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Untersuchung von Oszillationen, die der menschlichen kognitiven und affektiven Verarbeitung zugrunde liegen, mit intrakraniellem EEG

9. Januar 2020 aktualisiert von: University of North Carolina, Chapel Hill
Zweck: Untersuchung der elektrophysiologischen Korrelate menschlicher Kognition und affektiver Verarbeitung. Teilnehmer: Patienten mit arzneimittelresistenter Epilepsie, die sich einer epilepsiechirurgischen kortikalen Kartierung mit kontinuierlicher Elektrokortikographie (ECoG) mit intrakraniellen Elektroden unterziehen. Verfahren (Methoden): Die Teilnehmer werden während der routinemäßigen Langzeitüberwachung computergestützte kognitive und affektive Verarbeitungsaufgaben durchführen. Während der Aufgabe wird ein intrakranielles EEG erfasst

Studienübersicht

Status

Beendet

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Es wird angenommen, dass Oszillationen in verschiedenen Frequenzbändern wie Theta, Alpha, Beta, Gamma und High Gamma der Verarbeitung kognitiver und emotionaler Informationen zugrunde liegen. Zum Beispiel ist bekannt, dass Theta- (3–7 Hz) und Alpha-(8–12 Hz)-Oszillationen sowohl dem Arbeitsgedächtnis als auch der Aufmerksamkeitsverarbeitung zugrunde liegen. Theta-Oszillationen sind dafür bekannt, emotionale und neutrale Reize zu unterscheiden, während Gamma-Oszillationen (30–50 Hz) bekanntermaßen der schnellen Integration von Informationen zugrunde liegen. Die Tatsache, dass diese Oszillationen auch bei neuropsychiatrischen Erkrankungen gestört sind, unterstreicht die Bedeutung dieser Oszillationen.

Ein Großteil unseres Verständnisses dieser Schwingungen stammt aus nicht-invasiven Methoden beim Menschen wie Elektroenzephalographie (EEG), Magnetoenzephalographie (MEG) und invasiven Methoden in Tiermodellen. EEG und MEG messen jedoch Schwingungen, die durch kollektives Feuern großer kortikaler Flecken erzeugt werden, wodurch die räumliche Auflösung verloren geht. Auch Aktivitäten aus tieferen Strukturen wie Amygdala und Hippocampus können in diesen Modalitäten nicht erfasst werden. Tiermodelle leiden oft unter der schlechten Übersetzung des Verhaltens von Tieren auf Menschen und umgekehrt. Das intrakranielle EEG oder die Elektrokortikographie (ECoG) hilft, die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden.

Studien, die ECoG verwenden, sind weit verbreitet und waren hilfreich bei der Aufklärung der funktionellen Rollen verschiedener Gehirnregionen in Kognition und Emotion. Die Forscher wollen diese etablierten Verfahren nutzen, um die Rolle von Oszillationen, die aus verschiedenen Hirnregionen aufgezeichnet werden, für Kognition und Emotion zu untersuchen.

Patienten mit medizinisch refraktärer Epilepsie werden einer langfristigen invasiven Überwachung zur Planung der chirurgischen Resektion unterzogen. Elektroden werden subdural über dem Anfallsherd implantiert, um die Anfallsanfangszone zu identifizieren, und die Patienten befinden sich oft etwa eine Woche lang in der Epilepsie-Überwachungsstation des Neuroscience-Krankenhauses. Während dieser Zeit wird ständig ein intrakranielles EEG für die klinische Untersuchung erfasst. Die Forscher planen, diese Patienten zu rekrutieren, während sie sich einer Langzeitüberwachung unterziehen, um den seltenen Zugang zu direkten Gehirnaufzeichnungen zu nutzen und die Rolle von Oszillationen bei der kognitiven und affektiven Verarbeitung zu untersuchen. Patienten, die ihre informierte Zustimmung zur Teilnahme an der Studie geben, werden computerbasierte kognitive und emotionale Verarbeitungsaufgaben durchführen.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

4

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • North Carolina
      • Chapel Hill, North Carolina, Vereinigte Staaten, 27599
        • University of North Carolina at Chapel Hill

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre bis 80 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  1. Geschichte der medizinisch hartnäckigen Epilepsie
  2. In der Lage, eine informierte Einwilligung zu geben
  3. Alter 18 - 80 Jahre, beide Geschlechter

Ausschlusskriterien:

  1. Schwere systemische Erkrankung
  2. Schwere kognitive Beeinträchtigung, definiert als Mini-Mental State Examination von weniger als 20
  3. Schwere psychiatrische Erkrankung
  4. Übermäßiger Konsum von Alkohol oder anderen Substanzen

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: N / A
  • Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Kognitive und emotionale Verarbeitungsaufgaben
Als Teil der klinischen Überwachung wird das intrakranielle EEG kontinuierlich erfasst, wenn sich der Teilnehmer in der Epilepsie-Überwachungseinheit des UNC Neuroscience Hospital befindet. Wir werden ein von der FDA zugelassenes EEG-Verstärker-/Datenerfassungssystem verwenden, um die Forschungsdaten zu sammeln. Computerbasierte Aufgaben werden über einen Laptop präsentiert und aufgabenbezogene Zeitinformationen werden vom Laptop an das Datenerfassungssystem übertragen. Zu den computergestützten Aufgaben gehören die Arbeitsgedächtnisaufgabe, die Belohnungslernaufgabe und die Gesichtsemotionserkennungsaufgabe
Verhalten: Arbeitsgedächtnisaufgabe

Sternberg-Aufgabe Items, die visuell präsentierte Alphabete, Formen oder Zahlen oder Töne sein können, die über Lautsprecher präsentiert werden, werden dem Teilnehmer präsentiert. Der Teilnehmer muss die präsentierten Elemente in seinem Gedächtnis behalten und, wenn ein einzelnes Prüfelement präsentiert wird, angeben, ob das Prüfelement in der unmittelbar vorangehenden Liste vorhanden war, indem er eine Taste auf der Tastatur drückt.

N-Back-Aufgabe Items werden kontinuierlich nacheinander präsentiert und die Teilnehmer werden angewiesen anzugeben, ob Items n Items zuvor wiederholt werden, indem sie eine Taste auf der Tastatur drücken. Die Aufgabe ist basierend auf dem 'n' in Blöcke von 0,1,2,3 Back Trials unterteilt. Zum Beispiel muss der Teilnehmer bei der 2-zurück-Aufgabe angeben, ob das Element, das 2 Elemente zuvor präsentiert wurde, mit dem aktuellen Element übereinstimmt. Ähnlich wie bei der vorherigen Aufgabe können die Items visuell oder auditiv präsentiert werden.

Andere Namen:
  • Sternberg-Aufgabe
  • N-Back-Aufgabe
Verhalten: Lernaufgabe belohnen
Auf dem Bildschirm werden zwei abstrakte visuelle Stimuli präsentiert und der Teilnehmer wird gebeten, einen auszuwählen. Dem Teilnehmer unbekannt, ist jeder Stimulus mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten einer virtuellen Belohnung verbunden, so dass ein Stimulus mit einem Nettogewinn verbunden ist, während der andere mit einem Nettoverlust verbunden ist. Das Ziel des Teilnehmers ist es, die Belohnung zu maximieren. Sobald der Teilnehmer den mit dem Nettogewinn verbundenen Stimulus identifiziert, werden die Belohnungswahrscheinlichkeiten umgekehrt. Dieser Vorgang wird 5 mal wiederholt.
Andere Namen:
  • Umkehraufgabe lernen
Verhalten: Aufgabe zur Erkennung von Gesichtsemotionen
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.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Leistung der intrakraniellen EEG-Spektren
Zeitfenster: Das intrakranielle EEG wird gleichzeitig gesammelt, wenn die Teilnehmer die Aufgabe ausführen. 1 Stunde
Die Spektralanalyse elektrophysiologischer Daten wird unter Verwendung von Multitaper-FFT und Wavelet-Transformationen durchgeführt. Die Messungen werden zwischen verschiedenen Epochen innerhalb der Aufgaben verglichen, um festzustellen, welche Schwingungen durch die Aufgabe moduliert werden. 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

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Aufgabenleistung: Reaktionszeiten
Zeitfenster: 1 Stunde
Für alle oben beschriebenen Aufgaben wird die Zeit von der Aufforderung zur Antwort bis zum Erhalt der Antwort als Reaktionszeit erfasst. Die Reaktionszeit wird in Millisekunden gemessen.
1 Stunde
Analyse der funktionellen Konnektivität des intrakraniellen EEG
Zeitfenster: Das intrakranielle EEG wird gleichzeitig gesammelt, wenn die Teilnehmer die Aufgabe ausführen. 1 Stunde
Die funktionelle Konnektivität zwischen den verschiedenen Elektroden wird unter Verwendung des Phasenverriegelungswerts und der Granger-Kausalität gemessen.
Das intrakranielle EEG wird gleichzeitig gesammelt, wenn die Teilnehmer die Aufgabe ausführen. 1 Stunde

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

University of North Carolina, Chapel Hill

Mitarbeiter

National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS)

Ermittler

  • Hauptermittler: Hae Won Shin, MD, University of North Carolina, Chapel Hill

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

7. August 2017

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

29. Juli 2018

Studienabschluss (Tatsächlich)

29. Juli 2018

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

29. August 2017

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

29. August 2017

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

31. August 2017

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

13. Januar 2020

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

9. Januar 2020

Zuletzt verifiziert

1. Januar 2020

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Andere Studien-ID-Nummern

  • 17-1301
  • R21NS094988-01A1 (US NIH Stipendium/Vertrag)

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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