Aivojen värähtelyjen farmakologinen modulaatio muistinkäsittelyssä

Potilaiden tunnistaminen: Tutkimusryhmä suunnittelee rekrytoivansa aikuispotilaita, joille tehdään invasiivista elektroenkefalografista (EEG) seurantaa osana tavanomaista kliinistä toimenpidettä farmakologisesti resistentin epilepsian hoitamiseksi UT Southwesternissä. Potilaat tunnistetaan epilepsian hallintakonferenssissa esitellystä potilasjoukosta, ja heitä lähestytään, kun heidät esitetään klinikalle arvioitavaksi kohtausleikkausta varten.

Tutkimusmenettelyt: Osallistuminen tapahtuu vain sinä aikana, kun elektrodit ovat kirurgisesti paikoillaan. Aktiivinen osallistuminen päättyy, kun elektrodit poistetaan. Tutkittava voi kieltäytyä osallistumasta kognitiivisiin testausistuntoihin milloin tahansa kallonsisäisen seurannan sairaalahoidon aikana, ja hänelle ilmoitetaan oikeudesta poistua tutkimuksesta milloin tahansa. Alla kuvattuja neuropsykologisia tehtäviä hoitavat tutkimuksen avainhenkilöt. Tietojen tunnistaminen poistetaan ja muunnetaan signaalidataksi käsittelyä ja analysointia varten. Tutkimushenkilöstö, lukuun ottamatta PI:tä (alias "kokeilijat") suorittaa analyysin.

Kun potilaat ovat epilepsian seurantayksikössä (EMU), koehenkilöt satunnaistetaan saamaan joko annoksen skopolamiinia (5 ug/kg) tai suolaliuosta (huijaus) suonensisäisesti. Noin 15 minuuttia annon jälkeen osallistuja suorittaa joko episodisen tai spatiaalisen muistitehtävän istunnon. Seuraavana päivänä tai vähintään neljä puoliintumisaikaa ensimmäisen istunnon jälkeen osallistuja saa vaihtoehtoisen agentin, jota ei ole annettu ensimmäisenä päivänä. Esimerkiksi jos potilas sai Scopolamiinia ensimmäisenä päivänä, suolaliuosta (vale) annetaan toisena päivänä ja päinvastoin. Osallistujat suorittavat sitten ylimääräisen episodisen tai spatiaalisen muistitehtävän istunnon noin 15 minuuttia annon jälkeen. ,

Päivä 1: Satunnaistettu saamaan joko skopolamiinia tai suolaliuosta (huijaus); Suorita episodi- tai tilamuistitehtäväistunto 2. päivä: vastaanottaa vaihtoehtoisen agentin päivästä 1; Täyttää episodisen tai tilamuistin tehtäväistunnon

Aikaviive istuntojen välillä pysyy samana riippumatta siitä, annettiinko ensimmäisen istunnon aikana skopolamiinia tai suolaliuosta. Osallistujille ei anneta enempää kuin yksi annos yhden istunnon aikana.

Hoitava lääkäri ja sairaanhoitaja tietävät, annetaanko skopolamiinia vai suolaliuosta, mutta osallistuja ei tiedä, annetaanko mitä, ennen kuin molemmat istunnot on suoritettu.

Osallistujan hoitava sairaanhoitaja antaa suonensisäisesti skopolamiinia ja/tai suolaliuosta.

Skopolamiinin vaikutukset vaikeuttavat todellista potilaan sokeuttamista, mutta tätä varten tutkimus mallinnetaan fMRI-tehtävillä, joissa annostelu oli sokeutunut.

Fysiologinen seuranta: Epilepsiaseurannassa oleville potilaille tehdään EKG- ja pulssihappiseuranta koko ajan osana rutiinihoitoa, eikä tätä keskeytetä tutkimusjakson aikana. Hallituksen sertifioitu anestesiologi on paikalla jakson alussa tarvittaessa hoitamassa kardiopulmonaalisia komplikaatioita vakiotekniikoilla, ja hän on välittömästi käytettävissä sairaalassa vastaamaan muihin huolenaiheisiin.

Muistitestauksen yleiskatsaus: Kognitiiviset kokeet kestävät tyypillisesti 30–75 minuuttia, eivätkä ne aiheuta fyysistä riskiä osallistujille. Potilaan innostuksesta riippuen voidaan tehdä useita kokeita välitaukoineen, ja istunnot voivat kestää useita tunteja. Osallistujat voivat lopettaa ja jatkaa milloin tahansa. Osallistujat, jotka ovat yleensä sairaalahoidossa 1-2 viikkoa epilepsian takia, valitsevat, kuinka usein osallistuvat kokeellisiin istuntoihin. Osallistumalla kognitiivisiin tehtäviin potilaille ei aiheudu ylimääräistä lääketieteellistä tai kirurgista riskiä, ​​ja itse asiassa usein raportoivat, että pelimaiset testausprotokollat ​​helpottavat kohtausten odottamisen tylsyyttä. Jokaisen istunnon aikana osallistujat saavat pitää usein taukoja väsymyksen välttämiseksi. Testaus voidaan keskeyttää ja keskeyttää välittömästi terveydenhuoltoon liittyvien tarpeiden vuoksi.

Episodinen (Free Recall) tai Spatial Memory Task: Tutkimusryhmän olemassa oleva paradigma on käyttänyt Free Recallia episodisen muistin testaamiseen. Tässä tehtävässä osallistujat tutkivat kohdeluetteloita ja yrittävät muistaa mahdollisimman monta sanaa kustakin luettelosta. Listat koostuvat sanoista tai nimeävistä kuvista. Tietokone ohjaa ärsykkeiden esitystä ja tallentaa osallistujien vastaukset. Kunkin luettelon viimeisen kohdan jälkeen osallistujia pyydetään joko palauttamaan luettelo välittömästi tai heille annetaan ensin joukko yksinkertaisia ​​aritmeettisia tehtäviä ratkaistavaksi (tämä luettelon lopun häiriötekijä vähentää luettelon lopulle myönnettyä suurta etua -luettelo kohteet takaisinkutsun aikana). Yhdessä luettelossa on noin 10-12 sanaa tai kohdetta. Osallistujille annetaan sitten 30 sekunnista kolmeen minuuttiin aikaa palauttaa luettelon kohteet missä tahansa järjestyksessä. Osallistujien vastaukset tallennetaan digitaalisesti tietokoneelle ja tallennetaan anonyymisti myöhempää analysointia varten. Tarkastellakseen muita kiinnostavia kysymyksiä, jotka koskevat hippokampuksen alueiden värähtelyjä ja niiden reagointia todelliseen ja kuviteltuun navigointiin, tutkimusryhmä lisää spatiaalisen muistitehtävän, jossa osallistujia pyydetään navigoimaan virtuaalisessa ympäristössä alkaen paikasta toiseen ja simuloi sitten samaa navigointia mielessä visuaalisesti. Simulaatioprosessi toistetaan jokaisessa todellisessa navigoinnissa. Lokit tehdään visualisointiin käytetystä ajasta sekä useista saaliskokeista, joissa kohteet liikuttavat ohjainta matkimaan todellista navigointia. Nämä korreloidaan sitten EEG-tiedostojen kanssa. Molempien tehtävien sisällyttäminen antaa tutkimusryhmälle mahdollisuuden käsitellä sekä uusia kysymyksiä, jotka koskevat hippokampuksen värähtelyjä navigointisekvensseissä, että mahdollistaa lisätietojen keräämisen tästä olemassa olevasta protokollasta.

iEEG-tietojen kerääminen: Kliinikot keräävät kaikki EEG-tiedot kliinisiä tarkoituksia varten tietokoneistetun EEG-keräysjärjestelmän avulla. Tässä tutkimuksessa tutkimusryhmä kopioi nämä tiedot, poistaa tiedoista kaikki luottamukselliset tiedot ja analysoi EEG:n raakajäljet. Koetietokoneen synkronointi iEEG-signaalien kanssa saadaan aikaan lähettämällä optisesti eristetty pulssi EEG-tallennusjärjestelmän tuloon. Testaustietokone lähettää stereotyyppisen pulssijonon (viisi tai kymmenen 10 millisekunnin (ms) pulssia 10 ms:n välein) jokaisen koelohkon alussa ja lopussa sekä yhden 10 ms:n pulssin säännöllisin yhden sekunnin välein. Tämä pulssijono mahdollistaa iEEG-tietueen synkronoinnin testaustietokoneen kanssa. Aloitusjuna helpottaa kokeellisen istunnon alun paikantamista. Tällä tavalla kaksi kelloa synkronoidaan uudelleen usein, mikä estää tapahtumaaikojen ajautumisen merkittävästi koko kokeen aikana.