Gehirn-Maschine-Schnittstelle zum Einfrieren des Gangs
Adaptive kortikale Neuromodulation mithilfe einer Gehirn-Maschine-Schnittstelle zur Behandlung von Gangeinfrierungen bei der Parkinson-Krankheit.
Gangprobleme bei der Parkinson-Krankheit (PD), insbesondere das Einfrieren des Gangs (FOG), beeinträchtigen die Lebensqualität erheblich. Während die tiefe Hirnstimulation (DBS) eine hochwirksame Behandlung für viele motorische Symptome der Parkinson-Krankheit darstellt, ist sie bei Gangproblemen weniger wirksam oder kann diese sogar verschlimmern. Der primäre motorische Kortex (M1) spielt eine entscheidende Rolle im Netzwerk, das den Gang steuert, insbesondere bei der Bewegungseinleitung. Veränderungen der lokalen Feldpotentiale (LFPs) des Nucleus subthalamicus (STN) sind mit verschiedenen Aspekten des Gangs verbunden. Um jedoch abnormale Gehirnaktivitäten im Zusammenhang mit FOG zu erkennen, ist eine Methode namens Elektrokortikographie (ECoG) erforderlich, die gezeigt hat, dass es während FOG zu einer erhöhten Beta-Gamma-Phasenamplitudenkopplung (PAC) im M1 kommt.
Brain-Machine-Interfaces (BMIs) haben sich als vielversprechend für das Verständnis motorischer Funktionen durch die Dekodierung der Gehirnaktivität erwiesen. Wir glauben, dass BMIs sowohl genaue Indikatoren für FOG als auch gezielte Behandlungen dafür bei Parkinson liefern könnten.
Unser Ziel besteht darin, einen ECoG-basierten BMI mit hoher Dichte zu verwenden, um die Gehirnaktivität während des realen Gangs und des FOG bei PD-Patienten, die sich standardmäßigen DBS-Verfahren unterziehen, sowohl aufzuzeichnen als auch zu stimulieren. Unser Ziel besteht darin, unser Verständnis der Rolle des Gehirns bei FOG und dem normalen Gang bei Parkinson zu verbessern und neue Behandlungen auf der Grundlage kortikaler Stimulation zu entwickeln.
Ziel 1 – Gangbiomarker identifizieren: Wir werden die Gehirnaktivität des M1/SMA-Kortex während verschiedener Phasen des Gehens und während FOG-Episoden aufzeichnen, sowohl mit als auch ohne Medikamente. Wir werden maschinelles Lernen nutzen, um die mit FOG verbundenen Gehirnmuster zu identifizieren.
Ziel 2 – Verwenden Sie kortikale Stimulation, um FOG zu stoppen: Wir werden untersuchen, wie sich kortikale Stimulation auf Bein- und Rumpfbewegungen auswirkt, indem wir Muskelaktivität, Bewegung und Haltung während verschiedener Zustände messen, wie z. B. Ruhen, Stehen, Gehen und während FOG-Episoden. Wir werden feststellen, welche Art der Stimulation am wirksamsten ist, um FOG zu stoppen.
Studienübersicht
Status
Intervention / Behandlung
Studientyp
Einschreibung (Geschätzt)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
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Ontario
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Toronto, Ontario, Kanada, M5T 2S8
- Movement Disorders Centre - Toronto Western Hospital
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Kind
- Erwachsene
- Älterer Erwachsener
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- PD erfüllt die Standardkriterien für eine bilaterale STN/GPi-DBS-Operation
- Schwächendes FOG im Off-Medikamenten-Zustand mit nur teilweiser Reaktion auf Levodopa (definiert als das beobachtete Auftreten von FOG während der On-Phase der L-Dopa-Provokation vor DBS)
- Klinisch etabliertes FOG (d. h. vom Patienten/Betreuer gemeldet UND vom Untersucher in der Klinik gesehen)
- Kann eine Einverständniserklärung abgeben und das Studienprotokoll einhalten
Ausschlusskriterien:
- Früherer ischämischer Schlaganfall, intrakranielle Blutung oder intrazerebrale Raumforderung
- Frühere Gehirnoperation
- Andere Störungen können die Beurteilung möglicherweise verzerren
- Fehlen von FOG in der Medikation unter der Bedingung (eine Population, die mit dem aktuellen Behandlungsstandard bereits beherrschbar ist).
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Behandlung
- Zuteilung: N / A
- Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
- Maskierung: Keine (Offenes Etikett)
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
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Experimental: ECoG-Implantation
Den Patienten werden während der DBS-Operation hochdichte kortikale ECoG-Arrays implantiert.
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Die Studien werden unter Verwendung von ECoG mit einer bidirektionalen Schnittstelle durchgeführt, die sowohl aufzeichnet (Ziel/Phase 1) als auch stimuliert (Ziel/Phase 2), während des realen Gangs und FOG bei PD-Patienten im Verlauf von 7-tägigen Gangexperimenten.
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Anzahl und Dauer der FOG-Episoden
Zeitfenster: 7-Tage-Experiment
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Die Anzahl und Dauer der FOG-Episoden mit oder ohne Stimulation, einschließlich der Anzahl/Dauer der FOG-Episoden mit optimaler Stimulation.
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7-Tage-Experiment
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Messung der chronischen Kopplung zwischen Cortex und Basalganglien
Zeitfenster: 7-Tage-Experiment
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Ziel ist es, die chronische Kopplung zwischen Kortex und Basalganglien mithilfe von Tiefenhirnaufzeichnungen zu erforschen.
Hierbei handelt es sich um eine Sondierungsmöglichkeit, die parallel zur Verwirklichung der Hauptziele verfolgt wird.
Die DBS-Elektroden werden jedoch erst nach Beendigung der Studie zur Stimulation eingeschaltet. Danach erfolgt eine reguläre DBS-Programmierung nach dem Standard der Pflege.
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7-Tage-Experiment
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Erforschung der BMI-Kontrolle zur Auslösung und Untersuchung von FOG
Zeitfenster: 7-Tage-Experiment
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Es wurde nie geklärt, ob Personen mit FOG eine typische oder beeinträchtigte Leistung bei der Steuerung der Gehirn-Maschine-Schnittstellen (BMI) zeigen und ob sie bei der Ausführung dieser virtuellen Aufgaben ähnliche Phänomene wie FOG erleben können.
Dies ist auch ein exploratives Ziel.
Die Teilnehmer werden darin geschult, mithilfe des implantierten BMI virtuelle Effektoren (Cursor) auf einem Bildschirm zu steuern.
Ziel ist es festzustellen, ob Standard-BMI-Aufgaben FOG-ähnliche Phänomene auslösen können.
Ein solches Vorkommen würde die Möglichkeit, neue Neuromodulationsparadigmen zur Verhinderung und Abschaffung von FOG im Labor zu testen, erheblich erweitern.
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7-Tage-Experiment
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Geschätzt)
Studienabschluss (Geschätzt)
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
Schlüsselwörter
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
- Synucleinopathien
- Erkrankungen des Gehirns
- Erkrankungen des zentralen Nervensystems
- Erkrankungen des Nervensystems
- Neurodegenerative Krankheiten
- Bewegungsstörungen
- Parkinsonsche Störungen
- Erkrankungen der Basalganglien
- Parkinson Krankheit
- Therapeutika
- Chirurgische Eingriffe, operativ
- Elektrische Stimulationstherapie
- Tiefe Gehirnstimulation
Andere Studien-ID-Nummern
- 24-5435
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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
Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird
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