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Entdecken Sie die Geheimnisse alternder Gehirne mit P300-Gehirn-Computer-Schnittstellenspielen

2. Oktober 2024 aktualisiert von: University of Sheffield

Auswirkungen verschiedener Parametereinstellungen auf die Klassifizierungsgenauigkeit von P300-BCI-Speller bei älteren Erwachsenen mit und ohne leichte kognitive Beeinträchtigungen

Die Studie wird den Einsatz der Elektroenzephalographie (EEG) zum Verständnis leichter kognitiver Beeinträchtigungen (MCI) untersuchen. Das EEG wird im klinischen Alltag häufig zur Beurteilung einer Vielzahl neurologischer Erkrankungen eingesetzt. Es zeichnet die spontanen elektrischen Signale des Gehirns auf und bietet eine nicht-invasive Möglichkeit zur visuellen Auswertung von Gehirnsignalen. Durch die Analyse dieser Signale wollen wir unschätzbare Erkenntnisse über kognitive Beeinträchtigungen und die kognitiven Prozesse des alternden Gehirns gewinnen.

Studienübersicht

Status

Noch keine Rekrutierung

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Das Elektroenzephalogramm (EEG) wird in der klinischen Praxis häufig zur Beurteilung verschiedener neurologischer Erkrankungen eingesetzt. Es zeichnet die spontane elektrische Aktivität des Gehirns auf und bietet so eine nicht-invasive Möglichkeit, Gehirnsignale visuell zu untersuchen. Durch die Analyse dieser Signale wollen wir wertvolle Erkenntnisse über kognitive Beeinträchtigungen und die kognitiven Prozesse des alternden Gehirns gewinnen. Das P300 ist ein ereignisbezogenes Potenzial (ERP), das als entscheidender EEG-basierter Biomarker dient, dessen Amplitude und Latenz Schlüsselpunkte der Forschung zu kognitiven Beeinträchtigungen sind. Der P300 wird normalerweise durch eine visuelle Rechtschreibung ausgelöst und kann für die Kommunikation über die Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI) verwendet werden. Ein P300-basiertes BCI ermöglicht die Kommunikation, indem es die P300-Reaktion auf bestimmte Zielbuchstaben erkennt und es Benutzern ermöglicht, über die interaktive Schnittstelle Buchstaben auszuwählen, die sie buchstabieren möchten. In dieser Studie werden wir 15 ältere Teilnehmer mit Symptomen einer leichten kognitiven Beeinträchtigung (MCI) und 15 Kontrollpersonen ohne MCI rekrutieren. Wir werden den P300-BCI anpassen, indem wir das Inter-Stimulus-Intervall (ISI) und die Matrixgröße anpassen, die die Wahrscheinlichkeit angibt, mit der sich das Ziel präsentiert. Dies wird uns helfen zu untersuchen, wie diese Parametereinstellungen die P300-Komponenten und die Genauigkeit des P300-BCI in beiden Gruppen beeinflussen. Darüber hinaus könnte diese Studie dazu beitragen, das Potenzial des P300-BCI zur Linderung von MCI-Symptomen zu untersuchen und Beweise für seine weitere Entwicklung zu liefern.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Geschätzt)

15

Kontakte und Standorte

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

Studienkontakt

Studieren Sie die Kontaktsicherung

Studienorte

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

  • Erwachsene
  • Älterer Erwachsener

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Probenahmeverfahren

Nicht-Wahrscheinlichkeitsprobe

Studienpopulation

Die Teilnehmer kommen von der Sheffield Memory Clinic, die von Dr. Blackburn geleitet wird. Jährlich werden hier etwa 400 neue Patienten aufgenommen, von denen 15–20 % an MCI leiden. Es handelt sich um eine forschungsaktive Klinik, und wir verfügen über eine Datenbank mit Personen, die an einer Forschungsteilnahme interessiert sind. Geeignete Teilnehmer werden in der Klinik von einem Mitglied ihres klinischen Personals identifiziert oder über ihre Datenbank kontaktiert.

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  1. Bei Ihnen wurde eine leichte kognitive Beeinträchtigung (MCI) oder eine leichte Demenz diagnostiziert
  2. Normales oder auf Normalsicht korrigiertes Sehvermögen
  3. Kann mit oder ohne Unterstützung etwa 60 Minuten lang ununterbrochen sitzen bleiben
  4. Kognitive und sprachliche Fähigkeiten, das Studienprotokoll zu verstehen und daran teilzunehmen sowie die Fähigkeit, Einwilligungen zu erteilen und Anweisungen zu verstehen

Ausschlusskriterien:

  1. Schwerwiegende kognitive Beeinträchtigung, die ihre Fähigkeit beeinträchtigen würde, das Versuchsprotokoll einzuhalten oder eine Einverständniserklärung abzugeben
  2. Vorbestehende schwere systemische Erkrankungen wie aktiver Krebs, Lungen- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen im Endstadium, psychiatrische Erkrankungen einschließlich schwerem Alkohol- oder Drogenmissbrauch
  3. Vorgeschichte von Epilepsie – mit Anfällen in den letzten 12 Monaten
  4. Geschichte der lichtempfindlichen Epilepsie.
  5. Allergie gegen Latex

Studienplan

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

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

Kohorten und Interventionen

Gruppe / Kohorte
Intervention / Behandlung
Ältere Menschen mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen
Diagnosetest: MoCA-Test
MoCA (Montreal Cognitive Assessment oder MoCA-Test) wurde seit dem Jahr 2000 in Hunderten von Peer-Review-Studien als hochempfindliches Instrument zur Früherkennung einer leichten kognitiven Beeinträchtigung (MCI) validiert. MoCA ist im klinischen Umfeld weit verbreitet und wird weltweit in der akademischen und nichtakademischen Forschung eingesetzt. Die Sensitivität des MoCA für den Nachweis von MCI beträgt 90 %, verglichen mit 18 % beim MMSE. Potenzielle Teilnehmer, die die Zulassungskriterien des Montreal Cognitive Assessment (MoCA)-Tests erfüllen, werden zur Teilnahme an der Studie in das Brain-Computer Interface (BCI)-Labor im Kroto Research Center auf dem Nordcampus der University of Sheffield eingeladen.
Gerät: RDM-Aufgabe (Random Dot Motion).
Die Random Dot Motion Task (RDM) wird in der Forschung zu räumlicher Aufmerksamkeit, Entscheidungsfähigkeit usw. häufig eingesetzt und ihre Ergebnisse (Genauigkeit und Reaktionszeit) können als Indikatoren zur Erkennung räumlicher Aufmerksamkeit verwendet werden. Während der Beurteilung mussten die Teilnehmer eine Reihe von Punkten in ständiger zufälliger Bewegung auf dem Bildschirm überwachen. Die Punkte bewegten sich manchmal kohärent zusammen nach links oder rechts, und die Teilnehmer mussten die linke Maustaste drücken, wenn sie bemerkten, dass sie sich nach links bewegten, und die rechte Maustaste drücken, wenn sie beobachteten, wie sie sich nach rechts bewegten. Wir werden den Bewegungskohärenzwert von 50 % verwenden. Je höher der Kohärenzgrad, desto größer ist die Anzahl der Punkte, die sich gemeinsam bewegen, und die Kombination aus Bewegungsrichtung und Kohärenzgrad der Punkte erscheint während der Aufgabe zufällig.
Gerät: P300-BCI-Aufgabe ohne Rückmeldung
Zwei verschiedene Spell-Matrix-Größen: 3×3 und 5×5, zwei Inter-Stimulus-Intervalle (ISIs): 117 ms (d. h. häufig verwendete ISI für gesunde Erwachsene) und 175 ms (d. h. 50 % länger als die häufig verwendete ISI) und zwei In diesem Experiment werden Rechtschreibwörter (QUICK und JUMP) entwickelt, um die Kalibrierungsgenauigkeit dieser acht Parameterkombinationen in der Jung- und Altgruppe zu untersuchen und die beste Parameterkombination zu erhalten. Die Matrix enthält Buchstaben und Ziffern, und die Zielbuchstaben werden Buchstabe für Buchstabe unterhalb der Matrix angezeigt. Wenn der Buchstabierer ausgeführt wird, blinken die Zeilen und Spalten in der Matrix jeweils 15 Mal nach dem Zufallsprinzip. Jeder Blitz dauert 55 ms und der nachfolgende ISI dauert je nach Parameterdesign unterschiedlich lange. Die Teilnehmer müssen sich nur auf den Zielbuchstaben konzentrieren und im Stillen zählen, wie viele blinkende Zielbuchstaben blinken, da blinkende Zielbuchstaben bei guter Aufmerksamkeit P300 generieren können.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Genauigkeit des Brain-Computer Interface (BCI)-Modells in verschiedenen Umgebungen, das getestet wird
Zeitfenster: Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Mit dieser Ergebnismessung wird die Genauigkeit des P300-basierten Brain-Computer Interface (BCI)-Systems in verschiedenen getesteten Umgebungen bewertet. Unter Verwendung modernster BCI-Klassifizierungsmodelle wird die Genauigkeit der P300-BCI-Systemklassifizierung durch Offline-Analyse der während des Experiments gesammelten EEG-Daten bestimmt.
Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Die Ergebnisse des Montreal Cognitive Assessment (MoCA)
Zeitfenster: Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.

Das Montreal Cognitive Assessment (MoCA) wurde seit dem Jahr 2000 in Hunderten von Peer-Review-Studien als hochempfindliches Instrument zur Früherkennung einer leichten kognitiven Beeinträchtigung (MCI) validiert. Es ist im klinischen Umfeld weit verbreitet und wird in der akademischen und nicht-akademischen Forschung auf der ganzen Welt eingesetzt. Die Ergebnisse von MoCA werden auf der Grundlage eines Bewertungsbereichs interpretiert, wobei höhere Bewertungen auf eine geringere kognitive Beeinträchtigung hinweisen:

26-30: Normale Kognition 18-25: Leichte kognitive Beeinträchtigung 10-17: Mäßige kognitive Beeinträchtigung Unter 10: Schwere kognitive Beeinträchtigung
Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Reaktionszeiten des Random Dot Motion (RDM)-Tests
Zeitfenster: Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Beim Random Dot Motion (RDM)-Test sind die Reaktionszeiten der Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI) langsamer und variabler.
Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Fehlerraten des Random Dot Motion (RDM)-Tests
Zeitfenster: Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Beim Random Dot Motion (RDM)-Test sind die Fehlerraten bei Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI) höher, insbesondere unter schwierigen Bedingungen (z. B. niedriges Kohärenzniveau).
Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Eigenschaften der P300-Amplitude in verschiedenen Einstellungen
Zeitfenster: Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Die P300-Amplitude bezieht sich auf die Größe der positiven Auslenkung im EEG-Signal, die etwa 300 Millisekunden nach der Präsentation eines Zielreizes auftritt. Die P300-Amplitude wird typischerweise in Mikrovolt (µV) gemessen. Die Daten werden für jeden Teilnehmer versuchsübergreifend gemittelt.
Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Merkmale der P300-Latenz in verschiedenen Einstellungen
Zeitfenster: Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Die P300-Latenz stellt das Zeitintervall zwischen dem Einsetzen eines Zielreizes und dem Höhepunkt der P300-Welle im EEG-Signal dar, was ein Maß für die Geschwindigkeit der kognitiven Verarbeitung ist. Die P300-Latenz wird in Millisekunden (ms) gemessen und durch Mittelung aller Aufgabenversuche für jeden Teilnehmer berechnet.
Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Antworten auf die beiden Fragebögen anhand einer 10-Punkte-Bewertungsskala
Zeitfenster: Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.
Bis zum Studienabschluss vergehen durchschnittlich 9 Monate.

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

University of Sheffield

Ermittler

  • Hauptermittler: Mahnaz Arvaneh, University of Sheffield

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 (Geschätzt)

15. Oktober 2024

Primärer Abschluss (Geschätzt)

14. Mai 2025

Studienabschluss (Geschätzt)

14. Juli 2025

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

25. September 2024

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

2. Oktober 2024

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

8. Oktober 2024

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

8. Oktober 2024

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

2. Oktober 2024

Zuletzt verifiziert

1. September 2024

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • IRAS346367

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

JA

Beschreibung des IPD-Plans

Wir planen, anonymisierte Daten aus der Studie, einschließlich EEG-Rohdaten und relevanter Metadaten, weiterzugeben. Die Daten stehen ab sechs Monaten nach Veröffentlichung zur Verfügung und bleiben für einen Zeitraum von fünf Jahren zugänglich. Forscher, die auf die Daten zugreifen möchten, müssen einen formellen Antrag stellen und der Zugriff wird nach Genehmigung durch unseren Datenzugriffsausschuss gewährt.

Art der unterstützenden IPD-Freigabeinformationen

  • STUDIENPROTOKOLL

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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

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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