Itsen ulkopuolella olevien tilaesitysten hermomekanismit

Tämä tutkimus perustuu ainutlaatuiseen mahdollisuuteen työskennellä neurokirurgisten potilaiden kanssa, joilla on jo kliinisistä syistä (eli lääkeresistentin epilepsian seurantaan ja hoitoon) istutettu elektrodit syvälle aivorakenteeseen. Tutkimustoimenpiteitä suoritetaan vain potilaille, joille on kliinisistä syistä jo asennettu tällaiset elektrodit. elektrodeja ei istuteta tutkimustarkoituksiin, eikä tutkijoilla ole vaikutusta näiden elektrodien implantointimenetelmiin. Tutkimustutkimukseen pyydetään osallistumaan kaksi ryhmää osallistujia: 1. Sairaalapotilaat, joille on istutettu tilapäisesti (tyypillisesti enintään kahdeksi viikoksi) elektrodit epilepsian seurantaa varten epilepsian seurantayksikössä (EMU:n osallistujat). 2. Potilaat, joille on kroonisesti/pysyvästi istutettu elektrodit osana NeuroPace RNS -järjestelmää epilepsian hoitoon (RNS-osallistujat). Tutkimuksesta riippumatta ja ennen sitä potilaan kliininen hoitoryhmä (neurologit, neurokirurgit jne.) päättää, implantoidaanko elektrodit vai RNS-järjestelmä pelkästään kliinisten kriteerien perusteella. Jos elektrodit tai RNS-järjestelmä implantoidaan, potilaille tarjotaan osallistumista tutkimustutkimukseen; Päätös tutkimukseen osallistumisesta ei kuitenkaan vaikuta potilaan hoitoon tai kliiniseen hoitoon.

EMU-osallistujien seulonta-, rekrytointi- ja suostumusmenettelyt:

Jos kliininen hoitotiimi päättää - tutkimustutkimuksesta riippumatta - että potilaan kliininen tila ansaitsee väliaikaisten elektrodien implantoinnin ja sairaalahoidon epilepsian seurantayksikössä (EMU), potilaan neurologit tai neurokirurgit kutsuvat potilaan osallistumaan tutkimustutkimukseen. Neurokirurgit ja neurologit tekevät potilaalle selväksi, että päätös tutkimukseen osallistumisesta on täysin vapaaehtoinen ja että tämä päätös ei vaikuta millään tavalla potilaan lääketieteellisiin tarpeisiin. Tutkimukseen osallistumisesta kiinnostuneiden potilaiden päätutkijat tapaavat potilaan kanssa keskustellakseen suostumuslomakkeesta. Myöhemmin päätutkija varmistaa myös, että potilas ymmärtää suostumuslomakkeen täysin ja korostaa jälleen potilaalle, että osallistuminen on täysin vapaaehtoista ja että potilaan päätöksellä osallistua vai ei ole vaikutusta hänen hoitoon. Jos potilaat ovat paikallisia, tutkimusryhmä tapaa potilaan UCLA:ssa ennen leikkausta tai sen jälkeen. Tämä tehdään yleensä 1-3 viikkoa ennen leikkausta. Pitkälle matkustaville potilaille keskustelu voi tapahtua leikkausta edeltävänä päivänä. Keskustelun jälkeen potilas allekirjoittaa suostumuslomakkeen osallistua tutkimukseen ja sen allekirjoittaa päätutkija.

RNS-osallistujien seulonta-, rekrytointi- ja suostumusmenettelyt:

Ehdotettua tutkimusta varten tutkijat ovat jo tunnistaneet useita potilaita muihin meneillään oleviin tutkimuksiin, jotka saivat NeuroPace RNS -järjestelmän UCLA:n lääketieteellisessä keskuksessa RNS-laitteilla, jotka oli istutettu mediaalisille ohimolohkoille. Nämä potilaat on tunnistettu heidän neurokirurginsa tai neurologinsa kautta, jotka kuuluvat tutkimusryhmään. Nämä neurokirurgit ja neurologit tiedottavat potilailleen mahdollisuudesta osallistua tähän tutkimustutkimukseen. Neurokirurgit ja neurologit tekevät potilaalle selväksi, että päätös tutkimukseen osallistumisesta on täysin vapaaehtoinen ja että tämä päätös ei vaikuta millään tavalla potilaan lääketieteellisiin tarpeisiin. UCLA:n lääketieteellisen keskuksen ulkopuoliset mahdolliset tutkijat voivat ottaa alustavasti yhteyttä hoitavalta lääkäriltään lähettävästä laitoksesta. Jos potilaat osoittavat kiinnostuksensa tutkimukseen, päätutkija, tiedekunnan sponsori tai tutkimuksen koordinaattori ottaa ensimmäisen suoran yhteyden puhelimitse yksityisessä suojatussa paikassa esitelläkseen ja kuvatakseen tutkimusta, minkä jälkeen lisätietoja ja suostumuslomakkeen kopio voidaan lähettää Tarkista tarvittaessa suojatun ja salatun sähköpostin ja/tai postin kautta. Päätutkijat varmistavat myös, että potilas ymmärtää suostumuslomakkeen täysin ja korostavat jälleen, että osallistuminen on täysin vapaaehtoista ja että potilaan päätöksellä osallistumisesta ei ole vaikutusta hänen sairaanhoitoon. Potentiaaliset osallistujat otetaan yhteyttä aikaisintaan 3 kuukauden kuluttua heidän RNS-järjestelmän sijoituksestaan ​​selvittääkseen, olisiko potilas kiinnostunut osallistumaan vapaaehtoisesti tutkimukseen. Suostumus voidaan saada puhelimitse tai Internetissä niiltä osallistujilta, jotka tarvitsevat pidempiä matkajärjestelyjä ja majoitusta. Osallistujille, erityisesti niille, jotka ovat saaneet suostumuksensa puhelimitse tai Internetin kautta, toimitetaan fyysinen kopio suostumuslomakkeesta ja pyydetään allekirjoittamaan se ennen tutkimustoimenpiteiden suorittamista.

Käyttäytymistehtävät:

RNS:n osallistujat suorittavat sekä vapaasti liikkuvia että paikallaan pysyviä näkymiin perustuvia paikkanavigointi- ja havainnointitehtäviä, kun taas EMU:n osallistujat suorittavat vain kiinteitä näkymiin perustuvia paikkanavigointi- ja havaintotehtäviä. Intrakraniaalinen elektroenkefalografinen (iEEG) aktiivisuus RNS-osallistujilla ja yhteinen yhden neuronin aktiivisuus ja paikalliskenttäpotentiaalit (LFP) EMU-osallistujilla tallennetaan samalla kun osallistujat suorittavat muunnelmia itsenavigointi- ja havainnointitehtävistä, jotka ovat samanlaisia ​​kuin aikaisempi työmme. Kaikilla paikkanavigointi- ja havaintotehtävillä on seuraava perusrakenne:

• Itsenavigointitehtävä: RNS-osallistujat navigoivat kokeellisessa huoneessa (koko noin 19,4 × 17,1 jalkaa), jossa 20 ainutlaatuista kylttiä (yhden värin yhdistelmät seinää kohti numeroilla 1-5) on asennettu 4 huoneen seinälle. Lisäksi useita ennalta määritettyjä kohdepaikkoja (joista jokainen on nimetty kirjaimella) jaetaan satunnaisesti koko huoneeseen, mutta ne eivät näy osallistujille. Osallistujia pyydetään toistuvasti navigoimaan johonkin näkyvistä kyltteistä (esim. "Siirry kyltille keltainen-4") tai etsimään ja oppimaan jokin näkymättömistä kohdepaikoista (esim. "Etsi kohdesijainti T"). EMUn osallistujia pyydetään suorittamaan itsenavigointitehtävät virtuaalisessa ympäristössä, joka on tarkka virtuaalinen kopio todellisesta koehuoneesta. Maksimaalisen mukaansatempaavan kokemuksen varmistamiseksi osallistuja näkee tämän huoneen ensimmäisen persoonan näkökulmasta päähän kiinnitetyn näytön kautta, ja osallistuja voi kävellä virtuaalisesti tässä huoneessa langattomien ohjaimien avulla. Epämukavissa tunneissa tehtäviä voidaan suorittaa myös pöytätietokoneen näytöllä.
• Tarkkailutehtävä: RNS-osallistujat istuvat koehuoneen nurkassa ja tarkkailevat toista henkilöä (eli kokeilijaa), joka kävelee huoneessa näennäisesti satunnaisella liikeradalla (itse asiassa lentorata on ennalta määritetty ja ohjattu, mutta osallistujille tuntematon). Osallistujia pyydetään painamaan painiketta aina, kun kokeilija osuu johonkin aiemmin opituista näkymättömistä kohdepaikoista. Myös EMUn osallistujat suorittavat tämän tehtävän; EMUn osallistujat kuitenkin katsovat huonetta ja toista henkilöä videolla, joka on kuvattu huoneen nurkasta. Tämä video näytetään päähän kiinnitetyssä näytössä, jotta se jäljittelee kokemusta tarkkailijan ensimmäisen persoonan näkökulmasta (ikään kuin osallistuja todella istuisi todellisessa huoneen nurkassa). Epämukavissa tunneissa tehtäviä voidaan suorittaa myös pöytätietokoneen näytöllä. Erilaisia ​​tutkimustavoitteita varten osallistujia pyydetään suorittamaan hieman muunneltuja versioita havainnointitehtävästä: Toisen henkilön sijasta osallistujia pyydetään tarkkailemaan elottoman esineen liikkeitä (sähkökäyttöinen kauko-ohjattu alusta, samanlainen kuin kauko-ohjattu). leluauto) tai tarkkailla yhtä vaan useampaa ihmistä, jotka liikkuvat koehuoneen läpi. Ja osallistujia pyydetään vain kuvittelemaan muiden yksilöiden ja esineiden liikkeitä koko huoneessa, kun taas muita yksilöitä/esineitä ei ole fyysisesti läsnä.

Elektrofysiologiset tallenteet EMU-osallistujilla tehtävän suorittamisen aikana:

Osallistujille, joille on väliaikaisesti istutettu elektrodit epilepsian seurantayksikköön (EMU) UCLA:ssa, tiedonkeruussa käytetään Neuroport System -järjestelmää (Blackrock Microsystems, Salt Lake City, UT), joka tallentaa yhden yksikön ja LFP-hermosolujen aktiivisuuden samanaikaisesti tallennuksen ohella. kliiniset järjestelmät epilepsian seurantaan.

RNS-osallistujien elektrofysiologiset tallenteet tehtävän suorittamisen aikana:

Osallistujilla on kroonisesti/pysyvästi istutettu FDA:n kliinisistä syistä (eli epilepsian hoitoon) hyväksymä RNS-järjestelmä, joka on suunniteltu epileptisten kohtausten hoitoon tallentamalla jatkuvasti potilaan aivojen sähköfysiologista aktiivisuutta jokapäiväisen elämän aikana ja antamalla sähköstimulaatiota, kun se on epänormaalia. aktiivisuusmalleja (esim. epilepsiakohtauksen kaltainen aktiivisuus) havaitaan. Tutkimustyössä tutkimusryhmä käyttää RNS-järjestelmän tavanomaisia ​​tallennusominaisuuksia, kun taas osallistujat suorittavat kuvatut navigointi- ja muistitehtävät.

Liikkeen seuranta käyttäytymistehtävien aikana:

RNS-osallistujien osalta osallistujien sijaintia koehuoneessa seurataan jatkuvasti submillimetrin tarkkuudella käyttämällä OptiTrack-liikkeenseurantajärjestelmää (Natural Point Inc.). Liikeseurantaa ei suoriteta EMU-osallistujille, koska nämä osallistujat suorittavat vain paikallaan olevia näkymiin perustuvia tehtäviä.

Silmänseuranta käyttäytymistehtävien aikana:

RNS-osallistujien silmien liikkeet tallennetaan mobiililla katseenseurantakuulokkeella, joka mahdollistaa myös osallistujan katseen (eli visuaalisen tarkennuksen) kartoituksen integroidun "maailmakameran" videoon, joka vangitsee ympäristön osallistujan näkökulmasta. . EMU-osallistujien silmien liikkeet tallennetaan sisäänrakennetulla katseenseurantalaitteella päähän kiinnitetyssä näytössä, joka tarjoaa sekä silmien liikkeitä että katseen sijaintitietoja.