Farmakologická modulace mozkových oscilací při zpracování paměti

Identifikace pacientů: Studijní tým plánuje nábor dospělých pacientů, kteří podstupují invazivní elektroencefalografické (EEG) monitorování jako součást standardního klinického postupu pro léčbu farmakologicky rezistentní epilepsie na UT Southwestern. Pacienti jsou identifikováni ze skupiny pacientů prezentovaných na konferenci o léčbě epilepsie a osloveni, když jsou předloženi na kliniku k vyhodnocení operace záchvatů.

Studijní postupy: Účast probíhá pouze v době, kdy jsou elektrody chirurgicky na místě. Aktivní účast skončí po odstranění elektrod. Subjekt může odmítnout účast na kognitivních testovacích relacích kdykoli během intrakraniální monitorovací hospitalizace a je informován o právu kdykoli opustit studii. Neuropsychologické úkoly popsané níže budou zajišťovat klíčový personál studie. Data budou deidentifikována a převedena na signální data pro zpracování a analýzu. Pracovníci studie, s výjimkou PI (také známí jako „experimentátoři“), provedou analýzu.

Jakmile jsou pacienti na jednotce monitorování epilepsie (EMU), budou subjekty randomizovány tak, aby dostávaly buď dávku skopolaminu (5 ug/kg) nebo fyziologického roztoku (sham) intravenózně. Přibližně 15 minut po podání pak účastník dokončí buď epizodický úkol, nebo úkol s prostorovou pamětí. Následující den, nebo alespoň čtyři poločasy po prvním sezení, obdrží účastník alternativního agenta, který nebyl uveden první den. Například, pokud pacient dostal skopolamin první den, pak druhý den dostane fyziologický roztok (sham) a naopak. Účastníci poté dokončí další epizodickou nebo prostorovou paměťovou úlohu přibližně 15 minut po podání. ,

Den 1: Randomizováno pro příjem buď skopolaminu nebo fyziologického roztoku (sham); Dokončete relaci epizodické nebo prostorové paměti Den 2: Přijímá alternativního agenta od 1. dne; Dokončí relaci epizodické nebo prostorové paměti

Časová prodleva mezi sezeními zůstane konzistentní bez ohledu na to, zda byl během prvního sezení podán skopolamin nebo fyziologický roztok. Účastníkům nebude během jednoho sezení podána více než jedna dávka.

Ošetřující lékař a sestra budou vědět, zda jsou podávány skopolamin nebo fyziologický roztok, ale účastník nebude vědět, zda to, co se podává, až po dokončení obou sezení.

Ošetřující sestra účastníka podá intravenózně skopolamin a/nebo fyziologický roztok.

Účinky skopolaminu znesnadní skutečné zaslepení pacienta, ale za tímto účelem bude studie modelována na úkolech fMRI, při kterých bylo podávání zaslepeno.

Fyziologické monitorování: Pacienti v monitorování epilepsie podstupují EKG a pulzní monitorování kyslíku po celou dobu jako součást rutinní péče a toto nebude během období studie přerušeno. Na začátku období bude přítomen anesteziolog s certifikací, který v případě potřeby ošetří jakékoli kardiopulmonální komplikace pomocí standardních technik a bude okamžitě k dispozici v nemocnici, aby mohl reagovat na jakékoli další obavy.

Přehled testování paměti: Kognitivní experimenty obvykle trvají 30-75 minut a jsou bez fyzického rizika pro účastníky. V závislosti na nadšení pacienta lze provést několik zkoušek s mezilehlými přestávkami na odpočinek a sezení mohou trvat několik hodin. Účastníci se mohou kdykoli zastavit a obnovit. Účastníci, kteří jsou obvykle hospitalizováni po dobu 1-2 týdnů kvůli epilepsii, si volí, jak často se budou experimentálních sezení účastnit. Účastí na kognitivních úkolech nepodstupují pacienti žádné další lékařské nebo chirurgické riziko a ve skutečnosti často uvádějí, že testovací protokoly podobné hře poskytují úlevu od nudy z čekání na záchvaty. Během každého sezení mohou účastníci dělat časté přestávky, aby se vyhnuli únavě. Testování může být a bude okamžitě přerušeno pro jakékoli potřeby související se zdravotní péčí.

Úkol epizodické (Free Recall) nebo Spatial Memory: Stávající paradigma studijního týmu používá Free Recall pro testování epizodické paměti. V tomto úkolu účastníci studují seznamy položek a snaží se vybavit si co nejvíce slov z každého seznamu. Seznamy se skládají ze slov nebo pojmenovatelných obrázků. Počítač řídí prezentaci podnětů a zaznamenává odpovědi účastníků. Po poslední položce každého seznamu jsou účastníci buď požádáni, aby si seznam okamžitě vybavili, nebo dostanou nejprve řadu jednoduchých aritmetických problémů, které mají vyřešit (tento úkol rozptylující pozornost na konci seznamu slouží ke snížení velké výhody poskytované na konci seznamu). -seznam položek během vyvolání). V jednom seznamu je přibližně 10–12 slov nebo položek. Účastníci pak dostanou období mezi 30 sekundami a třemi minutami na vyvolání položek seznamu v libovolném pořadí. Odpovědi účastníků jsou digitálně zaznamenány počítačem a anonymně uloženy pro pozdější analýzu. Aby bylo možné řešit další zajímavé otázky týkající se oscilací v hipokampálních oblastech a toho, jak tyto reagují na skutečnou a domnělou navigaci, studijní tým přidává úlohu prostorové paměti, ve které budou účastníci požádáni o navigaci ve virtuálním prostředí z z jednoho místa na druhé a poté vizuálně simulujte stejnou navigaci v mysli. Pro každou skutečnou navigaci se proces simulace opakuje. Záznamy o čase stráveném vizualizací jsou pořizovány, stejně jako několik pokusů o odlov, kdy subjekty pohybují ovladačem, aby napodobily skutečnou navigaci. Ty jsou pak korelovány se soubory EEG. Zahrnutí obou úkolů umožňuje studijnímu týmu řešit jak nové otázky týkající se oscilací v hipokampu v navigačních sekvencích, tak umožňuje další sběr dat o tomto existujícím protokolu.

Sběr dat iEEG: Všechna data EEG shromažďují lékaři pro klinické účely pomocí počítačového systému sběru EEG. V této studii studijní tým zkopíruje tato data, zbaví data veškerých důvěrných informací a analyzuje nezpracované stopy EEG. Synchronizace experimentálního počítače se signály iEEG se provádí odesláním opticky izolovaného pulzu na vstup záznamového systému EEG. Testovací počítač odešle stereotypní sled pulsů (pět nebo deset 10-milisekundových (ms) pulzů oddělených 10 ms) na začátku a konci každého experimentálního bloku plus jeden 10-ms pulz v pravidelných intervalech jedné sekundy. Tento sled pulzů umožňuje, aby se záznam iEEG synchronizoval s testovacím počítačem. Startující vlak usnadní lokalizaci začátku experimentální relace. Tímto způsobem jsou obě hodiny často resynchronizovány, což zabraňuje výraznému posunu časů událostí v průběhu experimentu.