- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk forsøg NCT06252532
Årsagsrolle af Top-Down Theta Oscillationer i prioritering
Modulerende oscillationer og arbejdshukommelse hos patienter med subdurale elektroder
Studieoversigt
Status
Betingelser
Detaljeret beskrivelse
Formålet med denne undersøgelse er at undersøge den kausale rolle af funktionelle interaktioner mellem frontal-theta-afhængige selektionsprocesser og posterior-alfa-afhængige suppressionsprocesser i sammenhæng med kognitiv kontrol ved at målrette theta- og alfa-oscillationer i frontal- og parietal cortex separat i fase et af eksperimentet. Theta- og alfa-oscillationer antages at spille komplementære roller, således at theta-oscillationer er excitatoriske (relateret til aktiv behandling), mens alfa-oscillationer er hæmmende (relateret til undertrykkelse af behandling).
Således antager efterforskerne, at rytmisk hjernestimulering kan bruges til at drive aktivitet i modsatte retninger. I anden fase af eksperimentet målretter efterforskerne funktionel forbindelse mellem disse regioner. Især antages theta-oscillationer at spille en afgørende rolle i orkestreringen af prioriteringen og undertrykkelsen af information på tværs af hjernebarken. Efterforskerne antager således, at in-fase theta-frekvenskonnektivitet vil være kausalt relateret til arbejdshukommelsessucces, men alfa-frekvensforbindelse vil være inkonsekvent, og anti-fase theta-forbindelse vil være skadelig. Sammen antyder disse resultater en overordnet model, hvorved amplituden af theta-oscillationer i præfrontale og amplituden af alfa-oscillationer i parietal spiller en kausal rolle i henholdsvis prioritering og undertrykkelse, men funktionel forbindelse mellem frontal og parietal cortex inden for theta-frekvensbåndet alene er kritisk til disse kognitive processer. Dette eksperiment er af afgørende betydning for udformningen af fremtidige interventioner, der bruger hjernestimulering til behandling af psykiatriske og neurologiske lidelser. For eksempel er brugen af frekvensspecifik hjernestimulering nøglen til at kontrollere virkningen af hjernestimulering på neural aktivitet. Designovervejelser som denne kan være fundamentale for at forbedre effektiviteten af fremtidige interventioner såsom brugen af dyb hjernestimulering til behandling af Parkinsons sygdom og til brug af transkraniel magnetisk stimulation til behandling af svær depressiv lidelse.
Undersøgelsestype
Tilmelding (Anslået)
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiesteder
-
-
North Carolina
-
Chapel Hill, North Carolina, Forenede Stater, 27599
- University of North Carolina at Chapel Hill
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
- Voksen
- Ældre voksen
Tager imod sunde frivillige
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Kan give informeret samtykke
- Historie om medicinsk uhåndterlig epilepsi
- Tale og forstå engelsk
- Til stimuleringssessionen skal deltageren have elektroder på de relevante steder
Ekskluderingskriterier:
- Nuværende diagnose af andre neurologiske sygdomme, herunder iskæmisk slagtilfælde, intracerebral blødning, hjerneneoplasma
- Større systemisk sygdom
- Svær kognitiv svækkelse - diagnosticeret af kliniker i neuropsykiatrisk udredning
- Alvorlig psykiatrisk sygdom
- Overdreven brug af alkohol eller andre stoffer
- Alt, hvad der efter investigatorens mening ville sætte deltageren i øget risiko eller udelukke deltagerens fulde overholdelse af eller fuldførelse af undersøgelsen
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Grundvidenskab
- Tildeling: Randomiseret
- Interventionel model: Parallel tildeling
- Maskning: Enkelt
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Aktiv komparator: Frontal stimulation
Direkte Cortical Stimulation (DCS) i alfa- og theta-frekvenser påføres gennem elektroder placeret i frontal cortex.
|
Rytmisk alfa-stimulering
Andre navne:
Rytmisk theta-stimulering anvendt
Andre navne:
Arytmisk stimulation paradigme anvendt
Andre navne:
|
|
Sham-komparator: Frontal parietal stimulering
Direkte Cortical Stimulation (DCS) i in-fase og anti-fase theta frekvenser påføres gennem elektroder placeret i frontale og parietale cortex.
|
Arytmisk stimulation paradigme anvendt
Andre navne:
Rytmisk in-fase theta stimulering anvendt
Andre navne:
Rytmisk anti-fase theta-stimulering anvendt
Andre navne:
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Ændring i arbejdshukommelsesopgaveydelse - Pashlers arbejdshukommelseskapacitetsmåling (k)
Tidsramme: Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
Deltageren vil blive præsenteret for tre farvede firkanter i begge synsfelter under en træningssession.
Derefter præsenteres deltageren for en informativ retro-cue, en pil til venstre eller højre, som er 100 % forudsigelig for den kommende probe, eller en uinformativ neural cue, en pil der peger i begge retninger.
Til sidst bliver deltagerne i sondeepoken præsenteret for en række firkanter på venstre eller højre side af skærmen.
Deltagerne skal afgøre, om rækken af farvede firkanter er den samme eller forskellig fra dem, der opbevares i hukommelsen.
Ydeevne vil blive defineret som: k=N*(HR*FA)/(1-FA) hvor N er antallet af de elementer, der opbevares i hukommelsen.
HR er hitfrekvensen defineret som procenten korrekt for forsøg, hvor sonden ikke matcher kodningsarrayet.
FA er den falske alarmrate defineret som procenten forkert for forsøg, hvor sonden matcher kodningsarrayet.
|
Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
|
Ændring i arbejdshukommelsesopgaveydelse - Reaktionstid
Tidsramme: Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
Deltageren vil blive præsenteret for tre farvede firkanter i begge synsfelter under en træningssession.
Derefter præsenteres deltageren for en informativ retro-cue, en pil til venstre eller højre, som er 100 % forudsigelig for den kommende probe, eller en uinformativ neural cue, en pil der peger i begge retninger.
Til sidst bliver deltagerne i sondeepoken præsenteret for en række firkanter på venstre eller højre side af skærmen.
Deltagerne skal afgøre, om rækken af farvede firkanter er den samme eller forskellig fra dem, der opbevares i hukommelsen.
Reaktionstider vil blive kvantificeret i millisekunder.
|
Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
|
Intrakraniel EEG Multi-taper fft
Tidsramme: Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
Tidsfrekvensanalyse af elektrofysiologiske data vil blive udført ved hjælp af metoder som multi-taper fft.
Dette vil blive sammenlignet mellem sham (arytmiske) og stimulationsforsøg for at identificere, om stimulering forbedrer neuronal medrivning.
|
Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
|
Intrakranielt EEG-vægtet faseforsinkelsesindeks (wPLI)
Tidsramme: Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
Funktionel tilslutning vil blive målt ved hjælp af vægtet faseforsinkelsesindeks (WPLI).
For at beregne WPLI udføres først Morlet wavelet-foldning for at udtrække øjeblikkelig fase og amplitude for frekvensen af interesse for de to målsteder.
Dernæst beregnes den tværspektrale tæthed (det ene signal ganget med det komplekse konjugat af det andet).
Fra den tværspektrale tæthed udvindes den imaginære komponent af det resulterende signal.
Derefter beregnes gennemsnittet af disse imaginære værdier over instansens tidsramme (her anden halvdel af stimulationstoget).
Endelig tages størrelsen af den resulterende vektor for at være wPLI.
Denne metrik kvantificerer konsistensen af faseforsinkelse mellem de to målområder og vægtes mod signaler med en 90 eller 270 graders offset for at adressere en almindelig forvirring inden for elektrofysiologi, volumenledning.
|
Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Intrakranielle EEG-bølger
Tidsramme: Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
Spektralanalyse og funktionel forbindelsesanalyse af elektrofysiologiske data vil blive udført ved hjælp af metoder som wavelets.
Dette vil blive sammenlignet mellem sham (arytmiske) og stimulationsforsøg for at identificere, om stimulering forbedrer neuronal medrivning.
|
Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
|
Intrakraniel EEG faselåsning
Tidsramme: Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
Spektralanalyse og funktionel forbindelsesanalyse af elektrofysiologiske data vil blive udført ved hjælp af metoder som faselåsning.
Dette vil blive sammenlignet mellem sham (arytmiske) og stimulationsforsøg for at identificere, om stimulering forbedrer neuronal medrivning.
|
Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
|
Intrakraniel EEG Granger kausalitet
Tidsramme: Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
Spektralanalyse og funktionel forbindelsesanalyse af elektrofysiologiske data vil blive udført ved hjælp af metoder som Granger kausalitet.
Dette vil blive sammenlignet mellem sham (arytmiske) og stimulationsforsøg for at identificere, om stimulering forbedrer neuronal medrivning.
|
Under den 1-1,5-timers test ved baseline og stimulationssession udført over en 1- til 2-dages periode
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Samarbejdspartnere
Efterforskere
- Ledende efterforsker: Flavio Frohlich, PhD, UNC Chapel Hill
Publikationer og nyttige links
Generelle publikationer
- 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.
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
Primær færdiggørelse (Anslået)
Studieafslutning (Anslået)
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først opslået (Faktiske)
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Faktiske)
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidst verificeret
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Yderligere relevante MeSH-vilkår
Andre undersøgelses-id-numre
- 23-1652
- 5R01MH124387 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
IPD-planbeskrivelse
IPD-delingstidsramme
IPD-delingsadgangskriterier
IPD-deling Understøttende informationstype
- STUDY_PROTOCOL
- SAP
- ICF
Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter
Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt
Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .
Kliniske forsøg med Epilepsi
-
Boston Children's HospitalRekrutteringEpilepsi | Bevægelsesforstyrrelser | Dyskinesier | Ataksi | Neurologisk lidelse | Chorea | Myoklonus | Dyskinesi | Dystoni lidelse | Epilepsi hos børn | EDS | Bevægelsesforstyrrelser hos børn | Epilepsy-dyskinesi | Epilepsi-dyskinesi synkdomForenede Stater
Kliniske forsøg med Direkte kortikal stimulation (DCS) Alpha
-
University of ManitobaRekrutteringRygmarvsskader | Rygmarvsskade på C5-C7 niveau | Paraplegi, Spinal | Paraplegi, ufuldstændigCanada
-
NeuFit - Neurological Fitness and EducationMayo Clinic; EA Therapeutic HealthIkke rekrutterer endnu
-
University of North Carolina, Chapel HillNational Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS)Trukket tilbageEpilepsi | Arbejdshukommelse
-
University of Sao PauloThomas Jefferson University; The São Paulo Research Foundation (FAPESP); ... og andre samarbejdspartnereRekruttering
-
University of TehranRekrutteringSunde frivilligeIran, Islamisk Republik
-
University of California, San DiegoRekrutteringMajor Depressive Disorder (MDD) | Behandlingsresistent depression (TRD)Forenede Stater
-
Northstar NeuroscienceAfsluttetDepressiv lidelse | DepressionForenede Stater
-
Parc de Salut MarNeuroelectrics CorporationAfsluttetFedme, sygelig | Fedme (BMI > 35) og diabetes mellitus | Fedme (BMI > 35) og højt blodtryk | Fedme (BMI > 35) og dyslipæmi
-
University of MinnesotaRekruttering
-
University of MichiganAfsluttetTemporomandibulære ledlidelser