Kauzální role theta oscilací shora-dolů při stanovování priorit
1. února 2024 aktualizováno: University of North Carolina, Chapel Hill
Modulace oscilací a pracovní paměti u pacientů se subdurálními elektrodami
Účel: Účelem této pilotní studie je prozkoumat dynamiku mezi oscilacemi theta a alfa při řízení pracovní paměti.
Tato zjištění budou informativní o tom, jaké typy mozkové stimulace jsou nejúčinnější při modulaci mozkové aktivity.
Hluboká mozková stimulace a transkraniální magnetická stimulace se používají u stále většího počtu neurologických a psychiatrických poruch.
Účastníci: Způsobilými účastníky jsou pacienti, kterým byly dříve implantovány elektrody pro sledování epilepsie (mimo výzkumnou činnost).
Bude přijato 50 účastníků, 25 účastníků pro každou fázi studie.
Postupy (metody): Účastníci provedou úkol kognitivní kontroly.
Během úkolu budou rytmické sledy přímé kortikální stimulace dodány do samotné frontální kůry nebo do frontální a parietální kůry.
Elektrokortikografie bude odebírána současně se stimulací.
Přehled studie
Postavení
Zatím nenabíráme
Podmínky
Detailní popis
Cílem této studie je prozkoumat kauzální roli funkčních interakcí mezi frontální-theta závislými selekčními procesy a posterior-alfa závislými supresními procesy v kontextu kognitivní kontroly cílením theta a alfa oscilací ve frontálním a parietálním kortexu odděleně v první fázi pokus. Předpokládá se, že oscilace theta a alfa hrají doplňkové role, takže oscilace theta jsou excitační (související s aktivním zpracováním), zatímco oscilace alfa jsou inhibiční (související s potlačením zpracování).
Vyšetřovatelé tedy předpokládají, že rytmická mozková stimulace může být použita k řízení aktivity v opačných směrech. Ve druhé fázi experimentu se výzkumníci zaměřují na funkční konektivitu mezi těmito oblastmi. Zejména se předpokládá, že oscilace theta hrají kritickou roli při organizování upřednostňování a potlačování informací v mozkové kůře. Vyšetřovatelé tedy předpokládají, že konektivita ve fázi theta frekvence bude kauzálně souviset s úspěchem pracovní paměti, ale konektivita frekvence alfa bude bezvýznamná a konektivita proti fázi theta bude škodlivá. Společně tato zjištění naznačují celkový model, podle kterého amplituda oscilací theta v prefrontálním a amplituda oscilací alfa v parietální oblasti hrají kauzální roli v prioritizaci a potlačování, ale funkční konektivita mezi frontálním a parietálním kortexem v rámci samotného frekvenčního pásma theta je kritická. k těmto kognitivním procesům. Tento experiment má zásadní význam pro návrh budoucích intervencí, které využívají mozkovou stimulaci k léčbě psychiatrických a neurologických poruch. Například použití frekvenčně specifické mozkové stimulace je klíčem ke kontrole dopadu mozkové stimulace na nervovou aktivitu. Úvahy o designu, jako je tato, mohou být zásadní pro zlepšení účinnosti budoucích intervencí, jako je použití hluboké mozkové stimulace pro léčbu Parkinsonovy choroby a pro použití transkraniální magnetické stimulace pro léčbu velké depresivní poruchy.
Typ studie
Intervenční
Zápis (Odhadovaný)
50
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 kontakt
- Jméno: Magdalena Camenzind, PhD
- Telefonní číslo: (919)-923-7856
- E-mail: magdalena_camenzind@med.unc.edu
Studijní záloha kontaktů
- Jméno: Flavio Frohlich, PhD
- Telefonní číslo: (919)-966-4584
- E-mail: flavio_frohlich@med.unc.edu
Studijní místa
-
-
North Carolina
-
Chapel Hill, North Carolina, Spojené státy, 27599
- University of North Carolina at Chapel Hill
-
Kontakt:
- Flavio Frohlich, PhD
- Telefonní číslo: 919-966-4584
- E-mail: flavio_frohlich@med.unc.edu
-
Vrchní vyšetřovatel:
- Flavio Frohlich, PhD
-
-
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
- Dospělý
- Starší dospělý
Přijímá zdravé dobrovolníky
Ne
Popis
Kritéria pro zařazení:
- Schopnost poskytnout informovaný souhlas
- Anamnéza lékařsky neřešitelné epilepsie
- Mluvit a rozumět anglicky
- Pro stimulační sezení musí mít účastník elektrody na příslušných místech
Kritéria vyloučení:
- Současná diagnostika dalších neurologických onemocnění včetně ischemické cévní mozkové příhody, intracerebrálního krvácení, novotvaru mozku
- Závažné systémové onemocnění
- Těžká kognitivní porucha – diagnostikována klinikem v neuropsychiatrickém vyšetření
- Těžké psychiatrické onemocnění
- Nadměrné užívání alkoholu nebo jiných látek
- Cokoli, co by podle názoru zkoušejícího vystavilo účastníka zvýšenému riziku nebo bránilo účastníkovi v plném souladu nebo dokončení studie
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: Základní věda
- Přidělení: Randomizované
- Intervenční model: Paralelní přiřazení
- Maskování: Singl
Zbraně a zásahy
Skupina účastníků / Arm |
Intervence / Léčba |
|---|---|
|
Aktivní komparátor: Frontální stimulace
Přímá kortikální stimulace (DCS) ve frekvencích alfa a theta je aplikována prostřednictvím elektrod umístěných ve frontálním kortexu.
|
Rytmická alfa stimulace
Ostatní jména:
Aplikována rytmická theta stimulace
Ostatní jména:
Aplikováno paradigma arytmické stimulace
Ostatní jména:
|
|
Falešný srovnávač: Frontální parietální stimulace
Přímá kortikální stimulace (DCS) ve fázových a protifázových frekvencích theta je aplikována prostřednictvím elektrod umístěných ve frontálním a parietálním kortexu.
|
Aplikováno paradigma arytmické stimulace
Ostatní jména:
Aplikována rytmická in-fázová theta stimulace
Ostatní jména:
Aplikována rytmická anti-fázová theta stimulace
Ostatní jména:
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Změna výkonu úlohy pracovní paměti – metrika kapacity pracovní paměti Pashlera (k)
Časové okno: Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
Během tréninku budou účastníkovi prezentovány tři barevné čtverečky v obou zorných polích.
Poté je účastníkovi předloženo informativní retro-narážka, šipka doleva nebo doprava, která 100% predikuje nadcházející sondu, nebo neinformativní neurální narážka, šipka ukazující oběma směry.
Nakonec se v epoše sondy účastníkům zobrazí pole čtverců na levé nebo pravé straně obrazovky.
Účastníci musí určit, zda je pole barevných čtverců stejné nebo odlišné od těch, které jsou uloženy v paměti.
Výkon bude definován jako: k=N*(HR*FA)/(1-FA) kde N je počet položek, které jsou uloženy v paměti.
HR je četnost zásahů definovaná jako procento správné pro pokusy, kde sonda neodpovídá poli kódování.
FA je četnost falešných poplachů definovaná jako procento nesprávnosti pro pokusy, kde sonda neodpovídá poli kódování.
|
Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
|
Změna výkonu úlohy pracovní paměti – reakční doba
Časové okno: Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
Během tréninku budou účastníkovi prezentovány tři barevné čtverečky v obou zorných polích.
Poté je účastníkovi předloženo informativní retro-narážka, šipka doleva nebo doprava, která 100% predikuje nadcházející sondu, nebo neinformativní neurální narážka, šipka ukazující oběma směry.
Nakonec se v epoše sondy účastníkům zobrazí pole čtverců na levé nebo pravé straně obrazovky.
Účastníci musí určit, zda je pole barevných čtverců stejné nebo odlišné od těch, které jsou uloženy v paměti.
Reakční časy budou kvantifikovány v milisekundách.
|
Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
|
Intrakraniální EEG Multi-taper fft
Časové okno: Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
Časově-frekvenční analýza elektrofyziologických dat bude provedena pomocí metod jako multi-taper fft.
To bude porovnáno mezi simulovanými (arytmickými) a stimulačními testy, aby se zjistilo, zda stimulace zvyšuje neuronální strhávání.
|
Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
|
Intrakraniální EEG vážený index fázového zpoždění (wPLI)
Časové okno: Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
Funkční konektivita bude měřena pomocí váženého indexu fázového zpoždění (WPLI).
Pro výpočet WPLI je provedena první konvoluce Morletovy vlnky, aby se extrahovala okamžitá fáze a amplituda pro frekvenci zájmu pro dvě cílová místa.
Dále se vypočítá křížová spektrální hustota (jeden signál vynásobený komplexně sdruženým signálem druhého).
Z příčné spektrální hustoty je extrahována imaginární složka výsledného signálu.
Poté se tyto imaginární hodnoty zprůměrují za časový rámec instance (zde druhá polovina stimulačního sledu).
Nakonec se velikost výsledného vektoru považuje za wPLI.
Tato metrika kvantifikuje konzistenci fázového zpoždění mezi dvěma cílovými oblastmi a je vážena směrem k signálům s 90 nebo 270 stupňovým posunem, aby se zabývala běžným zmatkem v elektrofyziologii, objemovým vedením.
|
Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
Sekundární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Intrakraniální EEG vlnky
Časové okno: Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
Spektrální analýza a analýza funkční konektivity elektrofyziologických dat bude provedena pomocí metod jako jsou wavelety.
To bude porovnáno mezi simulovanými (arytmickými) a stimulačními testy, aby se zjistilo, zda stimulace zvyšuje neuronální strhávání.
|
Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
|
Intrakraniální fázové uzamčení EEG
Časové okno: Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
Spektrální analýza a analýza funkční konektivity elektrofyziologických dat bude provedena pomocí metod jako je fázový závěs.
To bude porovnáno mezi simulovanými (arytmickými) a stimulačními testy, aby se zjistilo, zda stimulace zvyšuje neuronální strhávání.
|
Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
|
Intrakraniální EEG Grangerova kauzalita
Časové okno: Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
Spektrální analýza a analýza funkční konektivity elektrofyziologických dat bude provedena pomocí metod, jako je Grangerova kauzalita.
To bude porovnáno mezi simulovanými (arytmickými) a stimulačními testy, aby se zjistilo, zda stimulace zvyšuje neuronální strhávání.
|
Během 1 až 1,5 hodinového testu na základní linii a stimulačního sezení prováděného po dobu 1 až 2 dnů
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.
Spolupracovníci
Vyšetřovatelé
- Vrchní vyšetřovatel: Flavio Frohlich, PhD, UNC Chapel Hill
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
- Alagapan S, Riddle J, Huang WA, Hadar E, Shin HW, Frohlich F. Network-Targeted, Multi-site Direct Cortical Stimulation Enhances Working Memory by Modulating Phase Lag of Low-Frequency Oscillations. Cell Rep. 2019 Nov 26;29(9):2590-2598.e4. doi: 10.1016/j.celrep.2019.10.072.
- Alagapan S, Lustenberger C, Hadar E, Shin HW, Frӧhlich F. Low-frequency direct cortical stimulation of left superior frontal gyrus enhances working memory performance. Neuroimage. 2019 Jan 1;184:697-706. doi: 10.1016/j.neuroimage.2018.09.064. Epub 2018 Sep 27.
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 (Odhadovaný)
1. února 2024
Primární dokončení (Odhadovaný)
1. ledna 2026
Dokončení studie (Odhadovaný)
1. ledna 2026
Termíny zápisu do studia
První předloženo
1. února 2024
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
1. února 2024
První zveřejněno (Odhadovaný)
9. února 2024
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Odhadovaný)
9. února 2024
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
1. února 2024
Naposledy ověřeno
1. ledna 2024
Více informací
Termíny související s touto studií
Další relevantní podmínky MeSH
Další identifikační čísla studie
- 23-1652
- 5R01MH124387 (Grant/smlouva NIH USA)
Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)
Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?
ANO
Popis plánu IPD
Jednotlivá jednotlivá data, která podporují výsledky, budou sdílena počínaje 9 až 36 měsíci po zveřejnění za předpokladu, že zkoušející, který navrhuje použít data, má souhlas od institucionální kontrolní komise (IRB), nezávislé etické komise (IEC) nebo výzkumné etické rady (REB). ), podle potřeby, a uzavře smlouvu o používání/sdílení dat s UNC.
Časový rámec sdílení IPD
počínaje 9. a pokračovat po dobu 36 měsíců po zveřejnění
Kritéria přístupu pro sdílení IPD
Vyšetřovatel schválil IRB, IEC nebo REB a uzavřel smlouvu o používání/sdílení dat s UNC.
Typ podpůrných informací pro sdílení IPD
- PROTOKOL STUDY
- MÍZA
- ICF
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 .