40 Hz visuelle Stimulation als Intervention bei Schizophrenie (GammaSZ)

Probe -Innenpatienten bei Klinikum Rechts der Isar, München, Deutschland, bei denen Schizophrenie (F20) diagnostiziert wurde, oder eine schizoaffektive Störung (F25) werden rekrutiert. Die Behandlung von Ärzten wird während des gesamten Untersuchungszeitraums Patienten untersucht und ausgewählt, die hauptsächlich von negativen Symptomen und stabilen Medikamenten und/oder Psychotherapie (Behandlung wie gewöhnlich) betroffen sind. Die Zielprobengröße für diesen Piloten beträgt mindestens n = 10 Patienten, die sich dem experimentellen Studienprotokoll unterziehen, und die gleiche Anzahl von Patienten, die die Skalen nur als Behandlungsgruppe vervollständigen.

Protokoll - Versuchsgruppe Das Protokoll für die Versuchsgruppe wird wie folgt sein. Nach einer schriftlichen Einverständniserklärung von ihrem behandelnden Arzt werden die Patienten vor der ersten Stimulationssitzung eine Sitzung 0 für Vorprüfungen fünf bis ein Tag unterziehen. Für einen fairen Vergleich mit den Post-Tests in der letzten Sitzung werden die Patienten gebeten, in den drei Stunden zuvor keinen Kaffee zu trinken, sich eine Stunde lang im Labor auszuruhen und dann die Stimmungs- und Kognitionskalen (Panas und Thinc-It) zu vervollständigen. Die psychiatrische Symptombewertung (PANSS) wird vor der ersten Stimulation in Sitzung 1 von ihrem behandelnden Arzt durchgeführt.

Das Stimulationsprotokoll findet in der Woche später von Montag bis Freitag ungefähr zur gleichen Tageszeit wie Sitzung 0 statt. Die Patienten sollten erneut drei Stunden vor Beginn der Sitzung vermeiden, um den Schlaf zu erleichtern. In Sitzung 1 (Montag) wird das EEG zuerst eingerichtet. Die Sitzung beginnt mit einer fünfminütigen EEG-Aufzeichnung im Ruhezustand. Dann legen die Patienten das visuelle Stimulationsprotokoll mit geschlossenen Augen für eine Stunde hin und unterzogen. Sie werden ermutigt, sich in dieser Zeit zu entspannen und einzuschlafen. Danach werden wir uns nach unerwünschten Ereignissen erkundigen und das EEG wird entfernt. In den Sitzungen 2 bis 4 (Dienstag bis Donnerstag) wird kein EEG aufgezeichnet. Die Patienten werden eine Stunde visueller Stimulation unterzogen und anschließend nach unerwünschten Ereignissen wie in Sitzung 1 gefragt. In der letzten Sitzung 5 ist das Protokoll dieselbe wie in Sitzung 1, einschließlich EEG, fünf Minuten Ruhezustandsaufzeichnung und einer Stunde visueller Stimulation. Danach vervollständigen die Patienten wie in Sitzung 0 auch die Stimmungs- und Kognitionskalen (Panas und Thinc-it). Die psychiatrische Bewertung der Symptome (PANSS) wird von ihrem behandelnden Arzt Null bis drei Tage nach der letzten Stimulationssitzung durchgeführt.

Protokoll - Kontrollgruppe Wie für die Kontrollgruppe, nachdem die schriftliche Einverständniserklärung von ihrem behandelnden Arzt eingeholt wurde, werden die Patienten für die Vorprüfungen eine Sitzung 0 zu der Versuchsgruppe unterziehen. Diese Prozedur wird 7-10 Tage später für die Post-Tests wiederholt.

Visuelle Stimulation visuelle Stimulationsparameter sind analog zu einer früheren Studie (Hainke et al., 2025). Eine angepasste Schlafmaske mit eingebauten LEDs, die extern mit einem Mikrocontroller verbunden sind, wird zur Bereitstellung visueller Stimuli verwendet. Die LEDs mit hoher Wellenlänge mit einem schmalen Spektralpeak bei 605 nm und einer Beleuchtung von 80 Lux flackern bei einem Quadratwellenmuster in einem Quadratwellenmuster bei einem Arbeitszyklus von 50 %. Das Licht wird am Ende 10 Sekunden lang am Ende verblasst. Die Patienten werden gebeten, ihre Augen geschlossen zu halten und zu ermutigen, für die volle Stimulationsdauer von 60 Minuten einzuschlafen.

Nach jeder Stimulationssitzung wird der Experimentator verbal nach unerwünschten Ereignissen fragen, indem er den Patienten fragt: "Haben Sie während oder nach der Stimulation unerwünschte Effekte erlebt?". Wenn der Patient ja antwortet, werden er gebeten, das negative Ereignis zu beschreiben und seinen Schweregrad als leichte, mittelschwere oder schwere und unabhängig davon zu bewerten, ob es unwahrscheinlich war, wahrscheinlich oder sicherlich mit der Stimulation zusammenhängen.

Für die Messung des Ruhezustands flackern die LEDs bei 40 Hz wie während der Stimulation, aber sie werden mit schwarzem Klebeband bedeckt ("Blackout"). Dies steuert die Möglichkeit einer elektrischen Störung der Maske in EEG -Daten (Hainke et al., 2025). Hier bleiben die Patienten wach.

Das EEG -Setup -EEG wird in der Versuchsgruppe bei den Sitzungen 1 und 5 unter Verwendung des Neurofax -Systems im Schlaflabor der Klinik gemessen, das von Polaris.one Software (Nihon Kohden Europe GmbH, Rosbach V.D.H., Deutschland) unterstützt wird. Die Abtastrate beträgt 1000 Hz. Goldbecher -Elektroden werden bei A1, A2 (Mastoiden Referenz), FPZ (Masse), Links EOG, Links EMG, C3, C4, O1, Oz, O2, PO3, Poz und PO4 positioniert. Die Schlafbewertung wird automatisch und offline unter Verwendung der Python Library YASA durch die C4-, EOG- und EMG -Elektroden sowie das Geschlecht und Alter der Teilnehmer (Vallat & Walker, 2021) durchgeführt.

EEG -Verarbeitung

Die Daten werden mit MNE Python wie bei Hainke et al. (2025):

Band-pass filtering (0.16-300 Hz) Bad channel rejection by visual inspection Electrode averaging by Region of Interest: central (C3, C4) and occipital (O1, Oz, O2, PO3, POz, PO4) Re-referencing to the mastoid average (A1, A2) Dividing data into 30-second epochs Bad epoch rejection (<50% sleep scoring algorithm certainty or stimulation duration <25 Sekunden) Für Frequenzdomänenanalysen werden Epochen mit einer Spitzen- bis Spitzenamplitude> 1 mV abgelehnt. Alle 30-S-Epochen werden einer Fast-Fourier-Transformation unter Verwendung eines Hamming-Fensters unterzogen, um die Leistungsspektraldichte pro Epoche zu erhalten. Für Zeitdomänenanalysen werden die Daten weiter in eine Länge von 25 ms Segmenten eines Zyklus einer 40 -Hz -Oszillation unterteilt); Segmente mit einer Peak-to-Peak-Amplitude> 100 μV werden abgelehnt. 30-s-Epochen und 25-ms-Segmente werden nach Interessensregion (zentral / okzipital), Zustand (Blackout / Stimulation), Sitzung (1/5) und Zustand (wach / leichter Schlaf / Tiefschlaf) gemittelt. Leichter Schlaf ist definiert als NREM1 und NREM2; Tiefe Schlaf ist definiert als NREM3.

EEG-Ergebnisse Die beiden resultierenden EEG-Ergebnisse beschreiben die stationären stationären visuell evozierten Potentiale (SSVEPS), d. H. Die Größe der neuronalen Reaktion auf 40 Hz visuelle Stimulation, aus komplementären Perspektiven. EEG -Signale können im Zeitbereich oder in der Frequenzdomäne interpretiert werden. Durch die Analyse beide Ermöglichung von maximaler Informationsgewinnung über zugrunde liegende neuronale Prozesse (Hainke et al., 2025). In der Zeitdomäne wird die SSVEP-Größe als Peak-to-Peak-Amplitude des 25-ms-Segments in Mikrovolten quantifiziert. In der Frequenzdomäne wird die SSVEP-Größe als Signal-Rausch-Verhältnis von Leistung bei 40 Hz quantifiziert, d. H. Der Wert der Leistungsspektraldichte bei 40 Hz in dB geteilt durch die umgebenden Werte [38 bis 39,5 Hz] + [40,5 bis 42 Hz] in dB.

Kognitive und psychiatrische Ergebnisse Die folgenden Skalen werden in der jeweiligen ersten und letzten Sitzung sowohl von der experimentellen als auch von Kontrollgruppenpatienten abgeschlossen. Die Kognition wird mit dem von Thinc integrierten Tool-Test-Batterie (Thinc-It; Harrison et al., 2018) bewertet, der auf einem Windows-Laptop präsentiert wird. Es wurde zuvor verwendet, um die Wahrnehmung bei Schizophrenie (Szmyd et al., 2023) zu beurteilen und fünf Komponenten zu haben: Spotter (Choice-Reaktionszeit), Symbolprüfung (1-Back-Test), Trails (Trails, die Test B), Codebrecher (Digit Symbol Substitutionstest) und eine selbstberichtete kognitive Funktionsfragestärke (5-Egit-Ersatz-Defizite). Die Stimmung wird mit dem positiven und negativen Affektplan gemessen (Panas; Watson et al., 1988). Die positive und negative Syndromskala (PANSS; Kay et al., 1987) wird von einem ausgebildeten Arzt verabreicht, um die psychiatrische Symptome von Schizophrenie zu quantifizieren.

Eine Zwischenanalyse wird durchgeführt, wenn eine Stichprobe von 10 Patienten in der Versuchsgruppe erreicht wurde.