnocení shody mezi důkazem a hypotézou (viz obrázek 1 v 'Zlepšení léčby bludů u schizofrenie prostřednictvím neuromodulačního protokolu').

Pokud jde o studii „Účinek neuromodulace na sakádovou studii“, předpovídáme následující: 1. Zvýšená síla alfa oscilace ve FEF bude detekována pomocí hdEEG při provádění sakád 2. Alfa oscilace indukované GTEN ve FEF zvýší latenci sakády .

Design výzkumu:

Experimentální design: studie konceptu "The Hearing Brain"

Použijeme návrh mezi subjekty ke zkoumání vlivu sluchového strhávání, neuromodulace, simulované stimulace (kontrolní stav) a stimulace kontrolní frekvence (aktivní kontrolní stav) na výkon gama pásma (30-40Hz) ve sluchové kůře. . Všichni účastníci budou přiřazeni buď do stavu Neuromodulace, Sham nebo Active Control (kontrolní frekvence), s nebo bez toho, aby také podstoupili stav sluchového strhávání.

Neuromodulace: Pro každého účastníka stanovíme práh, při kterém účastník nejprve detekuje stimulaci (např. v důsledku fosfenů nebo kožních vjemů). V souladu s jinými prahovými protokoly začneme se stimulací tACS při 40 Hz a 1000 µA po dobu 1 sekundy a postupně zvyšujeme amplitudu stimulace o 250 µA na maximum 3000 µA (Zaehle et al., 2010). Účastníci budou požádáni, aby uvedli přítomnost jakýchkoli vjemů, které zažívají. Maximální intenzita stimulace každého účastníka bude udržována 250 µA pod jejich prahem pro prožívání fosfenů nebo kožních vjemů (podle toho, která prahová hodnota je nižší).

Během stimulace bude tACS aplikován na sluchovou kůru s frekvencí 40 Hz. Pro každou stimulaci se proud pomalu zvýší na intenzitu přizpůsobenou účastníkovi a na konci segmentu se sníží. Stimulační elektrody v současné studii proof-of-concept budou ty, které byly identifikovány jako ty, které vykazují největší nárůst výkonu gama v pilotní studii sluchového strhávání.

Sluchové strhávání: Účastníci budou poslouchat sekvenci tónů prezentovaných při 40 Hz.

Sham: Tato podmínka se používá ke kontrole efektů očekávání. Podobně jako u neuromodulačního stavu se proud bude zvyšovat a snižovat; mezi tím však nebude žádná stimulace.

Kontrolní frekvence: Lidé v této aktivní kontrolní skupině by byli modulováni na stejných elektrodách a se stejnou intenzitou proudu, ale v jiném frekvenčním pásmu. Aktivní kontrolní skupina je potřebná, aby se zajistilo, že účinky jsou způsobeny aplikovanou frekvencí zájmu a ne pouze proudem samotným.

Odpočinek: Po každé neuromodulaci, strhávání a simulované zkoušce bude 50 sekund odpočinková doba pro měření EEG v klidovém stavu.

Každá podmínka (modulace, simulace, sluchové strhávání) bude trvat 50 sekund a bude prezentována 7krát v blocích. Mezi těmito podmínkami bude 50 sekund měření klidového stavu k posouzení trvanlivosti zásahů na mozkovou aktivitu.

Experimentální design: studie konceptu "Dynamická reciproká elektroencefalografie a modulace" (DREAM)

Použijeme mezisubjektový design ke zkoumání vlivu neuromodulace na principu reciprocity vs. falešná stimulace (kontrolní stav) vs. frekvenční stimulace (aktivní kontrolní stav) na reakční čas a přesnost v jednoduchých kognitivních a percepčních úlohách. Tyto úkoly zahrnují úlohu Stroop Interference Task, poslech/čtení neurážlivých neemocionálních slov a zapamatování si slov nebo vizuálních polí.

Plánujeme také pilotovat tACS v úloze integrace důkazů, u které bylo prokázáno, že koreluje se závažností bludů u psychózy. Pro ilustraci metody principu reciprocity pro tento úkol bude účastníkům přiděleno buď tACS, nebo falešná neuromodulace. Neuromodulace zahrnující tACS se zaměří na dominantní vzorec mozkových oscilací, o kterém očekáváme, že bude alfa pásmem v dorzomediálních prefrontálních oblastech, a očekává se, že tím také sníží sílu beta pásma ve ventromediálních oblastech (Antal & Paulus, 2013 ). To bude potvrzeno EEG záznamy a odhadem zdroje (Whitman et al., v tisku; Whitman, Ward, & Woodward, 2013) během úlohy použité k vytvoření obrázku 1. Falešná neuromodulace bude zahrnovat aplikaci náhodných vzorců nebo velmi krátkých proudů nízkého stupně do stejné oblasti mozku jako neuromodulační stav (Antal & Paulus, 2013). Behaviorální měřítko zájmu v tomto úkolu je hodnocení shody mezi důkazy a hypotézou (viz obrázek 1), u kterého se ukázalo, že koreluje se závažností bludů u psychózy.

Experimentální design: studie konceptu „Vliv neuromodulace na sakády“

Navrhované experimenty jsou standardní sakádové experimenty, podobné těm, které provedli Chen Zhang et al. V prosakádové úloze každý pokus začíná fixačním bodem ve středu obrazovky, který trvá 800-1200 ms náhodně vybraným z exponenciálního rozložení. Účastníci budou instruováni, aby se fixovali na fixační bod. Fixační bod zmizí a po časové prodlevě 200 ms se náhodně objeví periferní cíl v úhlu 10° vlevo nebo vpravo od centrálního fixačního bodu. Účastníci budou instruováni, aby provedli rychlou sakádu ve směru k cíli. Mají 1 000 ms na dokončení sakády na správné místo. V úloze anti-saccade zůstává postup stejný, ale účastníci jsou instruováni, aby vytvořili sakádu v opačném směru, než je cíl. V úloze sakády řízené pamětí budou účastníci instruováni, aby udržovali fixaci, po které se postupně objeví dva cíle po dobu 100 ms, každý v jednom ze čtyř kvadrantů po obvodu obrazovky. Účastníci budou muset udržovat fixaci po další dobu a čekat na signál go (zmizení fixačního bodu). Poté se od účastníků požaduje, aby vytvořili dvě sakády co nejpřesněji na zapamatovaná místa cílů ve stejném pořadí, v jakém k nim došlo. Pokusy prosakády, antisakády a sakády řízené pamětí budou prokládány v bloku. Různé typy úloh budou odlišeny různými barvami fixačního kříže.

Protokol tACS: Všichni účastníci provedou tři bloky výše uvedeného experimentu: předstimulační blok (pre), stimulační blok (stim/sham), poststimulační blok (post). V předstimulačním bloku budou účastníci provádět všechny výše uvedené úkoly, současně se zaznamenávají jejich EEG data a sledují se jejich pohyby očí. Na základě EEG dat bude pro každého účastníka odhadnuta přesná montáž pro stimulaci frontálních očních polí (FEF). Rovněž bude odhadnuta přesná alfa frekvence pro stimulaci. Na základě těchto parametrů bude polovina účastníků stimulována ve stimulačním bloku. Druhá polovina účastníků bude působit jako kontroly a podstoupí falešný blok. V obou případech účastníci plní i úkoly sakády. Post blok je podobný bloku před stimulací.

Analýza dat:

Průkazná koncepční studie "Slyšící mozek":

Hustota výkonového spektra (PSD) pro rozsah 1 až 50 Hz bude vypočítána pro každé z měření klidového stavu a zprůměrována pro každou z podmínek. Opakovaná měření (strhávání vs. neuromodulace vs. falešná vs. kontrolní frekvence) analýzy rozptylu (ANOVA) budou provedeny pro hodnoty PSD gama pásma a kontrolních frekvenčních pásem (alfa, beta), za předpokladu, že neuromodulace a strhávání, ale ne falešné, povede ke zvýšení výkonu v gama pásmu, ale ne k rozdílům v řídicích frekvencích.

Důkaz konceptu studie "DREAM":

Mezi skupinami (neuromodulace vs. falešná vs. kontrolní frekvenční stimulace) budou provedeny analýzy rozptylu (ANOVA) na skóre změn vypočtených na základě behaviorálních měřítek (přesnost, reakční doba), aby bylo možné posoudit, zda tACS aplikovaný na základě principu reciprocity na zkreslení probíhající mozkové oscilace mění kognitivní výkon.

Studie důkazu o konceptu "Vliv neuromodulace na sakády":

Předzpracování EEG: Data hdEEG zaznamenaná pomocí systému GTEN budou analyzována pomocí MATLABu 2019b s využitím vlastních skriptů. EEGLAB 13.6.5b (Delorme & Makeig, 2004) funkce byly použity ke generování topografických grafů. Spektrální analýza bude provedena pomocí sady nástrojů Chronux 2.12 (Bokil et al., 2010). Data EEG budou předzpracována pomocí statistické korekce artefaktů ve studiích hustého pole (SCADS) (Junghöfer et al., 2000), která odstraňuje artefakty EEG na základě statistických parametrů. Nejprve budou data filtrována pomocí FIR pásmového filtru s frekvencemi stop pásma 2Hz a 55Hz. Filtr bude navržen pomocí sady nástrojů pro zpracování signálů na bázi MATLABu. Poté budou data EEG epochována tak, aby obsahovala celý pokus. Poté budou elektrody kontaminované artefakty algoritmem SCADS odmítnuty. Parametry používané pro potlačení elektrody jsou - maximální amplituda, maximální gradient a standardní odchylka amplitudy signálu v každé epoše a každé elektrodě. Dále budou EEG data znovu odkazována na průměrný signál.

Odhad montáže pomocí EEG: Přesná montáž elektrody a frekvence stimulace, které mají být použity ve stimulačním bloku, budou odhadnuty na základě EEG dat shromážděných v předstimulačním bloku. EEG data jsou předzpracována a epochována s nástupem sakády. Ke generování epoch se používají data EEG od -1000 ms do 500 ms od začátku sakády. Zdroj přípravné aktivity před sakádou se odhaduje pomocí analýzy omezených hlavních komponent (CPCA) (Takane & Hunter, 2001). CPCA generuje složku pro přípravu sakády. Zatížení elektrod pro komponentu bude použito jako montáž pro stimulaci tACS. Jako stimulační frekvence bude také použita frekvence, jejíž fáze kóduje latenci sakády (více podrobností viz metody v Drewes & VanRullen, 2011).

Analýza dat sledování očí: Všechny analýzy dat budou provedeny na MATLABu 2019b. Data sledování očí budou analyzována pomocí interních skriptů. Data sledování očí jsou analyzována do různých typů epoch. Chybějící data odpovídající mrkání budou z analýzy vyřazena. Rovněž budou zamítnuty pokusy, ve kterých účastník neudržuje fixaci. Rychlost pohledu se používá k rozlišení sakád od fixací. Poté se data z každého pokusu analyzují, aby se ověřilo, zda účastník provedl správnou sakádu. Např. pokud v anti-sakádovém testu účastník sakáduje od cíle, pak je test přiřazen jako správný; jinak je přiřazen jako nesprávný pokus. Poté budou pro všechny testy extrahovány behaviorální metriky, jako je přesnost sakády, latence, rychlost, amplituda a trajektorie. Online účinek stimulace (Stim - Pre) a dlouhodobý účinek stimulace (Post - Pre) se kontroluje pro každou behaviorální metriku a každý z úkolů sakády. Pro testování hypotéz bude provedena analýza rozptylu (ANOVA) na závislých měřeních – sakádová latence, přesnost, rychlost, amplituda atd., s Sham/Stimulation jako proměnnou mezi subjekty.

Klinický dopad:

Tyto předběžné studie budou provedeny ve zdravých kontrolách, aby se zjistilo, že můžeme vyvolat změny ve výkonu specifického frekvenčního pásma pomocí neuromodulace pomocí systému GTEN. Dále se snažíme prokázat, že jsme schopni detekovat krátkodobé změny v EEG signálu po tACS a změnit kognitivní procesy, které jsou relevantní pro zkušenost s psychiatrickým onemocněním. Provedení tohoto pilotního výzkumu bude zásadní při překladu našeho stimulačního protokolu do populace pacientů.

Typ studie

Intervenční

Fáze

  • Nelze použít

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Studijní místa

    • British Columbia
      • Vancouver, British Columbia, Kanada, V6T 2A1
        • UBC Hospital - Detwiller Pavilion

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

19 let až 60 let (Dospělý)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ne

Pohlaví způsobilá ke studiu

Všechno

Popis

Kritéria pro zařazení:

  • Do této studie budou zařazeni pacienti ve věku 19 až 60 let s diagnózou schizofrenie, schizoafektivní porucha, schizofreniformní porucha, psychóza jinak nespecifikovaná nebo porucha nálady s psychotickými rysy.

Kritéria vyloučení:

  • Neschopnost číst a psát v angličtině. Účastníci musí používat angličtinu denně po dobu nejméně 5 let a musí být schopni porozumět formuláři souhlasu a dát písemný souhlas.
  • Účastníci se skóre IQ 80 nebo nižším.
  • Anamnéza závažné neurologické poruchy a osoby se závažnými projevy nepřátelství, megalomanie, formální poruchy myšlení a podezřívavosti budou rovněž z analýzy vyloučeny.
  • Subjekty, které soustavně narušují léčebnou skupinu, mohou být požádány, aby odešly, bude to na uvážení skupinového instruktora.
  • Neurologické problémy v anamnéze (např. mrtvice, aneuryzma, Parkinsonova choroba, roztroušená skleróza, encefalitida, meningitida atd.)
  • Anamnéza záchvatové poruchy nebo rodinná anamnéza záchvatové poruchy.
  • Anamnéza migrén nebo jiných typů častých silných bolestí hlavy.
  • Kovové implantáty v hlavě.
  • Těžké poranění hlavy, častá ztráta vědomí a/nebo ztráta vědomí delší než 30 minut.
  • Nedávno utrpěl těžký otřes mozku
  • Těhotenství
  • Velmi unavený a/nebo nedávno prodělal těžké poruchy spánku
  • Léky, o kterých je známo, že zvyšují riziko mrtvice a/nebo záchvatu.
  • Trpět silnou aktuální závislostí na látkách
  • Mít psychózu, která je přímým důsledkem zneužívání návykových látek

Pro studie v kontrolní fázi:

Předměty. Do studie „Zlepšení léčby bludů u schizofrenie pomocí neuromodulace“ H16-01791 přijmeme celkem 440 účastníků; Současný protokol popisuje metody, které mají být použity v kontrolní fázi našeho výzkumu, během které nabereme 290 zdravých kontrol mezi 19 a 60 lety, abychom prokázali koncept pro použití GTEN tACS při modulaci mozkových oscilací a výkonu na jednoduché kognitivní úkoly.

Kritéria vyloučení zdravých kontrol:

  • anamnéza neurologických problémů (např. mrtvice, aneuryzma, Parkinsonova choroba, roztroušená skleróza, encefalitida, meningitida atd.)
  • Anamnéza záchvatové poruchy nebo rodinná anamnéza záchvatové poruchy. I když neexistují žádné přímé důkazy, které by naznačovaly, že tACS zvyšuje riziko záchvatů u osob s anamnézou záchvatové poruchy v jejich rodině, výzkum v této oblasti je stále relativně nedávný (< 15 let). Vzhledem k nepravděpodobnému potenciálu neznámého zvýšeného rizika záchvatu to zařazujeme jako konzervativní preventivní vylučovací faktor.
  • Anamnéza migrén nebo jiných typů častých silných bolestí hlavy. tACS může vyvolat bolest hlavy u osob náchylných k migrénám a jiným formám silných bolestí hlavy.
  • Přítomnost kovových implantátů v hlavě.
  • Těžké poranění hlavy v anamnéze, častá ztráta vědomí a/nebo ztráta vědomí delší než 30 minut.
  • Nedávná historie vážného otřesu mozku
  • Aktuální těhotenství.
  • Příznaky těžké únavy a/nebo nedávné zkušenosti se závažnými poruchami spánku.
  • Léky, o kterých je známo, že zvyšují riziko mrtvice a/nebo záchvatu

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

  • Primární účel: Léčba
  • Přidělení: Randomizované
  • Intervenční model: Paralelní přiřazení
  • Maskování: Singl

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm
Intervence / Léčba
Experimentální: MCT + neuromodulace (MCT-N)

Účastníci (n=50) náhodně přiřazení ke stavu MCT-N podstoupí před účastí na MCT transkraniální stimulaci střídavým proudem (tACS).

Neuromodulace zahrnující tACS se zaměří na zvýšení síly alfa pásma v dorzomediálních prefrontálních oblastech a očekává se, že to také sníží sílu beta pásma ve ventro-mediálních oblastech. To bude potvrzeno EEG záznamy a odhadem zdroje během úlohy.

Skupinová intervence Metakognitivního tréninku (MCT) se bude skládat z 8-modulového cyklu, který se bude opakovat dvakrát týdně po dobu 4 týdnů, celkem tedy 8 sezení. Každý modul bude zahrnovat 45 až 60 minutové skupinové sezení pod vedením instruktora s využitím PowerPointových snímků a domácích úkolů pro usnadnění výuky. Skupiny se budou skládat ze 4-10 předmětů.

MCT je skupinový program vyvinutý přímo na základě současných zjištění kognitivní neuropsychiatrie o schizofrenii a psychóze. MCT sdílí znalosti získané ve výzkumných laboratořích, aby pomohla jedincům trpícím psychózou lépe si uvědomit vzorce myšlení spojené s jejich nemocí. Hlavním účelem metakognitivního tréninku je pomoci lidem změnit vzorce myšlení, které způsobují bludy, a tím předejít relapsu nemoci nebo snížit dopad bludů.
tACS je neinvazivní technika stimulace mozku, při které je do hlavy aplikován slabý elektrický proud. Proud procházející mozkem způsobuje malé změny ve vzrušivosti oblastí mozku spadajících do proudu proudu. Proud se vyskytuje střídavě (University of California-Berkeley, 2015).
Ostatní jména:
  • oscilačně cílená neuromodulace
Experimentální: Falešná/MCT skupina (MCT-S)

Účastníci (n=50) náhodně přiřazení ke stavu Sham/MCT (MCT-S) budou před účastí v MCT podrobeni aplikaci náhodných vzorců proudů nízkého stupně do stejné oblasti mozku jako neuromodulační stav.

MCT je čtyřtýdenní program s osmi jednohodinovými sezeními. MCT lze získat zdarma online (www.uke.de/mkt). Tato experimentální intervence se bude skládat z 8-modulových cyklů, které se budou opakovat dvakrát týdně po dobu 4 týdnů, celkem tedy 8 sezení. Každý modul bude zahrnovat 45 až 60 minutové skupinové sezení pod vedením instruktora s využitím PowerPointových snímků a domácích úkolů pro usnadnění výuky. Skupiny se budou skládat ze 4-10 předmětů.

Skupina Sham/MCT bude zahrnovat aplikaci náhodných vzorců proudů nízkého stupně do stejné oblasti mozku jako neuromodulační stav.

MCT je skupinový program vyvinutý přímo na základě současných zjištění kognitivní neuropsychiatrie o schizofrenii a psychóze. MCT sdílí znalosti získané ve výzkumných laboratořích, aby pomohla jedincům trpícím psychózou lépe si uvědomit vzorce myšlení spojené s jejich nemocí. Hlavním účelem metakognitivního tréninku je pomoci lidem změnit vzorce myšlení, které způsobují bludy, a tím předejít relapsu nemoci nebo snížit dopad bludů.

Ostatní jména:
  • Metakognitivní trénink (MCT)
Experimentální: Neuromodulace/Léčba jako obvyklá TAU-N

Účastníci (n=50) náhodně přiřazení ke stavu Neuromodulace/TAU (TAU - N) podstoupí transkraniální stimulaci střídavým proudem (tACS) před zařazením do pořadníku TAU.

Neuromodulace zahrnující tACS se zaměří na zvýšení síly alfa pásma v dorzomediálních prefrontálních oblastech a očekává se, že to také sníží sílu beta pásma ve ventro-mediálních oblastech. To bude potvrzeno EEG záznamy a odhadem zdroje během úlohy.

TAU je čtyřtýdenní kontrolní skupina.

tACS je neinvazivní technika stimulace mozku, při které je do hlavy aplikován slabý elektrický proud. Proud procházející mozkem způsobuje malé změny ve vzrušivosti oblastí mozku spadajících do proudu proudu. Proud se vyskytuje střídavě (University of California-Berkeley, 2015).
Ostatní jména:
  • oscilačně cílená neuromodulace

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Stupnice hodnocení psychotických příznaků
Časové okno: 8 týdnů po léčbě
Závažnost bludů bude měřena pomocí stupnice bludů hodnotících škál psychotických symptomů (PSYRATS; Haddock, McCarron, Tarrier a Faragher, 1999). Škála bludů PSYRATS měří specifické aspekty bludů, jako je přesvědčení a dopad na myšlení.
8 týdnů po léčbě

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Stupnice pro hodnocení negativních příznaků
Časové okno: 8 týdnů po léčbě
Obecná psychopatologie bude hodnocena pomocí škály pro hodnocení negativních symptomů (SANS; Andreasen, 1984).
8 týdnů po léčbě
Stupnice pro hodnocení pozitivních příznaků
Časové okno: 8 týdnů po léčbě
Obecná psychopatologie bude hodnocena pomocí škály pro hodnocení pozitivních symptomů (SAPS; Andreasen, 1984).
8 týdnů po léčbě
Známky a příznaky psychotické nemoci
Časové okno: 8 týdnů po léčbě
Obecná psychopatologie bude hodnocena pomocí Znaky a symptomy psychotické nemoci (SSPI; Liddle et al., 2002).
8 týdnů po léčbě
Úkol Unáhlených závěrů
Časové okno: 8 týdnů po léčbě
Kognitivní předsudky běžně spojené s bludy při schizofrenii budou vyhodnoceny pomocí „úkolu skákání k závěrům (JTC)“ (také známého jako „rybí úkol“). Tento úkol bude proveden na počítačových tabletech. Tyto úlohy byly zčásti vyvinuty hlavním řešitelem a byly popsány v předchozím výzkumu (Lecomte & Woodward 2005; Woodward 2006a; Woodward 2006b; Woodward 2007; Moritz & Woodward 2005; Woodward 2009).
8 týdnů po léčbě
Úkol zaujatosti proti nepotvrzujícím důkazům
Časové okno: 8 týdnů po léčbě
Kognitivní předsudky běžně spojené s bludy při schizofrenii budou hodnoceny pomocí „úkolu „zaujatosti proti nepotvrzujícím důkazům (BADE)“. Tento úkol bude proveden na počítačových tabletech. Tyto úlohy byly zčásti vyvinuty hlavním řešitelem a byly popsány v předchozím výzkumu (Lecomte & Woodward 2005; Woodward 2006a; Woodward 2006b; Woodward 2007; Moritz & Woodward 2005; Woodward 2009).
8 týdnů po léčbě
Electroencephalography Reasoning Bias (úkoly přiřazování důkazů)
Časové okno: 8 týdnů po léčbě
Subjekty budou hodnoceny pomocí elektroencefalografie (EEG), zatímco plní úkoly, ve kterých musí určit, zda se dvě informace shodují, aby bylo možné kvantifikovat reaktivitu neuronových sítí, o kterých se předpokládá, že jsou odpovědné za shodu důkazů (např. síť) a integrace nepotvrzujících důkazů (bilaterální prefrontální síť). Tyto úkoly kognitivního zkreslení jsou „úkol unášení k závěrům“ (nebo „úkol ryb“) a „úloha zkreslení proti nepotvrzujícím důkazům“, které byly popsány dříve a byly částečně vyvinuty hlavním řešitelem.
8 týdnů po léčbě

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Vyšetřovatelé

  • Vrchní vyšetřovatel: Todd S Woodward, PhD, UBC Professor

Publikace a užitečné odkazy

Osoba odpovědná za zadávání informací o studiu tyto publikace poskytuje dobrovolně. Mohou se týkat čehokoli, co souvisí se studiem.

Obecné publikace

Termíny studijních záznamů

Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.

Hlavní termíny studia

Začátek studia (Aktuální)

1. února 2019

Primární dokončení (Aktuální)

15. prosince 2020

Dokončení studie (Očekávaný)

15. prosince 2020

Termíny zápisu do studia

První předloženo

28. září 2016

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

20. února 2017

První zveřejněno (Aktuální)

23. února 2017

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

8. ledna 2021

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

6. ledna 2021

Naposledy ověřeno

1. ledna 2021

Více informací

Termíny související s touto studií

Další identifikační čísla studie

  • H16-01791

Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)

Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?

Ne

Popis plánu IPD

Všechna data budou zkontrolována souhrnně. Jednotlivá data nebudou analyzována ani sdílena s účastníky.

Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty

Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA

Ne

Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA

Ne

Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .

Klinické studie na Metakognitivní trénink (MCT)

Předplatit