Neurální mechanismy prostorových reprezentací mimo vlastní já

Tato výzkumná studie je založena na jedinečné příležitosti pracovat s neurochirurgickými pacienty, kteří již mají elektrody implantované do hlubokých mozkových struktur z klinických důvodů (tj. pro sledování a léčbu farmakorezistentní epilepsie). Výzkumné postupy budou prováděny pouze u pacientů, kteří již mají takové elektrody implantované z klinických důvodů; žádné elektrody nebudou implantovány pro výzkumné účely a výzkumníci nebudou mít žádný vliv na postupy implantace těchto elektrod. K účasti na výzkumné studii budou požádány dvě skupiny účastníků: 1. Hospitalizovaní pacienti, kteří mají dočasně (typicky na dobu až dvou týdnů) implantované elektrody pro monitorování epilepsie v jednotce pro monitorování epilepsie (účastníci EMU). 2. Pacienti, kteří mají chronicky/trvale implantované elektrody jako součást systému NeuroPace RNS pro léčbu epilepsie (účastníci RNS). Nezávisle na výzkumné studii a před ní rozhodne tým klinické péče o pacienta (neurologové, neurochirurgové atd.) pouze na základě klinických kritérií, zda budou implantovány elektrody nebo systém RNS. Pokud jsou implantovány elektrody nebo systém RNS, pak bude pacientům nabídnuta účast na výzkumné studii; rozhodnutí o účasti či neúčasti na výzkumné studii však nebude mít žádný vliv na léčbu nebo klinickou péči pacienta.

Postupy prověřování, náboru a souhlasu účastníků EMU:

Pokud tým klinické péče – nezávisle na výzkumné studii – rozhodne, že klinický stav pacienta si zaslouží implantaci dočasných elektrod a hospitalizaci na jednotce pro sledování epilepsie (EMU), neurologové nebo neurochirurgové pacienta pozvou pacienta k účasti na výzkumné studii. Neurochirurgové a neurologové dávají pacientovi jasně najevo, že rozhodnutí zúčastnit se výzkumu je zcela dobrovolné a že zdravotní potřeby pacienta tímto rozhodnutím nebudou nijak ovlivněny. U pacientů, kteří mají zájem o účast ve výzkumné studii, se hlavní zkoušející setkají s pacientem, aby prodiskutovali formulář souhlasu. Následně se hlavní zkoušející také ujistí, že pacient plně rozumí formuláři souhlasu a znovu pacientovi zdůrazní, že účast je zcela dobrovolná a že rozhodnutí pacienta, zda se zúčastní či nikoli, nebude mít žádný vliv na jeho lékařskou péči. Pokud jsou pacienti místní, výzkumný tým se s pacientem sejde na UCLA před nebo po předchirurgických testech. To se obvykle provádí 1-3 týdny před operací. U pacientů cestujících na velké vzdálenosti může proběhnout diskuse den před operací. Po diskusi pacient podepíše formulář souhlasu s účastí ve výzkumné studii a je spolupodepsán hlavním zkoušejícím.

Postupy screeningu, náboru a souhlasu pro účastníky RNS:

Pro navrhovanou studii již vyšetřovatelé identifikovali řadu pacientů pro další probíhající studie, kteří dostávali systém NeuroPace RNS v lékařském centru UCLA se zařízeními RNS implantovanými do oblastí mediálního temporálního laloku. Tito pacienti byli identifikováni prostřednictvím svého neurochirurga nebo neurologa, kteří jsou součástí studijního týmu. Tito neurochirurgové a neurologové budou informovat své pacienty o možnosti zúčastnit se této výzkumné studie. Neurochirurgové a neurologové dávají pacientovi jasně najevo, že rozhodnutí zúčastnit se výzkumu je zcela dobrovolné a že zdravotní potřeby pacienta tímto rozhodnutím nebudou nijak ovlivněny. Potenciální subjekty mimo lékařské centrum UCLA mohou mít předběžný kontakt od svého ošetřujícího lékaře z odesílající instituce. Pokud pacienti projeví zájem o studii, hlavní zkoušející, sponzor fakulty nebo koordinátor studie učiní první přímý telefonický kontakt na soukromém zabezpečeném místě, aby představil a popsal studii, poté lze zaslat další informace a kopii formuláře souhlasu. v případě potřeby zkontrolovat prostřednictvím zabezpečeného šifrovaného e-mailu a/nebo pošty. Hlavní zkoušející také zajistí, aby pacient plně porozuměl formuláři souhlasu, a znovu zdůrazňují, že účast je zcela dobrovolná a že rozhodnutí pacienta, zda se zúčastní, nebude mít žádný vliv na jeho lékařskou péči. Potenciální účastníci budou osloveni nejdříve 3 měsíce po umístění systému RNS, aby se zjistilo, zda by měl pacient zájem o dobrovolnou účast ve studii. Souhlas lze získat po telefonu nebo internetu pro účastníky, kteří vyžadují delší cestovní opatření a ubytování. Účastníci, zejména ti, kteří získali souhlas po telefonu nebo přes internet, obdrží fyzickou kopii formuláře souhlasu a budou požádáni, aby jej podepsali před provedením jakýchkoli výzkumných postupů.

Behaviorální úkoly:

Účastníci RNS budou plnit úkoly prostorové navigace a pozorování založené na volně se pohybujícím i stacionárním pohledu, zatímco účastníci EMU budou plnit pouze úkoly prostorové navigace a pozorování založené na stacionárním pohledu. Intrakraniální elektroencefalografická (iEEG) aktivita u účastníků RNS a společná aktivita jednoho neuronu a lokální potenciály pole (LFP) u účastníků EMU budou zaznamenávány, zatímco účastníci plní varianty sebenavigačních a pozorovacích úkolů, podobně jako v naší předchozí práci. Všechny úkoly prostorové navigace a pozorování budou mít základní strukturu takto:

• Samonavigační úkol: Účastníci RNS budou procházet experimentální místností (velikost asi 19,4 × 17,1 stop), ve které je podél 4 stěn místnosti namontováno 20 jedinečných značek (kombinace jedné barvy na stěně s čísly 1 až 5). Kromě toho bude několik předdefinovaných cílových míst (každé pojmenované písmenem) náhodně rozmístěno po místnosti, ale nebudou viditelné pro účastníky. Účastníci budou opakovaně požádáni, aby navigovali k jednomu z viditelných značek (např. „Přejít na značku žlutá-4“) nebo aby našli a naučili se jednu z neviditelných cílových poloh (např. „Najdi cílové místo T“). Účastníci EMU budou požádáni, aby provedli samonavigační úkoly ve virtuálním prostředí, které je přesnou virtuální replikou skutečné experimentální místnosti. Aby byl zajištěn maximálně pohlcující zážitek, účastník uvidí tuto místnost z pohledu první osoby prostřednictvím displeje na hlavě a účastník se bude moci v této místnosti virtuálně procházet pomocí bezdrátových ovladačů. V případě jakéhokoli nepohodlí lze úkoly provádět také na obrazovce stolního počítače.
• Pozorovací úkol: Účastníci RNS budou sedět v rohu experimentální místnosti a pozorovat jinou osobu (tj. experimentátora), která se pohybuje po místnosti po zdánlivě náhodné trajektorii (ve skutečnosti bude trajektorie předem definovaná a řízená, ale účastníkům neznámé). Účastníci budou požádáni, aby stiskli tlačítko, kdykoli experimentátor zasáhne jedno z dříve naučených neviditelných cílových míst. Tento úkol budou plnit i účastníci HMU; účastníci EMU však budou sledovat místnost a druhou osobu na videu, které bylo nahráno z rohu místnosti. Toto video bude zobrazeno na náhlavní obrazovce, aby napodobilo zážitek z pohledu pozorovatele z první osoby (jako by účastník skutečně seděl v rohu skutečné místnosti). V případě jakéhokoli nepohodlí lze úkoly provádět také na obrazovce stolního počítače. Pro různé studijní cíle budou účastníci požádáni, aby provedli mírně upravené verze pozorovacího úkolu: Místo jiné osoby budou účastníci požádáni, aby pozorovali pohyby neživého předmětu (elektrická dálkově ovládaná platforma, podobná dálkově ovládané autíčko), nebo pozorovat ne jednoho, ale několik dalších lidí, kteří se pohybují experimentální místností. A účastníci budou požádáni, aby si jen představili pohyby jiných jedinců a předmětů v místnosti, aniž by byli fyzicky přítomni žádní jiní jedinci/předměty.

Elektrofyziologické záznamy u účastníků EMU během plnění úkolu:

Pro účastníky s dočasně implantovanými elektrodami v jednotce monitorování epilepsie (EMU) na UCLA bude pro sběr dat použit systém Neuroport System (Blackrock Microsystems, Salt Lake City, UT), který zaznamenává neuronovou aktivitu jedné jednotky a LFP spolu se současným záznamem. klinické systémy pro monitorování epilepsie.

Elektrofyziologické záznamy u účastníků RNS během plnění úkolu:

Účastníci mají z klinických důvodů chronicky/trvale implantovaný RNS systém schválený FDA (tj. léčba epilepsie), který je určen k léčbě epileptických záchvatů nepřetržitým zaznamenáváním elektrofyziologické aktivity z pacientova mozku během každodenních činností a dodáváním elektrické stimulace, když je abnormální. jsou detekovány vzorce aktivity (např. aktivita podobná epileptickému záchvatu). Pro výzkumnou studii bude studijní tým využívat běžné nahrávací schopnosti systému RNS, zatímco účastníci provádějí popsané navigační a paměťové úkoly.

Sledování pohybu během behaviorálních úkolů:

Pro účastníky RNS bude poloha účastníků v experimentální místnosti průběžně sledována v submilimetrovém rozlišení pomocí systému sledování pohybu OptiTrack (Natural Point Inc.). Sledování pohybu nebude pro účastníky EMU prováděno, protože tito účastníci provádějí pouze stacionární úkoly založené na zobrazení.

Sledování očí během behaviorálních úkolů:

Pohyby očí účastníků RNS budou zaznamenávány pomocí mobilní náhlavní soupravy pro sledování očí, která také umožňuje mapovat pohled účastníka (tj. jeho vizuální zaměření) na video integrované „světové kamery“, která zachycuje prostředí z pohledu účastníka. . Pohyby očí účastníků EMU budou zaznamenávány pomocí vestavěného eye trackeru v rámci displeje namontovaného na hlavě, který poskytuje údaje o pohybu očí a také o poloze pohledu.