Analyse elektrokortikographischer Signale
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Es werden zwei separate Experimente vorgeschlagen, die beide Designs mit wiederholten Messungen verwenden.
1: Elektrokortikographie (ECoG)-Studie des visuellen Arbeitsgedächtnisses. Jeder Versuch der Verhaltensaufgabe beginnt damit, den Probanden zwei visuelle Bilder zu präsentieren, jeweils eines aus zwei dieser drei Kategorien: Gesichter, Wörter und Außenszenen. Sie werden dann mit einer Erkennungssonde darauf hingewiesen, auf welcher sie getestet werden, und nach der ersten Sonde wird der Cuing-Probing-Prozess wiederholt. Bei den für diese Studie ausgewählten Patienten werden Tiefenelektroden in den linken medialen Temporallappen und/oder Gitter implantiert, die den linken okzipitalen, temporalen und/oder parietalen Kortex abdecken, und die Eignung der Patientendaten für den endgültigen Datensatz erfordert mindestens einen Stimulus Kategorie kann daraus entschlüsselt werden. (Die genaue Mindestanzahl der erforderlichen Versuche kann nicht a priori berechnet werden, da dies die Kenntnis des Signal-Rausch-Verhältnisses in einem Datensatz erfordert, eine Eigenschaft, die in Elektrokortikographiedaten sehr variabel ist.)
2. Elektrokortikographie der räumlichen selektiven Aufmerksamkeit. Jeder Versuch der Verhaltensaufgabe beginnt damit, dass den Probanden ein weißes „+“ auf einem Bildschirm präsentiert wird, wobei jeder Arm auf einen potenziellen Zielort zeigt. Während jedes Versuchsblocks mit 92 Versuchen werden immer nur zwei um 180 Grad gegenüberliegende Orte angezeigt, wobei ein Arm des „+“ gelb und der gegenüberliegende blau wird, um mit 75%iger Gültigkeit den Ort anzuzeigen, an dem man orientiert ist Es erscheint ein Gabor-Patch (5 Grad von der Fixierung; Cue-Farbzuordnung ausgeglichen), was eine beschleunigte "R/L"-Neigungsbeurteilung erfordert. Orthogonal zur Cue-Color-Konfiguration beginnt die Hälfte der Versuche in jedem Block mit der Präsentation eines „x“, das sich mit einer unvorhersehbaren Verzögerung (0,5 Sek. +/- 0,3) um 45 Grad dreht. Bei diesen Versuchen beträgt das Signal-zu-Ziel-Intervall (d. h. von der Drehung auf "+" bis zum Einsetzen des Farbsignals) 750 ms. Bei Versuchen, die mit dem Einsetzen eines "+" beginnen, variiert das Cue-to-Target-Intervall unvorhersehbar zwischen 650, 750 und 850 ms. Die Zerlegung von Alpha-Band-Oszillationen (Gehirnwellen, die ungefähr 10 Mal pro Sekunde zirkulieren) in Komponenten, die mit jedem Ort verbunden sind, wird durch Filtern des Signals der gesamten Kopfhaut mit Gewichten aus dem invertierten Codierungsmodell abgeleitet, das trainiert wurde, um die vier kritischen Orte zu codieren.
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
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Wisconsin
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Madison, Wisconsin, Vereinigte Staaten, 53705
- University of Wisconsin
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Es werden Teilnehmer mit implantierten Elektrodenarrays rekrutiert, die zur Teilnahme bereit und in der Lage sind, zu kooperieren und Forschungsanweisungen zu befolgen.
- Muss lesen können
- Muss Objekte benennen können
- Muss in der Lage sein, Gedanken mit gesprochener Sprache zu artikulieren
Ausschlusskriterien:
- postoperative Schmerzen, die Betäubungsmittel erfordern
- wiederholte Anfälle, die das Bewusstsein trüben
- IQ von 85 und darunter
- postoperative Subduralblutung
- zerebrale Pathologie, die die kortikalen Regionen betrifft, aus denen Aufzeichnungen gemacht werden
- Frauen, die schwanger sind oder vermuten, schwanger zu sein
Studienplan
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 |
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Experimental: Experimenteller Arm
Als einziger Teil dieser wissenschaftlichen Grundlagenstudie werden die Teilnehmer Arbeitsgedächtnis- und Aufmerksamkeitsaufgaben durchlaufen
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Arbeitsgedächtnis und Aufmerksamkeitsaufgaben
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Qualitatives Maß: Priorisierungshinweisbezogene Änderungen in der neuronalen Darstellung von als Binär gemeldeten Reizen für die Dekodierbarkeit priorisierter und nicht priorisierter Elemente
Zeitfenster: Zwanzig Minuten
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In diesem Experiment wird eine maschinelle Lernanalyse – multivariate Musterklassifizierung – verwendet, um die von den Elektrokortikographie-Elektroden gemessenen Gehirnsignale zu „dekodieren“.
Das heißt, die Analyse wird feststellen, ob das Gesicht/Wort/die Szene, an das/die man sich erinnert, durch diese bestimmten Gehirnsignale repräsentiert wird.
Das primäre Ergebnis wird darin bestehen, zu beurteilen, was mit der neuronalen Darstellung beispielsweise eines Gesichts passiert, wenn dem Patienten nachgewiesen wird, dass der andere Reiz, der in diesem Versuch präsentiert wird, zuerst getestet wird – d. h. die Analyse wird die Entschlüsselbarkeit der beiden Elemente bewerten als Funktion ihrer Priorität für anstehende Aufgabenanforderungen.
Hier wird die kategoriale Leistung von Support Vector Machines (SVMs) berichtet, die mithilfe eines 10-fachen Kreuzvalidierungsverfahrens trainiert wurden, um die priorisierten und nicht priorisierten Speicherelemente (Gesichter, Szenen oder Wörter) zu dekodieren.
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Zwanzig Minuten
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Qualitatives Maß: Phasen-Amplituden-Kopplung der Arbeitsgedächtnisverzögerungszeit, angegeben als Richtung (Zunahme/Abnahme) für Region und Stimulustyp
Zeitfenster: Zwanzig Minuten
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Phasen-Amplituden-Kopplung (PAC) bezieht sich auf die Synchronität zwischen niederfrequenten Schwingungen und Hochfrequenzsignalausbrüchen, die als Proxy für das neuronale Feuern interpretiert wird.
Das primäre Ergebnismaß besteht darin, ob sich der Grad der mit einem Reiz verbundenen Phasen-Amplituden-Kopplung ändert (zunimmt, abnimmt, zu anderen Frequenzen wechselt), nachdem dieser Reiz durch den Hinweis priorisiert oder depriorisiert wurde.
Hier wird die Richtung des PAC zwischen niedrigen Theta-Oszillationen (6 Hz) und hohen Gamma-Bursts (>140 Hz) in binärer Form angegeben, je nachdem, ob der PAC für die drei Reiztypen (Gesichter, Szenen oder Wörter) zu- oder abgenommen hat Elektrodensignale in verschiedenen Gehirnregionen analysiert.
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Zwanzig Minuten
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Experiment 3.b. Verdeckte räumliche Aufmerksamkeitsbedingte Änderungen der Phasen-Amplituden-Kopplung
Zeitfenster: Zwanzig Minuten
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Die Phasen-Amplituden-Kopplung bezieht sich auf die Synchronität zwischen niederfrequenten Schwingungen und Hochfrequenzsignalausbrüchen, die als Proxy für das neuronale Feuern interpretiert wird.
Das primäre Ergebnismaß besteht darin, ob sich der Grad der Phasen-Amplituden-Kopplung im Gewebe, das einen Raumbereich darstellt, der für einen gesamten Versuchsblock irrelevant ist, auf eine Weise ändert, die die dynamischen Änderungen widerspiegelt, die für den ungezielten Ort jedes Versuchs erwartet werden, oder ob dies der Fall ist Seien Sie unempfindlich gegenüber Aufmerksamkeitsverschiebungen, die per Definition für dieses Gewebe im Verlauf dieses Versuchsblocks niemals relevant sind.
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Zwanzig Minuten
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Mitarbeiter
Ermittler
- Hauptermittler: Bradley R Postle, PhD, University of Wisconsin, Madison
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
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
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
- 2015-0282
- A538900 (Andere Kennung: UW- Madison)
- SMPH\PSYCHIATRY\PSYCHIATRY (Andere Kennung: UW Madison)
- Protocol Version 6/18/2019 (Andere Kennung: UW Madison)
- 2R01MH095984 (US NIH Stipendium/Vertrag)
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Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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