- ICH GCP
- US-Register für klinische Studien
- Klinische Studie NCT03111290
Modulierende Schwingungen und Arbeitsgedächtnis bei Patienten mit Subduralelektroden
Zweck: Es sollte untersucht werden, ob rhythmische direkte elektrische Stimulation (DES) eine Mitnahme von endogener neuronaler oszillatorischer Aktivität verursacht und ob eine solche Aktivität die Kognition verbessert.
Teilnehmer: Patienten mit arzneimittelresistenter Epilepsie, die sich einer epilepsiechirurgischen kortikalen Kartierung mit kontinuierlicher Elektrokortikographie (ECoG) mit intrakraniellen Elektroden unterziehen.
Verfahren (Methoden): Während der routinemäßigen extraoperativen kortikalen Kartierung wird über intrakranielle Elektroden eine rhythmische elektrische Stimulation abgegeben. Langzeit-EKoG-, Prä-Stimulations-EKoG-, Peri-Stimulations-EKoG- und Post-Stimulations-EKoG-Daten werden analysiert, um die Mitnahme neuronaler Schwingungen zu beurteilen.
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Das Ziel dieser Studie ist es, die Entrainment der endogenen neuralen oszillierenden Aktivität durch direkte elektrische Stimulation (DES) des Gehirns zu charakterisieren und die Auswirkungen auf die Kognition zu verstehen.
In dieser Studie werden die Forscher rhythmischen DES bei Patienten anwenden, die sich routinemäßig DES zur kortikalen Kartierung als Teil ihrer epilepsiechirurgischen Bewertung unterziehen, mit dem Ziel, kortikale neurale Oszillationen bei bestimmten Frequenzen einzuleiten, die für die kognitive Verarbeitung und neuropsychiatrische Erkrankungen relevant sind. Die Forscher nehmen an, dass rhythmisches DES innerhalb einer natürlich vorkommenden Schwingungsfrequenz eine Mitnahme bei dieser Frequenz verursacht (z. 10 Hz rhythmischer DES wird eine 10 Hz Alpha-Oszillation mitführen). Außerdem gehen die Forscher davon aus, dass rhythmischer DES bei den Frequenzen Theta (5 Hz), Alpha (10 Hz) und Gamma (50 Hz) eine Verstärkung der neuronalen Oszillationen im Gammaband verursacht.
Die Studie folgt einem Crossover-Design innerhalb der Teilnehmer. Die Teilnehmer werden eine der unten beschriebenen Aufgaben ausführen und jede Aufgabe besteht aus mehreren Versuchen mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden. Die Stimulation erfolgt gleichzeitig über Elektroden, die zur klinischen Bestimmung des Anfallsfokus implantiert werden. Eine gleiche Anzahl von Stimulations- und Scheinversuchen wird pseudozufällig verschachtelt, um ein ausgewogenes Design zu erhalten (ausgewogen über Versuchsschwierigkeit und Versuchstyp).
Die Ermittler wenden elektrische Stimulation in Form von Impulsfolgen an. Die angewandte elektrische Stimulationsintensität, -dauer und -frequenz folgen den Parametern, die für die klinische Bewertung von Sprache und Anfallsherd verwendet werden, und fallen unter die klinisch zugelassenen Grenzwerte.
Die Ermittler messen die Leistung der Teilnehmer bei einer einfachen Arbeitsgedächtnisaufgabe während des oben beschriebenen kortikalen elektrischen Stimulationsprotokolls. Alternativ können die Teilnehmer eine Gesichtserkennungsaufgabe durchführen.
Studientyp
Phase
- Unzutreffend
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Geschichte der medizinisch hartnäckigen Epilepsie
- In der Lage, eine informierte Zustimmung zu geben
- Alter 18 - 80 Jahre, beide Geschlechter
Ausschlusskriterien:
- Frühere oder aktuelle Vorgeschichte anderer neurologischer Erkrankungen, einschließlich ischämischer Schlaganfall, intrazerebraler Blutung, Hirntumor.
- Schwere systemische Erkrankung
- Schwere kognitive Beeinträchtigung, definiert als Mini-Mental State Examination von weniger als 20
- Schwere psychiatrische Erkrankung
- Übermäßiger Konsum von Alkohol oder anderen Substanzen
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
- Zuteilung: Nicht randomisiert
- Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
- Maskierung: Single
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
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Schein-Komparator: Schein
Gerät: Schein für direkte kortikale Stimulation.
Versuche, bei denen keine Stimulation angewendet wird.
Diese Versuche werden unter Verwendung eines generischen Triggergenerators initiiert.
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Scheinversuche, bei denen kein elektrischer Impuls abgegeben wird
|
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Aktiver Komparator: Stimulation
Gerät: Direkte kortikale Stimulation.
150 Stimulationen mit Stimulationen von 5 Sekunden Dauer an verschiedenen Zielelektroden bei zwei Zielfrequenzen (z. B. 5 Hz und 10 Hz) 2 Milliampere Amplitude (Pulsform - Biphasischer Rechteckimpuls 200 Mikrosekunden Dauer pro Phase).
Die Stimulation wird gleichzeitig mit der Aufgabe angewendet und Stimulationsversuche werden zufällig mit Scheinversuchen verschachtelt.
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Zwischen zwei im Gehirn implantierten lokalen Elektroden wird eine Folge periodischer elektrischer Impulse abgegeben
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Leistung der Arbeitsgedächtnisaufgabe - Genauigkeit
Zeitfenster: 1 Stunde
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Bei dieser Aufgabe wird eine Folge von Elementen (Buchstaben oder Ziffern) gefolgt von einer Verzögerung präsentiert.
Anschließend wird ein einzelnes Element präsentiert, das in der Sequenz enthalten sein kann oder nicht, und die Testperson wird gebeten, anzugeben, ob das Element in der zuvor präsentierten Sequenz enthalten war.
Insgesamt werden 150 Versuche mit zufällig verschachtelten Scheinversuchen durchgeführt, bei denen keine Stimulation angewendet wird.
Die Genauigkeit wird in Prozent richtig quantifiziert.
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1 Stunde
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Leistung der Arbeitsgedächtnisaufgabe - Reaktionszeit
Zeitfenster: 1 Stunde
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Bei dieser Aufgabe wird eine Folge von Elementen (Buchstaben oder Ziffern) gefolgt von einer Verzögerung präsentiert.
Anschließend wird ein einzelnes Element präsentiert, das in der Sequenz enthalten sein kann oder nicht, und die Testperson wird gebeten, anzugeben, ob das Element in der zuvor präsentierten Sequenz enthalten war.
Insgesamt werden 150 Versuche mit zufällig verschachtelten Scheinversuchen durchgeführt, bei denen keine Stimulation angewendet wird.
Reaktionszeiten werden in Millisekunden quantifiziert.
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1 Stunde
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Intrakraniales EEG
Zeitfenster: Das intrakranielle EEG wird gleichzeitig gesammelt, wenn die Teilnehmer die Aufgabe ausführen. 1 Stunde
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Spektralanalysen und funktionelle Konnektivitätsanalysen von elektrophysiologischen Daten werden mit Methoden wie Multi-Taper FFT, Wavelets, Phasenverriegelung, Granger-Kausalität usw. durchgeführt.
Die Messungen werden zwischen Schein- und Stimulationsversuchen verglichen, um festzustellen, ob die Stimulation die neuronale Mitnahme verbessert.
Die Korrelation zwischen den oben beschriebenen Maßnahmen und der Aufgabenerfüllung wird ebenfalls geschätzt.
|
Das intrakranielle EEG wird gleichzeitig gesammelt, wenn die Teilnehmer die Aufgabe ausführen. 1 Stunde
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Andere Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Leistung der Gesichtserkennungsaufgabe - Genauigkeit
Zeitfenster: 1 Stunde
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Teilnehmern, die zustimmen, wird diese Aufgabe übertragen.
Bei einem bestimmten Versuch werden den Teilnehmern Bilder von zwei Gesichtern nebeneinander präsentiert.
Die Gesichter stimmen entweder in Bezug auf die Emotionskategorie überein (z. B. 2 Wutgesichter) oder nicht (z. B. ein Wutgesicht und ein Angstgesicht).
Zusammen präsentierte Gesichter haben immer das gleiche Geschlecht, aber unterschiedliche Identitäten.
Die Teilnehmer werden gebeten, festzustellen, ob die beiden präsentierten Gesichter dieselbe Emotionskategorie darstellen.
Die Teilnehmer haben 5 Sekunden Zeit, um die Entscheidung zu treffen und durch Drücken einer Taste auf der Tastatur anzuzeigen.
Die Genauigkeit wird in Prozent richtig quantifiziert.
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1 Stunde
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Leistung der Gesichtserkennungsaufgabe - Reaktionszeit
Zeitfenster: 1 Stunde
|
Teilnehmern, die zustimmen, wird diese Aufgabe übertragen.
Bei einem bestimmten Versuch werden den Teilnehmern Bilder von zwei Gesichtern nebeneinander präsentiert.
Die Gesichter stimmen entweder in Bezug auf die Emotionskategorie überein (z. B. 2 Wutgesichter) oder nicht (z. B. ein Wutgesicht und ein Angstgesicht).
Zusammen präsentierte Gesichter haben immer das gleiche Geschlecht, aber unterschiedliche Identitäten.
Die Teilnehmer werden gebeten, festzustellen, ob die beiden präsentierten Gesichter dieselbe Emotionskategorie darstellen.
Die Teilnehmer haben 5 Sekunden Zeit, um die Entscheidung zu treffen und durch Drücken einer Taste auf der Tastatur anzuzeigen.
Reaktionszeiten werden in Millisekunden quantifiziert.
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1 Stunde
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Mitarbeiter und Ermittler
Ermittler
- Hauptermittler: Hae Won Shin, MD, University of North Carolina, Chapel Hill
- Hauptermittler: Flavio Frohlich, PhD, University of North Carolina, Chapel Hill
Publikationen und hilfreiche Links
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Geschätzt)
Studienabschluss (Geschätzt)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
- 13-2710
- 1R21NS094988 (US NIH Stipendium/Vertrag)
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Beschreibung des IPD-Plans
Studiendaten/Dokumente
-
Zusammenfassender Datensatz
Informationskommentare: Datensatz zur Unterstützung von Alagapan et al. 2016 PLoS Biologie
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