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Neurocognitive Basis of Attention and Eye Movement Guidance in the Real World Scenes

8. Juni 2022 aktualisiert von: Avniel Ghuman
The objective of this study is to determine the effects of electrical brain stimulation (EBS) on visual search in natural scenes in humans.

Studienübersicht

Detaillierte Beschreibung

The ability to conduct a visual search for an object in a naturalistic scene is a crucial component of everyday interactions with the environment. This process requires the recognition of different items, accessing stored semantic knowledge about those items and their relationships with other objects, and guiding vision based on that knowledge. Classical models of attention emphasize low-level visual salience maps for attentional guidance. However, behavioral studies increasingly support a role for object knowledge in guiding attention and eye movements. Despite strong behavioral evidence that conceptual information about objects and scenes is critical for real world guidance of attention, very little is known about the neural basis of the guidance of attention based on meaning.

Previous human imaging studies have identified several brain regions that represent object and scene/context knowledge as it relates to visual recognition. In particular, regions of the temporal lobes (inferior temporal regions (ITC), parahippocampal cortex (PHC), and the hippocampus) are critical for perceiving and understanding objects, but little is known about the role of these individual regions in how they interact to guide attention and eye movements in real-world scenes.

Electrical brain stimulation is routinely performed clinically in the surgical treatment of epilepsy patients, both intraoperatively and using implanted electrodes. It is used as standard of care both to map eloquent brain function prior to surgical treatment for epilepsy and to map the seizure network. The purpose of this study is to gain a better understanding of the information flow and neural dynamics of the brain, examining the impact of electrical brain stimulation on stimulus search time, accuracy, and eye movement trajectories.

Studientyp

Interventionell

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

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

Studienorte

    • Pennsylvania
      • Pittsburgh, Pennsylvania, Vereinigte Staaten, 15213
        • UPMC Presbyterian

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 75 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Inclusion Criteria:

  • Have intracranial EEG electrodes implanted for stage II epilepsy planning.
  • Have adequate cognitive and communication ability to give informed consent, understand instructions, and follow direction.
  • Be able to understand the tasks and provide responses.
  • IQ > 75 (done as part of standard-of-care neuropsychological testing as part of the surgical treatment for epilepsy)
  • Speak English

Exclusion Criteria:

  • Inability to understand or perform the tasks outlined in this protocol
  • In excessive postoperative discomfort.

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: Electrical and Sham Electrical Brain Stimulation
Electrical brain stimulation and sham electrical brain stimulation will be administered to all participants.
Electrical Brain Stimulation (EBS) will be used to disrupt local neural activity in inferior temporal regions (ITC), parahippocampal cortex (PHC), the hippocampus, and control regions. The effects of EBS will be examined on attention and eye movement behavior, and all participants will receive both EBS and sham electrical brain stimulation.
Sham electrical brain stimulation (SEBS) will be applied to inferior temporal regions (ITC), parahippocampal cortex (PHC), the hippocampus, and control regions. The effects of SEBS will be examined on attention and eye movement behavior, and all participants will receive both SEBS and EBS.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Incidence of eye fixations during electrical brain stimulation (EBS) vs. sham electrical brain stimulation (SEBS).
Zeitfenster: Eye fixation incidence will be assessed during the intervention, through study completion, up to 1 week on average.
Eye fixations will be assessed using an eye tracking device, which collects videos of eye movements. Participants will be presented with an image of a scene, and asked to locate a target object. The incidence of eye fixations occurring before participants locate the target object will be measured at preferred and control brain regions during EBS and SEBS.
Eye fixation incidence will be assessed during the intervention, through study completion, up to 1 week on average.

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Search time for target object during EBS vs. SEBS.
Zeitfenster: Search Time will be assessed during the intervention, through study completion, up to 1 week on average.
Visual search time will be assessed by asking participants to answer a simple question about a target object in an image of a scene as quickly and accurately as possible. The question will presented to the participants, followed by the image of the scene. The search time to locate the target object and respond to the question will be measured at preferred and control brain regions during EBS and SEBS.
Search Time will be assessed during the intervention, through study completion, up to 1 week on average.
Identification accuracy during EBS vs. SEBS.
Zeitfenster: Identification accuracy will be assessed during the intervention, through study completion, up to 1 week on average.
Identification accuracy rate will be assessed based on the participants' correct responses for identifying a target object in an image of a scene (described in Outcomes 1 and 2). The search time to locate the target object will be measured at preferred and control brain regions during EBS and SEBS.
Identification accuracy will be assessed during the intervention, through study completion, up to 1 week on average.

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

Ermittler

  • Hauptermittler: Avniel S Ghuman, PhD, University of Pittsburgh

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 (Voraussichtlich)

1. Mai 2022

Primärer Abschluss (Voraussichtlich)

1. Juni 2022

Studienabschluss (Voraussichtlich)

1. Juni 2022

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

4. November 2020

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

2. Dezember 2020

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

3. Dezember 2020

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

13. Juni 2022

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

8. Juni 2022

Zuletzt verifiziert

1. Juni 2022

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Andere Studien-ID-Nummern

  • STUDY19090010
  • 1R21EY030297-01A1 (US NIH Stipendium/Vertrag)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Ja

Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird

Nein

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Klinische Studien zur Electrical Brain Stimulation

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