Mecanismos neurales de las representaciones espaciales más allá del yo

Este estudio de investigación se basa en una oportunidad única de trabajar con pacientes neuroquirúrgicos, que ya tienen electrodos implantados en estructuras cerebrales profundas por razones clínicas (es decir, para el seguimiento y tratamiento de la epilepsia farmacorresistente). Los procedimientos de investigación solo se realizarán con pacientes que ya tengan implantados dichos electrodos por razones clínicas; no se implantarán electrodos con fines de investigación, y los investigadores no tendrán ninguna influencia en los procedimientos de implantación de estos electrodos. Se pedirá a dos grupos de participantes que participen en el estudio de investigación: 1. Pacientes hospitalizados a los que se les hayan implantado electrodos temporalmente (normalmente hasta dos semanas) para el control de la epilepsia en la unidad de control de la epilepsia (participantes de EMU). 2. Pacientes que tienen electrodos implantados de forma crónica/permanente como parte del sistema NeuroPace RNS para el tratamiento de la epilepsia (participantes RNS). Independientemente del estudio de investigación y antes del mismo, el equipo de atención clínica del paciente (neurólogos, neurocirujanos, etc.) decide si se implantarán los electrodos o el RNS System basándose únicamente en criterios clínicos. Si se implantan electrodos o el Sistema RNS, se ofrecerá a los pacientes participar en el estudio de investigación; sin embargo, la decisión de participar o no en el estudio de investigación no tendrá ningún efecto sobre el tratamiento o la atención clínica del paciente.

Procedimientos de selección, reclutamiento y consentimiento para los participantes de la UEM:

Si el equipo de atención clínica decide, independientemente del estudio de investigación, que la condición clínica de un paciente amerita la implantación de electrodos temporales y la hospitalización en la unidad de monitoreo de epilepsia (EMU), los neurólogos o neurocirujanos del paciente invitarán al paciente a participar en el estudio de investigación. Los neurocirujanos y neurólogos aclaran al paciente que la decisión de participar en la investigación es totalmente voluntaria y que las necesidades médicas del paciente no se verán afectadas de ninguna manera por esta decisión. Para los pacientes que están interesados ​​en participar en el estudio de investigación, los investigadores principales se reúnen con el paciente para hablar sobre el formulario de consentimiento. Posteriormente, el investigador principal también se asegura de que el paciente comprenda completamente el formulario de consentimiento y enfatiza nuevamente al paciente que la participación es totalmente voluntaria y que la decisión del paciente de participar o no no tendrá ningún efecto en su atención médica. Si los pacientes son locales, el equipo de investigación se reúne con el paciente en UCLA antes o después de las pruebas prequirúrgicas. Esto se hace comúnmente de 1 a 3 semanas antes de la cirugía. Para los pacientes que viajan largas distancias, la discusión puede tener lugar el día anterior a la cirugía. Después de la discusión, el paciente firma el formulario de consentimiento para participar en el estudio de investigación y es refrendado por el investigador principal.

Procedimientos de selección, reclutamiento y consentimiento para participantes de RNS:

Para el estudio propuesto, los investigadores ya identificaron una cantidad de pacientes para otros estudios en curso que recibieron el sistema NeuroPace RNS en el centro médico de la UCLA con dispositivos RNS implantados en las regiones del lóbulo temporal medial. Estos pacientes han sido identificados a través de su neurocirujano o neurólogo, quienes forman parte del equipo de estudio. Estos neurocirujanos y neurólogos informarán a sus pacientes sobre la oportunidad de participar en este estudio de investigación. Los neurocirujanos y neurólogos aclaran al paciente que la decisión de participar en la investigación es totalmente voluntaria y que las necesidades médicas del paciente no se verán afectadas de ninguna manera por esta decisión. Los sujetos potenciales externos al centro médico de UCLA pueden tener un contacto preliminar con su médico tratante de una institución de referencia. Si los pacientes muestran interés en el estudio, el investigador principal, el patrocinador del cuerpo docente o el coordinador del estudio harán un contacto directo inicial por teléfono en un lugar seguro y privado para presentar y describir el estudio, después de lo cual se puede enviar más información y una copia del formulario de consentimiento. revisión a través de correo electrónico y/o correo postal encriptado seguro, si es necesario. Los investigadores principales también se aseguran de que el paciente comprenda completamente el formulario de consentimiento y enfatizan nuevamente que la participación es completamente voluntaria y que la decisión del paciente de participar no tendrá ningún efecto en su atención médica. Se contactará a los participantes potenciales no antes de 3 meses después de la colocación de su sistema RNS para ver si el paciente estaría interesado en ser voluntario para el estudio. El consentimiento se puede obtener por teléfono o Internet para los participantes que necesiten arreglos de viaje y alojamiento prolongados. A los participantes, en particular a los que hayan dado su consentimiento por teléfono o por Internet, se les proporcionará una copia física del formulario de consentimiento y se les pedirá que lo firmen antes de realizar cualquier procedimiento de investigación.

Tareas conductuales:

Los participantes de RNS completarán tareas de observación y navegación espacial basadas en vistas estacionarias y de movimiento libre, mientras que los participantes de EMU solo completarán tareas de observación y navegación espacial basadas en vistas estacionarias. La actividad electroencefalográfica intracraneal (iEEG) en los participantes de RNS, y la actividad conjunta de una sola neurona y los potenciales de campo local (LFP) en los participantes de EMU se registrarán mientras los participantes completan variantes de tareas de autonavegación y observación, similares a nuestro trabajo anterior. Todas las tareas de navegación y observación espacial tendrán la siguiente estructura básica:

• Tarea de autonavegación: los participantes de RNS navegarán por una sala experimental (tamaño aproximado de 19,4 × 17,1 pies) en la que se montan 20 letreros únicos (combinaciones de un solo color por pared con números del 1 al 5) a lo largo de las 4 paredes de la sala. Además, varias ubicaciones objetivo predefinidas (cada una nombrada con una letra) se distribuirán aleatoriamente por toda la sala, pero no serán visibles para los participantes. A los participantes se les pedirá repetidamente que naveguen a uno de los letreros visibles (p. ej., "Ir al letrero amarillo-4") o que busquen y aprendan una de las ubicaciones de destino invisibles (p. ej., "Encontrar la ubicación de destino T"). A los participantes de la EMU se les pedirá que realicen tareas de autonavegación en un entorno virtual, que es una réplica virtual exacta de la sala experimental real. Para garantizar una experiencia de inmersión máxima, el participante verá esta sala desde una perspectiva en primera persona a través de una pantalla montada en la cabeza, y el participante podrá caminar virtualmente en esta sala utilizando controladores inalámbricos. En el caso de cualquier molestia, las tareas también se pueden realizar en una pantalla de computadora de escritorio.
• Tarea de observación: los participantes de RNS se sentarán en la esquina de la sala experimental y observarán a otra persona (es decir, un experimentador) que camina dentro de la sala en una trayectoria aparentemente aleatoria (de hecho, la trayectoria estará predefinida y controlada, pero desconocido para los participantes). Se les pedirá a los participantes que presionen un botón cada vez que el experimentador golpee una de las ubicaciones objetivo invisibles previamente aprendidas. Los participantes de la UEM también realizarán esta tarea; sin embargo, los participantes de EMU observarán la sala y la otra persona en un video que se grabó desde una esquina de la sala. Este video se mostrará en la pantalla montada en la cabeza para imitar la experiencia desde la perspectiva de un observador en primera persona (como si el participante realmente se sentara en la esquina de la habitación real). En el caso de cualquier molestia, las tareas también se pueden realizar en una pantalla de computadora de escritorio. Para diferentes objetivos de estudio, se les pedirá a los participantes que realicen versiones ligeramente modificadas de la tarea de observación: en lugar de otra persona, se les pedirá a los participantes que observen los movimientos de un objeto inanimado (una plataforma eléctrica a control remoto, similar a un coche de juguete), o para observar no a una sino a muchas otras personas que se mueven por la sala experimental. Y se les pedirá a los participantes que imaginen los movimientos de otros individuos y objetos en la sala, mientras que no hay otros individuos/objetos físicamente presentes.

Registros electrofisiológicos en participantes de EMU durante la realización de tareas:

Para los participantes con electrodos implantados temporalmente en la unidad de monitoreo de epilepsia (EMU) en UCLA, se utilizará el Sistema Neuroport (Blackrock Microsystems, Salt Lake City, UT) para la adquisición de datos, que registra la actividad neuronal de una sola unidad y LFP junto con el registro simultáneo. sistemas clínicos para el seguimiento de la epilepsia.

Registros electrofisiológicos en participantes de RNS durante la realización de tareas:

Los participantes tienen el sistema RNS aprobado por la FDA implantado de forma crónica/permanente por razones clínicas (es decir, tratamiento de la epilepsia), que está diseñado para tratar las convulsiones epilépticas mediante el registro continuo de la actividad electrofisiológica del cerebro del paciente durante las actividades de la vida diaria y la administración de estimulación eléctrica cuando se produce una anomalía. se detectan patrones de actividad (por ejemplo, actividad similar a un ataque epiléptico). Para el estudio de investigación, el equipo de estudio utilizará las capacidades de grabación regulares del Sistema RNS, mientras los participantes realizan las tareas de memoria y navegación descritas.

Seguimiento de movimiento durante tareas de comportamiento:

Para los participantes de RNS, la ubicación de los participantes dentro de la sala experimental se rastreará continuamente con una resolución submilimétrica utilizando el sistema de seguimiento de movimiento OptiTrack (Natural Point Inc.). El seguimiento de movimiento no se realizará para los participantes de EMU, ya que estos participantes solo realizan tareas estacionarias basadas en vistas.

Seguimiento ocular durante tareas de comportamiento:

Los movimientos oculares de los participantes de RNS se registrarán con un auricular de seguimiento ocular móvil, que también permite mapear la mirada del participante (es decir, su enfoque visual) en el video de una 'cámara mundial' integrada que captura el entorno desde el punto de vista del participante. . Los movimientos oculares de los participantes de la EMU se registrarán con un rastreador ocular incorporado dentro de la pantalla montada en la cabeza, que proporciona datos sobre el movimiento ocular y la posición de la mirada.