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Mejora del tratamiento de los delirios en la esquizofrenia a través de la neuromodulación (tACS)

6 de enero de 2021 actualizado por: Todd Woodward, University of British Columbia

El estudio propuesto tiene como objetivo utilizar una forma de neuromodulación, conocida como estimulación de corriente alterna transcraneal (tACS), para mejorar la eficacia del programa de entrenamiento metacognitivo (MCT) para el tratamiento de los delirios en la esquizofrenia. tACS es un método de estimulación cerebral no invasivo que utiliza corrientes eléctricas débiles aplicadas a la cabeza para influir en el disparo neuronal (Antal & Paulus, 2013). Las regiones del cerebro implicadas en el pensamiento delirante se enfocarán con la esperanza de promover patrones de pensamiento que permitan a los participantes cuestionar las creencias delirantes, reducir la gravedad de los delirios y aumentar los efectos positivos de MCT (Whitman et al., en prensa; Whitman, Minz & Woodward, 2013). El electroencefalograma (EEG) y las evaluaciones de comportamiento se utilizarán para medir los efectos del tratamiento.

Sin embargo, antes de administrar tACS a personas que experimentan delirios asociados con la esquizofrenia, realizaremos varios estudios de fase de control (piloto) para obtener una mejor comprensión de cómo tACS altera temporalmente el rendimiento de los procesos cognitivos al sesgar los patrones dominantes de oscilaciones.

El objetivo de los estudios piloto es establecer la eficacia del sistema EGI GTEN en la modulación de las oscilaciones cerebrales en el córtex de participantes sanos mediante estimulación transcraneal con corriente alterna (tACS). En esta fase de control/piloto de nuestro estudio, nuestro objetivo es establecer que podemos inducir cambios en la potencia de una banda de frecuencia específica en regiones corticales específicas con neuromodulación usando el sistema GTEN, y evaluaremos si hacerlo altera temporalmente el rendimiento en simples procesos cognitivos y perceptivos en controles sanos. Este será el primer paso para traducir nuestro protocolo de estimulación a la población de pacientes para nuestro estudio principal de interés (tACS como complemento del entrenamiento metacognitivo para los delirios en la psicosis).

Descripción general del estudio

Descripción detallada

Objetivo:

El objetivo de este estudio es mejorar una forma de tratamiento no farmacológico de los delirios en la esquizofrenia usando neuromodulación y confirmar el efecto usando electroencefalograma (EEG) y medidas conductuales (Whitman et al., en prensa; Whitman, Minz & Woodward, 2013). Específicamente, la estimulación de corriente alterna transcraneal (tACS) se utilizará para mejorar el resultado de la participación en el entrenamiento metacognitivo (MCT) para el tratamiento de la psicosis.

MCT es un programa basado en grupos desarrollado directamente a partir de los hallazgos actuales de investigación de neuropsiquiatría cognitiva sobre la esquizofrenia y la psicosis. MCT comparte el conocimiento adquirido en los laboratorios de investigación para ayudar a las personas que experimentan psicosis a ser más conscientes de los patrones de pensamiento involucrados en su enfermedad. El objetivo principal del entrenamiento metacognitivo es ayudar a las personas a cambiar los patrones de pensamiento que causan los delirios, evitando así la recaída en la enfermedad o reduciendo el impacto de los delirios (Moritz et al., 2014).

tACS es una técnica de estimulación cerebral no invasiva en la que se aplica una corriente eléctrica débil a la cabeza para cambiar la probabilidad de activación neuronal en una región de la corteza debajo de los electrodos de estimulación (Antal & Paulus, 2013).

Hipótesis:

La neuromodulación potenciará el beneficio del programa de tratamiento no farmacológico, MCT, en la reducción de la gravedad de los delirios en la esquizofrenia.

Justificación:

Ahora está claro que ayudar a las personas con esquizofrenia a tomar conciencia de los patrones de pensamiento que subyacen a los delirios proporciona herramientas eficaces para contrarrestar estos patrones de pensamiento (Moritz et al., 2013; Mortiz et al., 2014). El programa MCT para el tratamiento de los delirios implica experimentar situaciones en las que se deben cuestionar las interpretaciones cotidianas de la realidad. Estudios empíricos y metanálisis indican que MCT es eficaz, incluso hasta tres años después de finalizar el tratamiento (en relación con las condiciones de control activo y el tratamiento habitual (TAU)).

A pesar de estos éxitos, ningún tratamiento de la esquizofrenia puede considerarse muy eficaz y siempre hay margen para mejorar el tamaño del efecto. La neuromodulación puede proporcionar esta mejora al sesgar el funcionamiento patológico del cerebro hacia un estado saludable antes de MCT, mejorando la apertura para cuestionar las interpretaciones cotidianas de la realidad y mejorando el efecto del tratamiento de los delirios con MCT. tACS es casi completamente no invasivo y puramente modulador, cambiando la probabilidad de activación neuronal en una región de la corteza debajo de los electrodos de estimulación. Ahora es posible modular a diferentes frecuencias de oscilación, de acuerdo con el funcionamiento del cerebro sano a la hora de interpretar la realidad.

La investigación propuesta implica la aplicación de protocolos de neuromodulación dirigidos por oscilación para sesgar el funcionamiento del cerebro hacia un estado que promueva el cuestionamiento de las interpretaciones cotidianas de la realidad, lo que reduce la gravedad de los delirios y mejora la respuesta a un programa de entrenamiento para el tratamiento de los delirios en la esquizofrenia al aumentar la comprensión sobre el patrones de pensamiento que conducen al pensamiento delirante. Los investigadores planean documentar los cambios cerebrales inducidos por la neuromodulación utilizando medidas de rendimiento y EEG tomadas en una tarea de toma de decisiones que implica la interpretación de la realidad, y para la cual el rendimiento se correlaciona con la gravedad de los delirios. Esta tarea implica juzgar la probabilidad de que la evidencia coincida con una hipótesis, y se ha demostrado que esta probabilidad juzgada aumenta cuando los pacientes tienen fuertes delirios. Los investigadores han demostrado que este estado de tarea (es decir, coincidencia de evidencia-hipótesis) provoca un aumento en el poder alfa en la red positiva de tareas y una disminución en el poder beta en la red de modo predeterminado (Whitman et al., en prensa). Esto sugiere que maximizar el poder de la banda alfa en la red de tarea positiva debería sesgar el cerebro hacia un estado más saludable para sopesar la evidencia para probar hipótesis sobre la realidad, y esto puede confirmarse con EEG y medidas conductuales tomadas en la tarea de toma de decisiones antes mencionada. , una mayor respuesta a MCT y una disminución correspondiente en la gravedad de los delirios.

Diseño de la investigación:

La neuromodulación que implica tACS tendrá como objetivo aumentar la potencia de la banda alfa en las regiones prefrontales dorsomediales, y se espera que esto también disminuya la potencia de la banda beta en las regiones ventromediales. Esto se confirmará mediante registros de EEG y estimación de fuentes (Whitman et al., en prensa; Whitman, Minz & Woodward, 2013). MCT es un programa de cuatro semanas con ocho sesiones de una hora. TAU es un grupo de control de lista de espera de cuatro semanas. La neuromodulación simulada implicará la aplicación de patrones aleatorios de corrientes de bajo grado a la misma región del cerebro que las condiciones de neuromodulación (Antal & Paulus, 2013). La gravedad de los delirios se medirá mediante las Escalas de calificación de síntomas psicóticos en psicosis (PSYRATS) (Haddock et al., 1999). La medida conductual de interés es la calificación de la coincidencia entre la evidencia y la hipótesis, que debería disminuir a medida que disminuyen los delirios.

Análisis estadístico:

Se llevarán a cabo análisis de varianza (ANOVA) entre grupos (neuromodulación/MCT vs. simulado/MCT vs neuromodulación/TAU) en las puntuaciones de cambio calculadas en las medidas conductuales y la gravedad de los delirios, antes y después de MCT o TAU, bajo la hipótesis que las disminuciones en la severidad del delirio serán mayores en la condición de neuromodulación/MCT en relación con las condiciones simuladas/MCT y neuromodulación/TAU.

Estudios de fase de control: estudio DREAM, estudio del cerebro auditivo y estudio del efecto de la neuromodulación en los movimientos sacádicos. Cada uno descrito a continuación.

Propósito de los estudios de fase de control:

El objetivo de estos estudios es establecer la eficacia del sistema EGI GTEN en la modulación de las oscilaciones cerebrales en la corteza de participantes sanos mediante estimulación transcraneal con corriente alterna (tACS). En esta fase de control/piloto de nuestro estudio, nuestro objetivo es establecer que podemos inducir cambios en la potencia de una banda de frecuencia específica en regiones corticales específicas con neuromodulación usando el sistema GTEN, y evaluaremos si hacerlo altera temporalmente el rendimiento en simples procesos cognitivos y perceptivos en controles sanos. Este será el primer paso para traducir nuestro protocolo de estimulación a la población de pacientes para nuestro estudio principal de interés (tACS como complemento del entrenamiento metacognitivo para los delirios en la psicosis).

Justificación de los estudios de fase de control:

La estimulación de corriente alterna transcraneal (tACS) es un método no invasivo que se utiliza para influir en las oscilaciones cerebrales en curso en los seres humanos mediante la aplicación de corrientes sinusoidales en el cuero cabelludo (Antal y Paulus, 2013; Vosskuhl, Strüber y Herrmann, 2018). Las oscilaciones del cerebro humano, medidas con electroencefalografía (EEG), varían de 1 a 100 Hz y se denominan delta (1-3 Hz), theta (4-8 Hz), alfa (8-12 Hz), beta-1 (13-30 Hz) y gamma (30-40 Hz) oscilaciones. Las oscilaciones, generadas espontáneamente o en respuesta a estímulos externos, son el resultado de la actividad eléctrica rítmica o repetitiva de las células y se sabe que están involucradas en la comunicación de las regiones del cerebro (Vosskuhl et al., 2018). La sincronización de la actividad eléctrica rítmica conduce a un aumento de potencia en la banda de frecuencia de la actividad rítmica. Por ejemplo, la presentación de un estímulo auditivo ("auditory entrainment") a una frecuencia de 40 Hz aumenta la potencia de las oscilaciones cerebrales de 40 Hz en la corteza auditiva; este fenómeno se conoce como Respuesta Auditiva de Estado Estacionario (ASSR; Galambos, Makeig, & Talmachoff, 1981; O'Donnell et al., 2013).

Estudios anteriores se han basado principalmente en sistemas que utilizan dos electrodos grandes en el cuero cabelludo para modular la actividad cerebral subyacente en el rango de frecuencia de oscilación de interés. El GTEN tiene 256 sitios de estimulación potencial, así como técnicas avanzadas de localización de fuentes, lo que permite una planificación y aplicación precisas de la corriente a través de combinaciones personalizadas de electrodos de acuerdo con el "principio de reciprocidad" (Dmochowski, Koessler, Norcia, Bikson y Parra, 2017; Fernández-Corazza, Turovets, Luu, Anderson, & Tucker, 2016). El 'principio de reciprocidad' es un proceso que permite una focalización/estimulación óptima de las fuentes cerebrales de la señal EEG registrada. El sistema GTEN tiene un software incorporado para este mismo propósito, lo que permite a los investigadores programar electrodos con el poder dominante de las frecuencias de oscilación, utilizando un pequeño subconjunto de electrodos (4-7) para apuntar de manera óptima a las regiones cerebrales de interés. Este principio de reciprocidad es innovador en su capacidad para demostrar las relaciones causales entre el cerebro y el comportamiento: al enfocarse en las mismas fuentes del cerebro que producen la actividad cerebral de interés y aplicar tACS mientras se observan los efectos del comportamiento en el rendimiento (por ejemplo, tiempo de reacción, precisión), uno puede relacionar experimentalmente los procesos cognitivos con patrones específicos de oscilaciones cerebrales. Establecer que somos capaces de utilizar estos métodos de esta manera será un importante precursor de nuestro estudio de tACS como complemento del entrenamiento metacognitivo para los delirios. Nuestro trabajo con tACS para sesgar la actividad de la red en curso en el cerebro se basa en poder apuntar con precisión a aquellas redes que producen la actividad de interés y documentar si hacerlo cambia temporalmente el rendimiento en tareas cognitivas simples.

Nuestra fase "piloto/control" con controles saludables nos familiarizará con el sistema GTEN y nos permitirá optimizar los parámetros bajo los cuales GTEN tACS produce cambios a corto plazo en la excitabilidad cortical y los procesos cognitivos. Estos conocimientos informarán nuestro estudio más amplio que se centra en mejorar el tratamiento metacognitivo de los delirios en la esquizofrenia mediante la neuromodulación. El cerebro auditivo") investigará el grado en que GTEN tACS aplicado a la corteza auditiva imita y/o influye en la ASSR que ocurre endógenamente durante la percepción de un tono auditivo.

Para comprender si GTEN tACS altera temporalmente el rendimiento de los procesos cognitivos al sesgar los patrones dominantes de oscilaciones, se realizará un segundo conjunto de estudios iniciales en controles sanos llamado estudio "Electroencefalografía y modulación recíproca dinámica (DREAM)". El estudio DREAM aplicará el principio de reciprocidad mientras los participantes se someten a tareas cognitivas y perceptivas simples. Esta recopilación de datos en controles sanos incluirá los métodos que ya hemos recibido permiso ético para usar con poblaciones clínicas (p. ej., consulte 'Mejora del tratamiento de los delirios en la esquizofrenia a través del protocolo de neuromodulación'). Poner a prueba estos métodos servirá como una verificación de que tACS puede alterar la excitabilidad cortical en las regiones corticales que están implicadas en el pensamiento delirante, que ya se nos ha otorgado permiso para neuromodular en nuestro estudio principal de pacientes con esquizofrenia. El estudio piloto también servirá como una investigación preliminar de si tACS tiene influencias detectables en las tareas cognitivas que se correlacionan con la psicopatología (por ejemplo, delirios). Una tarea consiste en juzgar la probabilidad de que la evidencia coincida con una hipótesis, y se ha demostrado que esta probabilidad juzgada aumenta cuando los pacientes tienen fuertes delirios.

También pretendemos estudiar los efectos conductuales de tACS en el "Estudio del efecto de la neuromodulación en los movimientos sacádicos". En lugar de utilizar tareas de comportamiento complejas, nuestro objetivo es utilizar una respuesta de comportamiento más simple y mejor entendida: la respuesta oculomotora. En este estudio, nuestro objetivo es utilizar tACS para estimular las áreas involucradas en el control oculomotor para afectar los movimientos oculares. La mirada de los participantes será rastreada binocularmente utilizando el sistema Eyelink 1000 (SR Research, Kanata, ON). La respuesta oculomotora es una respuesta conductual bien entendida que no es de naturaleza compleja y nos permitiría estudiar los efectos de tACS en el comportamiento, lo que ampliaría nuestro conocimiento sobre los efectos conductuales de tACS. La razón detrás del uso de tACS es que podemos apuntar a una oscilación cerebral específica en curso. En este estudio de prueba de concepto, planeamos usar tACS para estimular los campos oculares frontales (FEF), que esperamos interrumpir el equilibrio natural de la red y ralentizar los movimientos sacádicos. Por lo tanto, los objetivos generales de este estudio son (1) identificar las oscilaciones cerebrales en la preparación y ejecución de movimientos sacádicos subyacentes de FEF, y (2) cambiar la actividad en estas redes a través de la neuromodulación.

Hipótesis:

En el estudio piloto de prueba de concepto "Hearing Brain", planteamos la hipótesis de que la estimulación auditiva a 40 Hz, así como la estimulación GTEN a 40 Hz, pero no la estimulación simulada, aumentarán la potencia de la banda gamma en la corteza auditiva. Además, planteamos la hipótesis de que la potencia de la banda gamma es más fuerte después de la estimulación con GTEN en comparación con el entrenamiento auditivo.

Con respecto a los "estudios DREAM", predecimos que la aplicación de GTEN basada en el principio de reciprocidad alterará la precisión y el tiempo de reacción de los participantes mientras se someten a tareas cognitivas y perceptivas simples. En particular, con respecto al piloto de los métodos del estudio primario (Mejora del tratamiento de los delirios en la esquizofrenia a través de la neuromodulación), planteamos la hipótesis de que la neuromodulación que involucra tACS tendrá como objetivo aumentar el poder de la banda alfa en las regiones prefrontales dorsomediales y sesgará nuestra medida conductual de interés (la calificación de la coincidencia entre la evidencia y la hipótesis (consulte la Figura 1 en 'Mejora del tratamiento de los delirios en la esquizofrenia a través del protocolo de neuromodulación').

Con respecto al "Estudio del efecto de la neuromodulación en los movimientos sacádicos", predecimos lo siguiente: 1. El hdEEG detectará un mayor poder de oscilación alfa en el FEF cuando se ejecuten los movimientos sacádicos 2. Las oscilaciones alfa inducidas por GTEN en el FEF aumentarán la latencia de los movimientos sacádicos .

Diseño de la investigación:

Diseño experimental: estudio de prueba de concepto "El cerebro auditivo"

Usaremos un diseño entre sujetos para investigar la influencia de la sincronización auditiva, la neuromodulación, la estimulación simulada (condición de control) y la estimulación de frecuencia de control (condición de control activo) en la potencia de la banda gamma (30-40 Hz) en la corteza auditiva. . Todos los participantes serán asignados a la condición de Neuromodulación, Simulación o Control Activo (frecuencia de control), con o sin someterse también a la condición de sincronización auditiva.

Neuromodulación: para cada participante, estableceremos un umbral en el que el participante detecta por primera vez las estimulaciones (por ejemplo, debido a fosfenos o sensaciones en la piel). De acuerdo con otros protocolos de umbral, comenzaremos con estimulación tACS a 40 Hz y 1000 µA durante 1 segundo y aumentaremos la amplitud de la estimulación paso a paso en 250 µA hasta un máximo de 3000 µA (Zaehle et al., 2010). Se les pedirá a los participantes que indiquen la presencia de cualquier sensación que experimenten. La intensidad de estimulación máxima de cada participante se mantendrá 250 µA por debajo de su umbral para experimentar fosfenos o sensaciones en la piel (el umbral que sea más bajo).

Durante la estimulación, se aplicará tACS sobre la corteza auditiva con una frecuencia de 40 Hz. Para cada estimulación, la corriente se incrementará lentamente hasta la intensidad personalizada del participante y se reducirá al final del segmento. Los electrodos de estimulación en el estudio de prueba de concepto actual serán aquellos que muestren el mayor aumento en la potencia gamma en un estudio piloto de entrenamiento auditivo.

Entrenamiento auditivo: los participantes escucharán una secuencia de tonos presentados a 40 Hz.

Sham: esta condición se utiliza para controlar los efectos de las expectativas. Similar a la condición de neuromodulación, la corriente aumentará y disminuirá; sin embargo, no habrá estimulación en el medio.

Frecuencia de control: las personas en este grupo de control activo serían moduladas en los mismos electrodos y con la misma intensidad de corriente, pero en una banda de frecuencia diferente. Se necesita un grupo de control activo para asegurarse de que los efectos se deban a la frecuencia de interés aplicada y no solo a la corriente en sí.

Descanso: después de cada prueba de neuromodulación, entrenamiento y simulación, habrá un período de descanso de 50 segundos para medir el EEG en estado de reposo.

Cada condición (modulación, simulación, entrenamiento auditivo) tendrá una duración de 50 segundos y se presentará 7 veces en bloques. Entre las condiciones habrá una medición del estado de reposo de 50 segundos para evaluar la durabilidad de las intervenciones sobre la actividad cerebral.

Diseño experimental: estudio de prueba de concepto "Electroencefalografía recíproca dinámica y modulación" (DREAM)

Usaremos un diseño entre sujetos para investigar la influencia de la neuromodulación basada en el principio de reciprocidad frente a estimulación simulada (condición de control) frente a estimulación de frecuencia de control (condición de control activo) en el tiempo de reacción y la precisión en tareas cognitivas y perceptivas simples. Estas tareas incluyen la tarea de interferencia de Stroop, escuchar/leer palabras no emocionales no ofensivas y recordar palabras o conjuntos visuales.

También planeamos probar tACS en la tarea de integración de evidencia que se ha demostrado que se correlaciona con la gravedad del delirio en la psicosis. Para ilustrar el método del principio de reciprocidad para esta tarea, se asignará a los participantes para recibir tACS o neuromodulación simulada. La neuromodulación que involucra tACS apuntará al patrón dominante de oscilaciones cerebrales, que esperamos que sea la banda alfa en las regiones prefrontales dorsomediales, y al hacerlo también se espera que disminuya el poder de la banda beta en las regiones ventromediales (Antal & Paulus, 2013). ). Esto se confirmará mediante registros de EEG y estimación de fuente (Whitman et al., en prensa; Whitman, Ward y Woodward, 2013) durante la tarea utilizada para producir la Figura 1. La neuromodulación simulada implicará la aplicación de patrones aleatorios o corrientes de bajo grado muy breves en la misma región del cerebro que la condición de neuromodulación (Antal & Paulus, 2013). La medida conductual de interés en esta tarea es la calificación de la coincidencia entre la evidencia y la hipótesis (ver Figura 1), que se ha demostrado que se correlaciona con la gravedad del delirio en la psicosis.

Diseño experimental: estudio de prueba de concepto "El efecto de la neuromodulación en los movimientos sacádicos"

Los experimentos propuestos son experimentos sacádicos estándar, similares a los realizados por Chen Zhang et al. En la tarea prosaccade, cada prueba comienza con un punto de fijación en el centro de la pantalla que dura entre 800 y 1200 milisegundos elegidos al azar de una distribución exponencial. Se indicará a los participantes que se fijen en el punto de fijación. El punto de fijación desaparece y, tras un intervalo de tiempo de 200 ms, aparece aleatoriamente un objetivo periférico a 10° a la izquierda o a la derecha del punto de fijación central. Se indicará a los participantes que realicen un movimiento sacádico rápido en la dirección del objetivo. Tienen 1.000 ms para completar la sacada hasta la ubicación correcta. En la tarea antisacádica, el procedimiento sigue siendo el mismo, pero se instruye a los participantes para que realicen una sacádica en la dirección opuesta al objetivo. En la tarea sacádica guiada por la memoria, se indicará a los participantes que mantengan la fijación, después de lo cual aparecerán dos objetivos secuencialmente durante 100 ms cada uno en uno de los cuatro cuadrantes alrededor de la periferia de la pantalla. Los participantes deberán mantener la fijación durante un tiempo adicional y esperar la señal de salida (desaparición del punto de fijación). Luego, los participantes deben realizar dos movimientos sacádicos con la mayor precisión posible a las ubicaciones recordadas de los objetivos en la misma secuencia en que ocurrieron. Las pruebas sacádicas prosacádicas, antisacádicas y guiadas por la memoria se intercalarán en un bloque. Los diferentes tipos de tareas se diferenciarán por los distintos colores de la cruz de fijación.

Protocolo tACS: Todos los participantes realizarán tres bloques del experimento anterior: bloque de preestimulación (pre), bloque de estimulación (estimulación/falsa), bloque de postestimulación (post). En el bloque de preestimulación, los participantes realizarán todas las tareas anteriores, simultáneamente se registran sus datos de EEG y se rastrean sus movimientos oculares. Según los datos del EEG, se estimará el montaje exacto para la estimulación de los campos oculares frontales (FEF) para cada participante. Además, se estimará la frecuencia alfa exacta para la estimulación. En base a estos parámetros, la mitad de los participantes serán estimulados en el bloque de estimulación. La otra mitad de los participantes actuará como controles y se someterá a un bloqueo simulado. En ambos casos, los participantes también realizan las tareas sacádicas. El bloque posterior es similar al bloque previo a la estimulación.

Análisis de los datos:

Estudio de prueba de concepto "El cerebro auditivo":

La densidad del espectro de potencia (PSD) para el rango de 1 a 50 Hz se calculará para cada una de las mediciones en estado de reposo y se promediará para cada una de las condiciones. Se realizarán análisis de varianza (ANOVA) de medidas repetidas (arrastre vs. neuromodulación vs. simulación vs. frecuencia de control) para los valores de PSD de la banda gamma y las bandas de frecuencia de control (alfa, beta), bajo la hipótesis de que la neuromodulación y el arrastre, pero no la simulación, dará lugar a un aumento de la potencia de la banda gamma, pero no a diferencias en las frecuencias de control.

Estudio de prueba de concepto "DREAM":

Se realizarán análisis de varianza (ANOVA) entre grupos (neuromodulación frente a simulación frente a estimulación de frecuencia de control) en las puntuaciones de cambio calculadas en medidas de comportamiento (precisión, tiempo de reacción) para evaluar si tACS se aplicó utilizando el principio de reciprocidad al sesgo. oscilaciones cerebrales en curso altera el rendimiento cognitivo.

Estudio de prueba de concepto "El efecto de la neuromodulación en los movimientos sacádicos":

Preprocesamiento de EEG: los datos hdEEG registrados con el sistema GTEN se analizarán con MATLAB 2019b mediante scripts internos. EEGLAB 13.6.5b (Delorme & Makeig, 2004) se utilizaron funciones para generar los gráficos topográficos. El análisis espectral se realizará utilizando la caja de herramientas Chronux 2.12 (Bokil et al., 2010). Los datos del EEG se preprocesarán mediante una Corrección estadística de artefactos en estudios de matrices densas (SCADS) (Junghöfer et al., 2000), que elimina los artefactos del EEG en función de parámetros estadísticos. En primer lugar, los datos se filtrarán mediante un filtro de paso de banda FIR con frecuencias de banda de parada a 2 Hz y 55 Hz. El filtro se diseñará utilizando la caja de herramientas de procesamiento de señales basada en MATLAB. Luego, los datos del EEG se reproducirán para contener todo el ensayo. Luego, los electrodos contaminados con artefactos serán rechazados por el algoritmo SCADS. Los parámetros utilizados para el rechazo de electrodos son: amplitud máxima, gradiente máximo y desviación estándar de la amplitud de la señal en cada época y cada electrodo. Además, los datos del EEG se volverán a referenciar a la señal promedio.

Estimación del montaje mediante EEG: el montaje exacto de electrodos y la frecuencia de estimulación que se utilizará en el bloque de estimulación se calcularán en función de los datos de EEG recopilados en el bloque de preestimulación. Los datos del EEG se procesan previamente y se marcan con el inicio de la sacádica. Los datos de EEG de -1000ms a 500ms desde el inicio del movimiento sacádico se utilizan para generar épocas. La fuente de la actividad preparatoria antes del movimiento sacádico se estima utilizando el análisis de componentes principales restringido (CPCA) (Takane & Hunter, 2001). CPCA genera un componente para la preparación sacádica. Las cargas de electrodos para el componente se utilizarán como montaje para la estimulación tACS. Además, la frecuencia cuya fase codifica la latencia sacádica (para obtener más detalles, consulte los métodos en Drewes y VanRullen, 2011) se utilizará como frecuencia de estimulación.

Análisis de datos de seguimiento ocular: todos los análisis de datos se realizarán en MATLAB 2019b. Los datos de seguimiento ocular se analizarán mediante scripts internos. Los datos de seguimiento ocular se analizan en diferentes tipos de épocas. Los datos faltantes correspondientes a parpadeos serán rechazados del análisis. Asimismo, se rechazarán los ensayos en los que el participante no mantenga la fijación. La velocidad de la mirada se utiliza para discriminar movimientos sacádicos de fijaciones. Luego, se analizan los datos de cada ensayo para verificar si el participante realizó el movimiento sacádico correcto. Por ejemplo, si en una prueba antisacádica, el participante se aleja del objetivo, entonces la prueba se asigna como correcta; de lo contrario, se asigna como un ensayo incorrecto. Luego, para todas las pruebas, se extraerán métricas de comportamiento como precisión sacádica, latencia, velocidad, amplitud y trayectorias. El efecto en línea de la estimulación (Stim - Pre) y el efecto a largo plazo de la estimulación (Post - Pre) se comprueba para cada métrica de comportamiento y cada una de las tareas sacádicas. Para probar las hipótesis, se llevará a cabo un análisis de varianza (ANOVA) sobre las medidas dependientes: latencia sacádica, precisión, velocidad, amplitud, etc., con Simulación/Estimulación como la variable entre sujetos.

Impacto Clínico:

Estos estudios preliminares se realizarán en controles sanos para establecer que podemos inducir cambios en la potencia de una banda de frecuencia específica con neuromodulación usando el sistema GTEN. Además, nuestro objetivo es establecer que somos capaces de detectar cambios a corto plazo en la señal de EEG después de tACS y alterar los procesos cognitivos que son relevantes para la experiencia de la enfermedad psiquiátrica. La realización de esta investigación piloto será esencial para traducir nuestro protocolo de estimulación a la población de pacientes.

Tipo de estudio

Intervencionista

Fase

  • No aplica

Contactos y Ubicaciones

Esta sección proporciona los datos de contacto de quienes realizan el estudio e información sobre dónde se lleva a cabo este estudio.

Ubicaciones de estudio

    • British Columbia
      • Vancouver, British Columbia, Canadá, V6T 2A1
        • UBC Hospital - Detwiller Pavilion

Criterios de participación

Los investigadores buscan personas que se ajusten a una determinada descripción, denominada criterio de elegibilidad. Algunos ejemplos de estos criterios son el estado de salud general de una persona o tratamientos previos.

Criterio de elegibilidad

Edades elegibles para estudiar

19 años a 60 años (Adulto)

Acepta Voluntarios Saludables

No

Géneros elegibles para el estudio

Todos

Descripción

Criterios de inclusión:

  • Para este estudio se reclutarán pacientes entre las edades de 19 a 60 años con un diagnóstico de esquizofrenia, trastorno esquizoafectivo, trastorno esquizofreniforme, psicosis no especificada o un trastorno del estado de ánimo con características psicóticas.

Criterio de exclusión:

  • Incapacidad para leer y escribir en inglés. Los participantes deben haber usado el inglés diariamente durante al menos 5 años, y deben poder comprender el formulario de consentimiento y dar su consentimiento por escrito.
  • Participantes con un coeficiente intelectual de 80 o menos.
  • También se excluirán del análisis los antecedentes de trastorno neurológico grave y aquellos con manifestaciones graves de hostilidad, megalomanía, trastorno del pensamiento formal y suspicacia.
  • A los sujetos que interrumpen constantemente el grupo de tratamiento se les puede pedir que se retiren, esto quedará a discreción del instructor del grupo.
  • Antecedentes de problemas neurológicos (p. ej., accidente cerebrovascular, aneurisma, Parkinson, esclerosis múltiple, encefalitis, meningitis, etc.)
  • Antecedentes de trastorno convulsivo o antecedentes familiares de trastorno convulsivo.
  • Antecedentes de migrañas u otros tipos de dolores de cabeza intensos y frecuentes.
  • Implantes metálicos en cabeza.
  • Traumatismo craneoencefálico grave, pérdida frecuente del conocimiento y/o pérdida del conocimiento durante más de 30 minutos.
  • Recientemente sufrió una conmoción cerebral grave
  • El embarazo
  • Muy fatigado y/o experimentado recientemente alteraciones graves del sueño
  • Medicamentos conocidos por aumentar el riesgo de accidente cerebrovascular y/o convulsiones.
  • Sufre de dependencia grave de sustancias actual
  • Tiene una psicosis que es una consecuencia directa del abuso de sustancias.

Para estudios de fase de control:

Asignaturas. Reclutaremos a 440 participantes en total en el estudio H16-01791 "Mejora del tratamiento de los delirios en la esquizofrenia a través de la neuromodulación"; El protocolo actual describe los métodos que se utilizarán en la fase de control de nuestra investigación, durante la cual reclutaremos 290 controles sanos entre 19 y 60 años para establecer una prueba de concepto para usar GTEN tACS en la modulación de las oscilaciones cerebrales y el rendimiento en tareas cognitivas simples.

Criterios de exclusión para controles sanos:

  • antecedentes de problemas neurológicos (por ejemplo, accidente cerebrovascular, aneurisma, Parkinson, esclerosis múltiple, encefalitis, meningitis, etc.)
  • Antecedentes de trastorno convulsivo o antecedentes familiares de trastorno convulsivo. Si bien no hay evidencia directa que sugiera que tACS aumenta el riesgo de convulsiones en personas con antecedentes de trastornos convulsivos en su familia, la investigación en esta área aún es relativamente reciente (< 15 años). Dado el potencial poco probable de un riesgo elevado desconocido de convulsiones, lo estamos incluyendo como un factor de exclusión preventivo conservador.
  • Antecedentes de migrañas u otros tipos de dolores de cabeza intensos y frecuentes. tACS puede inducir un dolor de cabeza en aquellos propensos a las migrañas y otras formas de dolores de cabeza severos.
  • Presencia de implantes metálicos en cabeza.
  • Antecedentes de traumatismo craneoencefálico grave, pérdida frecuente del conocimiento y/o pérdida del conocimiento de más de 30 minutos.
  • Historia reciente de una conmoción cerebral grave
  • Embarazo actual.
  • Síntomas de fatiga severa y/o experiencia reciente de alteración severa del sueño.
  • Medicamentos conocidos por aumentar el riesgo de accidente cerebrovascular y/o convulsiones

Plan de estudios

Esta sección proporciona detalles del plan de estudio, incluido cómo está diseñado el estudio y qué mide el estudio.

¿Cómo está diseñado el estudio?

Detalles de diseño

  • Propósito principal: Tratamiento
  • Asignación: Aleatorizado
  • Modelo Intervencionista: Asignación paralela
  • Enmascaramiento: Único

Armas e Intervenciones

Grupo de participantes/brazo
Intervención / Tratamiento
Experimental: MCT + Neuromodulación (MCT-N)

Los participantes (n = 50) asignados aleatoriamente a la condición MCT-N se someterán a estimulación de corriente alterna transcraneal (tACS) antes de participar en MCT.

La neuromodulación que implica tACS tendrá como objetivo aumentar la potencia de la banda alfa en las regiones prefrontales dorsomediales, y se espera que esto también disminuya la potencia de la banda beta en las regiones ventromediales. Esto se confirmará mediante registros de EEG y estimación de fuente durante una tarea.

La intervención grupal de Entrenamiento metacognitivo (MCT) consistirá en un ciclo de 8 módulos que se realizará dos veces por semana durante 4 semanas, para un total de 8 sesiones. Cada módulo incluirá una sesión grupal de 45 a 60 minutos dirigida por un instructor utilizando diapositivas de PowerPoint y tareas para facilitar el aprendizaje. Los grupos estarán formados por 4-10 sujetos.

MCT es un programa basado en grupos desarrollado directamente a partir de los hallazgos actuales de investigación de neuropsiquiatría cognitiva sobre la esquizofrenia y la psicosis. MCT comparte el conocimiento adquirido en los laboratorios de investigación para ayudar a las personas que experimentan psicosis a ser más conscientes de los patrones de pensamiento involucrados en su enfermedad. El propósito principal del entrenamiento metacognitivo es ayudar a las personas a cambiar los patrones de pensamiento que causan delirios, evitando así la recaída en la enfermedad o reduciendo el impacto de los delirios.
tACS es una técnica de estimulación cerebral no invasiva en la que se aplica una corriente eléctrica débil a la cabeza. La corriente que pasa por el cerebro produce pequeños cambios en la excitabilidad de las regiones del cerebro que caen dentro del flujo de corriente. Las corrientes ocurren de manera alterna (Universidad de California-Berkeley, 2015).
Otros nombres:
  • neuromodulación dirigida por oscilación
Experimental: Grupo simulado/MCT (MCT-S)

Los participantes (n=50) asignados aleatoriamente a la condición Sham/MCT (MCT-S) se someterán a la aplicación de patrones aleatorios de corrientes de bajo grado en la misma región del cerebro que la condición de neuromodulación antes de participar en MCT.

MCT es un programa de cuatro semanas con ocho sesiones de una hora. MCT se puede obtener en línea sin costo (www.uke.de/mkt). Esta intervención experimental consistirá en ciclos de 8 módulos que se realizarán dos veces por semana durante 4 semanas, para un total de 8 sesiones. Cada módulo incluirá una sesión grupal de 45 a 60 minutos dirigida por un instructor utilizando diapositivas de PowerPoint y tareas para facilitar el aprendizaje. Los grupos estarán formados por 4-10 sujetos.

El grupo Sham/MCT incluirá la aplicación de patrones aleatorios de corrientes de bajo grado a la misma región del cerebro que la condición de neuromodulación.

MCT es un programa basado en grupos desarrollado directamente a partir de los hallazgos actuales de investigación de neuropsiquiatría cognitiva sobre la esquizofrenia y la psicosis. MCT comparte el conocimiento adquirido en los laboratorios de investigación para ayudar a las personas que experimentan psicosis a ser más conscientes de los patrones de pensamiento involucrados en su enfermedad. El propósito principal del entrenamiento metacognitivo es ayudar a las personas a cambiar los patrones de pensamiento que causan delirios, evitando así la recaída en la enfermedad o reduciendo el impacto de los delirios.

Otros nombres:
  • Entrenamiento metacognitivo (MCT)
Experimental: Neuromodulación/Tratamiento habitual TAU-N

Los participantes (n=50) asignados al azar a la condición de Neuromodulación/TAU (TAU - N) se someterán a estimulación transcraneal de corriente alterna (tACS) antes de ser colocados en la lista de espera de TAU.

La neuromodulación que implica tACS tendrá como objetivo aumentar la potencia de la banda alfa en las regiones prefrontales dorsomediales, y se espera que esto también disminuya la potencia de la banda beta en las regiones ventromediales. Esto se confirmará mediante registros de EEG y estimación de fuente durante una tarea.

TAU es un grupo de control de lista de espera de cuatro semanas.

tACS es una técnica de estimulación cerebral no invasiva en la que se aplica una corriente eléctrica débil a la cabeza. La corriente que pasa por el cerebro produce pequeños cambios en la excitabilidad de las regiones del cerebro que caen dentro del flujo de corriente. Las corrientes ocurren de manera alterna (Universidad de California-Berkeley, 2015).
Otros nombres:
  • neuromodulación dirigida por oscilación

¿Qué mide el estudio?

Medidas de resultado primarias

Medida de resultado
Medida Descripción
Periodo de tiempo
Escala de calificación de síntomas psicóticos
Periodo de tiempo: 8 semanas después del tratamiento
La gravedad de los delirios se medirá utilizando la Escala de delirios de las Escalas de calificación de síntomas psicóticos (PSYRATS; Haddock, McCarron, Tarrier y Faragher, 1999). La escala de delirios de PSYRATS mide aspectos específicos de los delirios, como la convicción y el impacto en el pensamiento.
8 semanas después del tratamiento

Medidas de resultado secundarias

Medida de resultado
Medida Descripción
Periodo de tiempo
Escala para la Evaluación de Síntomas Negativos
Periodo de tiempo: 8 semanas después del tratamiento
La psicopatología general se evaluará mediante la Escala de Evaluación de Síntomas Negativos (SANS; Andreasen, 1984).
8 semanas después del tratamiento
Escala para la Evaluación de Síntomas Positivos
Periodo de tiempo: 8 semanas después del tratamiento
La psicopatología general se evaluará mediante la Escala de Evaluación de Síntomas Positivos (SAPS; Andreasen, 1984).
8 semanas después del tratamiento
Signos y síntomas de la enfermedad psicótica
Periodo de tiempo: 8 semanas después del tratamiento
La psicopatología general se evaluará utilizando los Signos y Síntomas de Enfermedades Psicóticas (SSPI; Liddle et al., 2002).
8 semanas después del tratamiento
Saltar a la tarea de conclusiones
Periodo de tiempo: 8 semanas después del tratamiento
Se evaluará un sesgo cognitivo comúnmente asociado con los delirios en la esquizofrenia utilizando la "tarea de saltar a conclusiones (JTC)" (también conocida como la "tarea del pez"). Esta tarea se llevará a cabo en tabletas de computadora. Estas tareas fueron desarrolladas, en parte, por el investigador principal y han sido descritas en investigaciones previas (Lecomte & Woodward 2005; Woodward 2006a; Woodward 2006b; Woodward 2007; Moritz & Woodward 2005; Woodward 2009).
8 semanas después del tratamiento
Sesgo contra la tarea de evidencia no confirmatoria
Periodo de tiempo: 8 semanas después del tratamiento
Se evaluará un sesgo cognitivo comúnmente asociado con los delirios en la esquizofrenia utilizando la "tarea de sesgo contra la evidencia no confirmatoria (BADE)". Esta tarea se llevará a cabo en tabletas de computadora. Estas tareas fueron desarrolladas, en parte, por el investigador principal y han sido descritas en investigaciones previas (Lecomte & Woodward 2005; Woodward 2006a; Woodward 2006b; Woodward 2007; Moritz & Woodward 2005; Woodward 2009).
8 semanas después del tratamiento
Sesgo de razonamiento de electroencefalografía (tareas de coincidencia de evidencia)
Periodo de tiempo: 8 semanas después del tratamiento
Los sujetos serán evaluados mediante electroencefalografía (EEG) mientras completan tareas en las que deben determinar si dos piezas de información coinciden, para cuantificar la reactividad de las redes neuronales que se cree que son responsables de la coincidencia de evidencia (p. red) e integración de pruebas de refutación (red bilateral basada en prefrontal). Estas tareas de sesgo cognitivo son la "tarea de sacar conclusiones precipitadas" (o "tarea del pez") y la "tarea de sesgo contra la evidencia no confirmatoria" descritas anteriormente, y fueron desarrolladas en parte por el investigador principal.
8 semanas después del tratamiento

Colaboradores e Investigadores

Aquí es donde encontrará personas y organizaciones involucradas en este estudio.

Investigadores

  • Investigador principal: Todd S Woodward, PhD, UBC Professor

Publicaciones y enlaces útiles

La persona responsable de ingresar información sobre el estudio proporciona voluntariamente estas publicaciones. Estos pueden ser sobre cualquier cosa relacionada con el estudio.

Publicaciones Generales

Fechas de registro del estudio

Estas fechas rastrean el progreso del registro del estudio y los envíos de resultados resumidos a ClinicalTrials.gov. Los registros del estudio y los resultados informados son revisados ​​por la Biblioteca Nacional de Medicina (NLM) para asegurarse de que cumplan con los estándares de control de calidad específicos antes de publicarlos en el sitio web público.

Fechas importantes del estudio

Inicio del estudio (Actual)

1 de febrero de 2019

Finalización primaria (Actual)

15 de diciembre de 2020

Finalización del estudio (Anticipado)

15 de diciembre de 2020

Fechas de registro del estudio

Enviado por primera vez

28 de septiembre de 2016

Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad

20 de febrero de 2017

Publicado por primera vez (Actual)

23 de febrero de 2017

Actualizaciones de registros de estudio

Última actualización publicada (Actual)

8 de enero de 2021

Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad

6 de enero de 2021

Última verificación

1 de enero de 2021

Más información

Términos relacionados con este estudio

Otros números de identificación del estudio

  • H16-01791

Plan de datos de participantes individuales (IPD)

¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?

No

Descripción del plan IPD

Todos los datos serán revisados ​​en conjunto. Los datos individuales no serán analizados ni compartidos con los participantes.

Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio

Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.

No

Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.

No

Esta información se obtuvo directamente del sitio web clinicaltrials.gov sin cambios. Si tiene alguna solicitud para cambiar, eliminar o actualizar los detalles de su estudio, comuníquese con register@clinicaltrials.gov. Tan pronto como se implemente un cambio en clinicaltrials.gov, también se actualizará automáticamente en nuestro sitio web. .

Ensayos clínicos sobre Entrenamiento metacognitivo (MCT)

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