40 Hz visuel stimulering som en intervention i skizofreni (GammaSZ)

Prøve indad patienter hos Klinikum Rechts Der Isar, München, Tyskland diagnosticeret med skizofreni (F20) eller en skizoaffektiv lidelse (F25) vil blive rekrutteret. Behandling af læger vil screene og forudvalgte patienter, der primært påvirkes af negative symptomer og af stabil medicin og/eller psykoterapi (behandling som sædvanligt) i hele undersøgelsesperioden. Målprøvestørrelsen for denne pilot er mindst N = 10 patienter, der gennemgår den eksperimentelle undersøgelsesprotokol, og et lige antal patienter, der kun afslutter skalaerne som en behandlings-som-normalt kontrolgruppe.

Protokol - Eksperimentel gruppe Protokollen for den eksperimentelle gruppe vil være som følger. Efter skriftligt informeret samtykke blev opnået af deres behandlende læge, vil patienter gennemgå session 0 for før-test fem til en dag (r) før den første stimuleringssession. For en retfærdig sammenligning med posttests i den sidste session bliver patienter bedt om ikke at drikke kaffe i de tre timer på forhånd, at hvile på laboratoriet i en time og derefter afslutte stemningen og kognitionsskalaerne (Panas og Thinc-IT). Den psykiatriske symptomvurdering (PANSS) udføres af deres behandlende læge inden den første stimulering i session 1.

Stimuleringsprotokollen finder sted ugen efter, fra mandag til fredag, på omtrent samme tid på dagen som session 0. Patienter skal igen undgå at konsumere kaffe tre timer før hver sessionstart for at lette søvn. I session 1 (mandag) vil EEG først blive oprettet. Sessionen starter med en fem minutters hviletilstand EEG-optagelse; Derefter lægger patienter sig og gennemgår den visuelle stimuleringsprotokol med lukkede øjne i en time. De vil blive opfordret til at slappe af og falde i søvn i løbet af denne tid. Bagefter spørger vi om bivirkninger, og EEG fjernes. I sessioner 2 til 4 (tirsdag til torsdag) registreres ingen EEG. Patienter gennemgår en times visuel stimulering og bliver derefter spurgt om bivirkninger på samme måde som i session 1. I den sidste session 5 vil protokollen være den samme som i session 1, inklusive EEG, fem minutters hviletilstandsoptagelse og en times visuel stimulering. Bagefter, som i session 0, vil patienterne også fuldføre stemningen og kognitionsskalaerne (PANAS og THINC-IT). Den psykiatriske symptomvurdering (PANSS) udføres af deres behandlende læge nul til tre dage efter den sidste stimuleringssession.

Protokol - Kontrolgruppe Hvad angår kontrolgruppen, efter at skriftligt informeret samtykke blev opnået af deres behandlende læge, vil patienterne gennemgå session 0 analogt til den eksperimentelle gruppe til for -tests. Denne procedure gentages 7-10 dage senere for posttests.

Visuel stimulering Visuelle stimuleringsparametre vil være analoge med en tidligere undersøgelse (Hainke et al., 2025). En tilpasset søvnmaske med indbyggede LED'er, der er eksternt knyttet til en mikrokontroller, vil blive brugt til at levere visuelle stimuli. Dens lysdioder med høj bølgelængde med en smal spektral top ved 605 nm og en belysning på 80 lux vil flimre ved 40 Hz i et firkantet bølgemønster ved en 50 % driftscyklus. Lys falder ind i begyndelsen og ud i slutningen i henholdsvis 10 sekunder. Patienter vil blive bedt om at holde deres øjne lukkede og opfordres til at falde i søvn for den fulde stimuleringsvarighed på 60 minutter.

Efter hver stimuleringssession vil eksperimentatoren verbalt forhøre sig om bivirkninger ved at spørge patienten: "Har du oplevet uønskede effekter under eller efter stimuleringen?". Hvis patienten svarer ja, bliver de bedt om at beskrive den bivirkning og derefter bedømme dens sværhedsgrad som mild, moderat eller alvorlig, og om det var usandsynligt, sandsynligvis eller helt sikkert relateret til stimuleringen.

Til hviletilstand måling vil lysdioderne flimre ved 40 Hz som under stimuleringen, men de vil være dækket med sort tape ("Blackout"). Dette kontrollerer for muligheden for elektrisk interferens fra masken på EEG -data (Hainke et al., 2025). Her vil patienterne forblive vågen.

EEG -opsætning EEG måles i den eksperimentelle gruppe på sessioner 1 og 5 ved hjælp af Neurofax -systemet på klinikens søvnlaboratorium, understøttet af Polaris.One -software (Nihon Kohden Europe GmbH, Rosbach V.D.H., Tyskland). Prøveudtagningshastigheden vil være 1000 Hz. Guldkopelektroder vil blive placeret ved A1, A2 (Mastoider reference), FPZ (jord), venstre EOG, venstre EMG, C3, C4, O1, OZ, O2, PO3, POZ og PO4. Søvnscoring udføres automatiseret og offline ved hjælp af Python -biblioteket YASA baseret på C4-, EOG- og EMG -elektroderne og deltagernes køn og alder (Vallat & Walker, 2021).

EEG -behandling

Data vil blive forbehandlet ved hjælp af MNE Python som i Hainke et al. (2025):

Band-pass filtering (0.16-300 Hz) Bad channel rejection by visual inspection Electrode averaging by Region of Interest: central (C3, C4) and occipital (O1, Oz, O2, PO3, POz, PO4) Re-referencing to the mastoid average (A1, A2) Dividing data into 30-second epochs Bad epoch rejection (<50% sleep scoring algorithm certainty or stimulation duration <25 sekunder) For frekvensdomæneanalyser afvises epoker med en top til højeste amplitude> 1 mV. Alle 30-s epoker vil blive udsat for en fast-fireier-transformation ved hjælp af et Hamming-vindue for at opnå effektspektraltæthed pr. Epok. For tidsdomæneanalyser vil data blive yderligere opdelt i 25 ms segmenter længde på en cyklus på en 40 Hz -svingning); Segmenter med en top-til-top amplitude> 100 μV afvises. 30-s epoker og 25 ms segmenter vil blive gennemsnitligt af region af interesse (central / occipital), tilstand (blackout / stimulering), session (1/5) og tilstand (vågen / let søvn / dyb søvn). Let søvn defineres som NREM1 og NREM2; Dyb søvn defineres som NREM3.

EEG-resultater De to resulterende EEG-resultater beskriver den stabile tilstand visuelt fremkaldte potentialer (SSVEP'er), dvs. størrelsen af ​​den neuronale respons på 40 Hz visuel stimulering fra komplementære perspektiver. EEG -signaler kan fortolkes i tidsdomænet eller frekvensdomænet; Analyse af begge muliggør maksimal informationsgevinst om underliggende neuronale processer (Hainke et al., 2025). I tidsdomænet kvantificeres SSVEP-størrelse som top-til-peak-amplituden af ​​det 25 ms segment gennemsnit i mikrovolter. I frekvensområdet kvantificeres SSVEP-størrelse som signal-til-støjforholdet af effekt ved 40 Hz, dvs. effektspektraltæthedsværdien ved 40 Hz i DB divideret med de omgivende værdier [38 til 39,5 Hz] + [40,5 til 42 Hz] i DB.

Kognitive og psykiatriske resultater Følgende skalaer afsluttes af både eksperimentelle og kontrolgruppepatienter i den respektive første og sidste session. Kognition vurderes med det thinc-integrerede værktøjstestbatteri (Thinc-It; Harrison et al., 2018), præsenteret på en Windows-bærbar computer. Det er tidligere blevet brugt til at vurdere kognition i skizofreni (Szmyd et al., 2023) og har fem komponenter: spotter (valgreaktionstid), symbolcheck (1-back-test), stier (stier, der foretager test B), kodebreaker (ciffer symbol substitutionstest) og en selvrapporteret kognitiv funktionsspørgsmål (5-item perceived decitive spørgeskema). Humør måles med den positive og negative påvirkningsplan (Panas; Watson et al., 1988). Den positive og negative syndromskala (PANSS; Kay et al., 1987) administreres af en uddannet læge til at kvantificere skizofrenrelaterede psykiatriske symptomer.

En midlertidig analyse vil blive udført, når der er nået en prøve på 10 patienter i den eksperimentelle gruppe.