Messung des hippocampalen Theta-Rhythmus aus dem äußeren Gehörgang

ZIELSETZUNG:

Um zu untersuchen, ob die grobe elektrische Aktivität des äußeren Gehörgangs den Hippocampus-Theta-Rhythmus (Theta) enthält – ein potenzieller Biomarker für Angst – und um potenzielle modulierende Wirkungen zu identifizieren, die Theta auf vestibuläre Signale haben kann, unter Verwendung von Elektrovestibulographie (EVestG).

STUDIENBEVÖLKERUNG:

Zweiundvierzig (42) Personen im Alter zwischen 18 und 40 Jahren, die im vergangenen Jahr keine psychologische Behandlung angaben.

Die Mittel zur Rekrutierung von Teilnehmern entsprechen den Richtlinien des Research Ethics Board der University of Manitoba. Alle Teilnehmer müssen vor der Teilnahme eine schriftliche und informierte Einwilligung erteilen. Eine zusätzliche Einwilligung für das Arzneimittelexperiment wird von einem Arzt des Forschungsteams erteilt, der auch Rezepte für die Studienmedikamente ausstellt.

STUDIENDESIGN:

Zweiundvierzig (42) Teilnehmer werden nach dem Zufallsprinzip einer von drei parallelen Gruppen (gleicher Größe) zugeteilt: Die „Triazolam-Gruppe“, in der die Teilnehmer vor den Experimenten 0,25 mg (oral) Triazolam erhalten; die „Buspiron-Gruppe“, in der die Teilnehmer vor den Experimenten 10 mg (oral) Buspiron erhalten; und die „Placebo-Gruppe“, in der die Teilnehmer vor den Experimenten eine Placebo-Pille erhalten.

Die Studie wird aus zwei Experimenten bestehen: „Whole-Body Motion“ (WBM); und die "Stop Signal Task" (SST). Während dieser Experimente wird die Elektroenzephalographie (EEG)-Aktivität gleichzeitig vom äußeren Gehörgang (über EVestG-Elektroden) und den frontalen F7-, Fz- und F8-Stellen (unter Verwendung einer minimalistischen Konfiguration von Oberflächenelektroden) aufgezeichnet.

Alle Teilnehmer, die die Einschlusskriterien erfüllen und ihre Einverständniserklärung abgeben, werden an diesen Experimenten teilnehmen und eine Reihe von Tests im Riverview Health Centre über einen Zeitraum von etwa 2-3 Stunden absolvieren. Diese Tests umfassen: ein Audiogramm und einen Gleichgewichtstest; sowie eine Reihe von Fragebögen, die nach Depressionen suchen und Kognition, Schweregrad der Symptome, Müdigkeit und Gleichgewicht bewerten. Das Verfahren kann auch frontale Hirnasymmetriemessungen über Oberflächenelektroden-EEG-Aufzeichnungen umfassen.

HYPOTHESEN:

In dem SST-Experiment, dem WBM-Experiment und den Ruhezuständen (zwischen den Rotationen) stellen wir die Hypothese auf, dass für die drei Studiengruppen: 1) jede 4-12-Hz-Modulation der vestibulären Feldpotentiale (in der Frequenz) in den Arzneimittelgruppen am niedrigsten sein wird und am höchsten in der Placebogruppe; 2) die Arzneimittelgruppen haben EEG-Spektralspitzen im Bereich von 4–12 Hz, die (in der Frequenz) am niedrigsten sind, während die Spitzen der Placebogruppe am höchsten sind; 3) die gesamte 4–12 Hz-EEG-Leistung wird in den Arzneimittelgruppen am niedrigsten und in der Placebogruppe am höchsten sein; 4) Im Allgemeinen sind die EEG-Aktivität bei 4–12 Hz und die Mitnahme von EVestG-Feldpotentialen (FPs) bei 4–12 Hz am deutlichsten und treten am häufigsten in der Placebo-Gruppe und am seltensten in den Arzneimittelgruppen auf.

Es wird erwartet, dass die Placebogruppe den höchsten Grad an Kohärenz im Theta-Bereich zwischen mPFC und Aktivität des äußeren Gehörgangs zeigt, insbesondere während WBM-Bewegungen und SST-Stopp-Versuchen mit mittlerer Verzögerung, aber auch im Ruhezustand. Den Wirkstoffgruppen wird vorausgesagt, dass sie den geringsten Grad dieser Kohärenz aufweisen.

Es wird erwartet, dass die Theta-Frequenz mit der Zustandsangst in dem Maße korreliert, dass sie Personen mit hoher und niedriger Punktzahl im State-Trait Anxiety Inventory (STAI)-Test trennt. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass Trait-Angst (ebenfalls durch den STAI-Test gemessen) mit Merkmalen korreliert, die nichts mit Theta zu tun haben, aber denen ähneln, die in früheren EVestG-Studien identifiziert wurden, an denen depressive Patienten beteiligt waren, wo differenzierende Merkmale in durchschnittlichen FP-Wellenformen gefunden wurden.

METHODIK:

Hinweis: Während der COVID-19-Pandemie werden einige der Verfahren in diesem Abschnitt geändert. (Siehe Anhang A des Protokolls für Standardarbeitsanweisungen während der Covid-19-Pandemie).

Den Teilnehmern werden die Einzelheiten der Studie erklärt, bevor sie eine schriftliche Einverständniserklärung unterzeichnen. Sie erhalten dann den (2-minütigen) Standing Balance Test (SBT) und das (5-minütige) Audiogramm. [Alle Probanden, die den SBT nicht bestehen, erhalten den (5-minütigen) Fragebogen Vestibular Disorders Activities of Daily Living Scale (VADL), und Probanden, die den VADL oder das Audiogramm nicht bestehen, werden ausgeschlossen]. Sie erhalten dann eine Kapsel, die entweder 0,25 mg Triazolam, 10 mg Buspiron oder eine Placebo-Pille enthält, wobei der Inhalt der Kapsel zufällig durch einen Computercode bestimmt wird. Als nächstes werden sie eine Reihe von Tests und Fragebögen ausfüllen. Zunächst werden die (5-minütige) Barnes Akathisia Rating Scale (BARS) und die (1-minütige) Stanford Sleepiness Scale (SSS) durchgeführt. Als Nächstes absolvieren sie den (10-minütigen) Montreal Cognitive Assessment (MOCA)-Test, bevor sie sowohl den (10-minütigen) Eysenck-Persönlichkeitsfragebogen – überarbeitet (EPQ-R) als auch das (10-minütige) Spielberger State-Trait Anxiety Inventory ausfüllen (STAI) Fragebögen. Einige der Fragebögen werden von einem Computerprogramm verwaltet.

Vor den Experimenten wird der Kopfumfang gemessen und Elektroden an F7, Fz und F8 (zur Analyse) und AFz (Electro Cap Int. Gnd), nach dem internationalen 10/20-System; sowie über, unter und rechts vom rechten Auge und links vom linken Auge; und auf beiden Mastoiden; mit auf unter 5 kΩ abgesenkten Impedanzen. Als nächstes werden EVestG-Elektroden positioniert (gemäß Abschnitt 4.3 des Protokolls). Elektrokardiogramm-Elektroden können auch in der Nähe der Handgelenke/Knöchel verwendet werden. Die Teilnehmer werden dann zu dem hydraulischen Stuhl geführt, auf dem sie während der Experimente sitzen bleiben. Die oben genannten Tests, Fragebögen und Elektrodenplatzierungen sollten etwa 1 Stunde dauern.

Das erste Experiment ist der SST (siehe Abschnitt 4.15 des Protokolls), für den der hydraulische Stuhl bewegungslos bleibt. Ein Laptop wird vor dem Teilnehmer platziert. Der SST dauert etwa 15 Minuten.

Das zweite Experiment besteht aus Ganzkörperrotationen und -translationen im hydraulischen Stuhl (wie in Abschnitt 4.3 beschrieben). Jede Bewegung wird zweimal ausgeführt, mit vier verschiedenen Bewegungen aus der aufrechten Sitzposition und zwei aus der Rückenlage. Dieser Versuch sollte etwa 30 Minuten dauern.

Als nächstes wird der STAI-Fragebogen erneut durchgeführt, und die Teilnehmer werden mit der (15-minütigen) Montgomery Asberg Depression Rating Scale (MADRS) und der (10-minütigen) Mini-Mental State Examination (MMSE) auf Depressionen und kognitiven Verfall untersucht. bzw. Das (15-minütige) Mini-Interne Neuropsychiatrische Interview (M.I.N.I.) wird auch verwendet, um nach Symptomen zu suchen.

Schließlich werden alle Elektroden, Klebebänder und oberflächliches Gel vom Teilnehmer entfernt, den der Untersucher dazu anhalten wird, seine Ohren so bald wie möglich mit warmem Wasser zu waschen. Seit der Einnahme der Kapsel sind insgesamt 2-3 Stunden vergangen. Die Teilnehmer bleiben im vierten Stock des Verwaltungsgebäudes des RHC und werden überwacht, bis alle Arzneimittelwirkungen abgeklungen sind. Sie werden daran erinnert, kein Kraftfahrzeug zu benutzen, um nach Hause zurückzukehren, und sie haben im Voraus ein alternatives Transportmittel arrangiert und erhalten ein Datenblatt für das Medikament, das sie erhalten haben.

STATISTISCHE ANALYSE:

Statistische Analysen umfassen MANOVAs und t-Tests an Leistungsspektren von EVestG- und EEG-Aufzeichnungen, um nach Unterschieden zwischen Gruppen zu suchen. Korrelationsmaße werden verwendet, um die Kohärenz zwischen EVestG- und EEG-Aufzeichnungen sowie zwischen Symptombewertungswerten und Spektren von EVestG- und EEG-Aufzeichnungen zu identifizieren.