Kohti episodisen muistin iEEG-verkkojen kausaalista kartoittamista monimenetelmäisen aivostimulaation avulla
maanantai 26. tammikuuta 2026 päivittänyt: University of Chicago
Ihmisen kallon sisäinen elektroenkefalografia (EEG) voi tarjota muistin aivotoiminnan korrelaatioita korkealla tilallisella ja ajallisella resoluutiolla.
Tämä projekti testaa näiden hermosignaalien toiminnallista merkitystä muistin käyttäytymiselle käyttämällä uusia ei-invasiivisia ja invasiivisia stimulaatiomenetelmiä.
Tulokset edistävät ymmärrystä aivojen muistimekanismeista, mikä on tarpeen muistihäiriöiden hoidon edistymisen nopeuttamiseksi.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ilmoittautuminen kutsusta
Yksityiskohtainen kuvaus
Episodisen muistin heikkeneminen ilmenee, kun sairaudet vaikuttavat hippokampukseen ja sen vuorovaikutuksessa olevien aivoalueiden verkostoon.
Aivomekanismien ymmärtämistä muistin osalta on parannettava hoidon kehittämiseksi.
Tämä projekti kehittää kokeellisia lähestymistapoja, jotka käyttävät stimulaatiota ihmisten aivojen ja käyttäytymisen välisen suhteen manipulointiin ja testaavat suoraan, kuinka hippokampuksen verkosto tukee muistia.
Intrakraniaalinen elektroenkefalografia (iEEG) tarjoaa mahdollisuuksia tutkia muistin hermostollista perustaa korkealla spatiaalisella ja temporaalisella resoluutiolla.
Monet kokeet ovat tunnistaneet iEEG-signaalit, jotka liittyvät muistiin, esimerkiksi vertaamalla muistin onnistumisen ja epäonnistumisen tapauksia.
Kuitenkin näiden signaalien toiminnallinen merkitys on edelleen epäselvä, koska tällaiset vertailut voivat tunnistaa ulkopuolisten, samanaikaisten, kognitiivisten prosessien signaaleja.
Tavanomainen lähestymistapa tämän rajoituksen käsittelemiseksi käyttäytymisneurotieteissä on kaksisuuntaisten manipulointien kautta, eli oletetun hermostollisen prosessin eksogeeninen tehostaminen tai estäminen ja vastaavan käyttäytymisen suorituskyvyn tehostamisen tai heikentämisen testaus.
Tätä lähestymistapaa on käytetty liian vähän ihmisten iEEG-muistitutkimuksessa, osittain siksi, että on vaikeaa luotettavasti vaikuttaa muistiin tai hermosignaaleihin nykyisten saatavilla olevien manipulointien, kuten suoran sähköisen stimulaation (DES) iEEG-elektrodien kautta, avulla.
Reittinä kaksisuuntaisten manipulointikokeiden saavuttamiseksi ihmisten iEEG-muistitutkimuksessa, tämä projekti hyödyntää ei-invasiivista sähkömagneettista stimulaatiotyökalua, joka luotettavasti ja tehokkaasti vaikuttaa hippokampuksen verkoston aktiivisuuteen ja muistin suorituskykyyn, nimeltään "hippokampukseen epäsuorasti kohdistettu stimulaatio" (HITS).
HITS:ia käytetään iEEG:n kanssa ensimmäistä kertaa tunnistamaan hippokampuksen verkoston aktiivisuuskuviot, jotka liittyvät muistin käyttäytymisen suorituskyvyn tehostamiseen verrattuna heikkenemiseen.
Testataksemme käyttäytymisen merkityksen tiukasti, käytämme suljettua silmukkaa koneoppimislähestymistapaa tunnistamaan DES-parametrit, jotka toistavat HITS:in tuottamat hippokampuksen verkoston iEEG-aktiivisuuskuviot, ja sitten testaamme, johtaako DES:n antaminen näiden hippokampuksen verkoston iEEG-aktiivisuuskuvioiden tehostamiseen tai estämiseen vastaavaa muistin käyttäytymisen suorituskyvyn tehostamista verrattuna heikkenemiseen.
Siten kaksisuuntaista manipulointia käytetään suoraan/kausaalisesti testaamaan iEEG-signaaleja muistin käyttäytymisestä.
DES-parametrien ryhmätason mallinnusta, joka jäljittelee HITS:in vaikutuksia, käytetään kaksisuuntaisten manipulointien saavutettavuuden laajentamiseen tulevaisuuden tutkimuksille, jotka testaavat muistimekanismeja suuremmissa iEEG-näytteissä useilla paikoilla, joilla ei ole teknistä kyvykkyyttä HITS:ille.
Kolmen paikan yli testaamme, ovatko hippokampuksen verkoston aktiivisuuden osallistumisen kaksisuuntaiset manipulaatiot muistin suorituskyvyssä menestyksekkäämpiä HITS:in perusteella tehdylle DES:lle verrattuna ennakko-oletusten perusteella tehtyyn DES:ään.
Tämä tutkiva projekti rakentaa siten perustan tuleville tutkimuksille tiukasti testaamaan hippokampuksen verkoston tukea muistin käyttäytymisen suorituskyvylle käyttämällä kaksisuuntaisia kokeellisia manipulointeja ja perustaa monitieteisten tutkijoiden yhteistyön useiden instituutioiden välillä suorittaakseen tätä innovatiivista mekanistista muistitutkimusta.
Opintotyyppi
Interventio
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
44
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.
Opiskelupaikat
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, Yhdysvallat, 60637
- University Of Chicago Medical Center
-
Chicago, Illinois, Yhdysvallat, 60611
- Northwestern Memorial Hospital
-
-
Missouri
-
St Louis, Missouri, Yhdysvallat, 63130
- Washington University in St. Louis
-
-
Osallistumiskriteerit
Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Aikuinen
- Vanhempi Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Ei
Kuvaus
Osallistumiskriteerit:
- Ikä 18+ vuotta
- Äidinkielenään englanti puhuvat
- Normaali tai korjattu normaali lähinäkö ja kaukonäkö
Opintosuunnitelma
Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Ei satunnaistettu
- Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: TMS-stimulaatio HITS-menetelmällä
Hippokampuksen epäsuoraan kohdennettu stimulaatio (HITS) sovelletaan epilepsiapotilaille, jotka ovat kraniaalisessa elektroentsefalografiamittauksessa (iEEG).
iEEG-signaalit episodisen muistin käyttäytymisen suorituskyvystä saadaan kliinisistä makroelektrodeista ja tutkimusmikroelektrodeista erikoistuneessa muistitehtävässä, joka sisältää luonnollisten kohtausten koodaamisen ja noutamisen yhdessä silmänliikkeiden seurannan kanssa. Kiinnostavia muistikäyttäytymismuotoja ovat muistaminen vanhojen/uusien päätösten aikana ja silmänliikemallien ajallis-avaruudellinen toisto. HITS sovelletaan noin 2 s ajan heti ennen jokaista kohtauksen alkua koodauksen aikana käyttäen parametreja, jotka ovat tuottaneet parannetun suorituskyvyn verrattuna heikentyneeseen suorituskykyyn tässä kokeellisessa suunnittelussa. |
Tutkimusehdot sisältävät sähköistä stimulaatiota, joka toimitetaan ei-invasiivisella TMS:llä.
Nämä erilaiset stimulaatioparametrit sisältävät stimulaation läsnäolon (ei stimulaatiota vs. stimulaatiota) ja stimulaation sijainnin.
|
|
Kokeellinen: DES-stimulaatio HITS-parametreilla
Testaamme muistin parantamisen ja heikentymisen iEEG-korrelaatioiden käyttäytymistieteellistä merkitystä käyttämällä tiukkaa lähestymistapaa, joka sisältää DES:n.
Suorassa sähköisessä stimulaatiossa (DES) käytettävät parametrit tunnistetaan siten, että ne toistavat mahdollisimman tarkasti iEEG-allekirjoitukset, jotka johtuvat muistin parantamisesta tai heikkenemisestä HITS:n aiheuttamana.
Tämä saavutetaan käyttämällä suljettua silmukkaa hyödyntävää koneoppimislähestymistapaa, jolla maksimoidaan DES:n ja HITS:n aiheuttamien iEEG-signaalien samankaltaisuus muistin koodauksen aikana.
|
Tutkimusolosuhteet sisältävät suoran sähköisen stimuloinnin, joka toteutetaan implantoitujen iEEG-elektrodien kautta.
Nämä erilaiset stimulointiparametrit sisältävät stimuloinnin läsnäolon (ei stimulointia versus stimulointi) ja stimuloinnin sijainnin saman elektrodin tai eri elektrodin kautta.
|
|
Kokeellinen: DES:n normatiivinen malli
Kehitämme, testaamme ja hienosäädämme tulevia kokeita varten DES-parametrien normatiivisen mallin, jonka avulla voidaan saavuttaa kokeellinen kaksisuuntainen manipulointi episodisen muistin iEEG-korrelaatioihin.
Tunnistamme DES-parametrien yhteiset piirteet, jotka algoritmisesti määritettiin matkimaan muistin parannuksen tai heikentämisen iEEG-signaaleja HITS:llä kokeen 2 aineistossa.
Analyysit ottavat huomioon yksilölliset erot stimuloidussa elektrodien sijoittelussa, stimuloitujen elektrodien iEEG-toiminnallisessa kytkennässä, käyttäytymismuutoksen onnistumisessa sekä HITS:n iEEG-vaikutusten matkimisen tarkkuudessa, jotta voidaan tehdä ennusteita siitä, miten DES-parametreja voidaan soveltaa stimulointikokemattomilla henkilöillä ottaen huomioon heidän yksilölliset elektrodien sijoittelunsa ja aivotoimintakuvionsa.
|
Tutkimusolosuhteet sisältävät suoran sähköisen stimuloinnin, joka toteutetaan implantoitujen iEEG-elektrodien kautta.
Nämä erilaiset stimulointiparametrit sisältävät stimuloinnin läsnäolon (ei stimulointia versus stimulointi) ja stimuloinnin sijainnin saman elektrodin tai eri elektrodin kautta.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Teeta-taajuusvyöhykkeen hippokampuksessa mitatun iEEG-aktiivisuuden teho
Aikaikkuna: Mitattu tehtävän suorituksen aikana, kun tutkimustoiminnat on suoritettu. Mittaus kestää 2-4 tuntia yhden päivän aikana
|
iEEG:llä mitataan tehtäväolosuhteiden aikaansaamaa paikallista aivojen sähköistä toimintaa.
Tallennamme ja analysoimme hippokampuksen theta-taajuuskaistan iEEG-aktiivisuuden tehoa
|
Mitattu tehtävän suorituksen aikana, kun tutkimustoiminnat on suoritettu. Mittaus kestää 2-4 tuntia yhden päivän aikana
|
|
iEEG-aktiivisuus hippokampuksen ja stimuloidun elektrodin välillä
Aikaikkuna: Mitattu tehtävän suorituksen aikana tutkimustoimintojen valmistuessa. Mittaus kestää 2–4 tuntia yhdeltä päivältä
|
iEEG:llä mitataan tehtäväolosuhteiden aiheuttamaa paikallista aivojen sähköistä toimintaa.
Tallennamme ja analysoimme iEEG-toiminnan synkronisuutta hippokampuksen ja stimuloidun elektrodin välillä.
|
Mitattu tehtävän suorituksen aikana tutkimustoimintojen valmistuessa. Mittaus kestää 2–4 tuntia yhdeltä päivältä
|
|
Muistitehtävän suorituskyky
Aikaikkuna: Muistitehtävä toteutetaan ennen, aikana ja/tai jälkeen transkraniaalisesta magneettistimulaatiosta (TMS) tai suorasta sähköstimulaatiosta (DES) saatavan stimulaation. Muistitehtävä kestää 2–4 tuntia yhden päivän aikana.
|
Osallistujat pyrkivät erottamaan tutkitut kohtaukset ja esinekuvat uusista (hämäristä) kohtauksista ja esinekuvista
|
Muistitehtävä toteutetaan ennen, aikana ja/tai jälkeen transkraniaalisesta magneettistimulaatiosta (TMS) tai suorasta sähköstimulaatiosta (DES) saatavan stimulaation. Muistitehtävä kestää 2–4 tuntia yhden päivän aikana.
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.
Sponsori
Tutkijat
- Päätutkija: Joel Voss, PhD, University of Chicago
Opintojen ennätyspäivät
Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan julkisella verkkosivustolla.
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Maanantai 15. syyskuuta 2025
Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)
Sunnuntai 30. huhtikuuta 2028
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
Perjantai 30. kesäkuuta 2028
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Perjantai 16. tammikuuta 2026
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Maanantai 26. tammikuuta 2026
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Perjantai 30. tammikuuta 2026
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Perjantai 30. tammikuuta 2026
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Maanantai 26. tammikuuta 2026
Viimeksi vahvistettu
Torstai 1. tammikuuta 2026
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Muut tutkimustunnusnumerot
- IRB24-0486
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
EI
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Ei
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Ei
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .