Clinical Study of Non-invasive 40-Hz Audiovisual Stimulation Guided by Gamma EEG Monitoring for Promoting Perioperative Brain Function Recovery in Children
Exposure to general anesthesia during early brain development has emerged as an important risk factor for long-term attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD)-like behaviors and learning difficulties in school-aged children. However, objective biomarkers for perioperative neurofunctional assessment and effective non-invasive physical interventions remain lacking in clinical practice.
This study adopts a prospective randomized controlled trial (RCT) design to establish a clinical cohort of preschool children undergoing surgery under general anesthesia. Early postoperative intervention will be performed using 40-Hz non-invasive synchronized audiovisual stimulation. Portable electroencephalography (EEG) technology will be employed to quantify prefrontal gamma oscillatory activity by analyzing the relative gamma-band power spectrum and phase-locking index (PLI) during the perioperative period. The study aims to characterize the pathological suppression of gamma oscillations following general anesthesia and to evaluate the restorative effects of 40-Hz stimulation on gamma-band neural activity. Long-term postoperative follow-up, combined with the Conners Rating Scales and the Child Behavior Checklist (CBCL), will be conducted to systematically investigate the association between gamma oscillation restoration and improvements in long-term ADHD-like symptoms.
The successful completion of this project will establish an integrated pediatric postoperative neurorehabilitation strategy encompassing screening, intervention, and outcome evaluation, thereby providing a novel clinical approach with substantial translational potential and broad prospects for clinical implementation.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Interventio / Hoito
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
Vaihe
- Vaihe 1
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Lapsi
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Inclusion Criteria:
- Children aged 3-6 years, irrespective of sex, representing the critical period of brain network development.
Classified as American Society of Anesthesiologists (ASA) Physical Status I or II.
Scheduled to undergo elective single-session surgery under general anesthesia (including inhalational anesthesia with agents such as sevoflurane) with an expected anesthesia duration of ≥1 hour, including procedures such as inguinal hernia repair, orchiopexy, and adenoidectomy.
Normal preoperative neurodevelopment as assessed by routine clinical evaluation, with parents or legal guardians able to understand the study protocol and willing to provide written informed consent.
Exclusion Criteria:
- A preoperative diagnosis of autism spectrum disorder (ASD), epilepsy, intellectual developmental disorder, attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD), or any other neurological or psychiatric disorder.
Severe visual impairment (e.g., cataract or amblyopia) or significant hearing impairment that would preclude the administration of synchronized audiovisual stimulation.
A personal or family history of photosensitive epilepsy, owing to safety considerations.
Occurrence of major anesthesia-related complications during surgery, including severe allergic reactions, malignant hyperthermia, prolonged severe hypoxemia, or other serious perioperative adverse events.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Hoito
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
- Naamiointi: Nelinkertaistaa
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Ei väliintuloa: kontrolliryhmä
|
|
|
Kokeellinen: trail group
add 40Hz synchronized audiovisual stimulation.
|
Early postoperative intervention will be performed using 40-Hz non-invasive synchronized audiovisual stimulation.
Portable electroencephalography (EEG) technology will be employed to quantify prefrontal gamma oscillatory activity by analyzing the relative gamma-band power spectrum and phase-locking index (PLI) during the perioperative period.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
ADHD-related behavioral scores at 3 and 6 months postoperatively
Aikaikkuna: 1，3，6 month
|
Behavioral outcomes will be assessed using the Conners' Parent Rating Scale-Short Form (CPRS-S).
Primary analyses will focus on the Hyperactivity-Impulsivity and Learning Problems (Inattention) subscales.
|
1，3，6 month
|
|
Resting-state prefrontal gamma-band relative power spectral density (PSD, 35-45 Hz)
Aikaikkuna: 1month
|
Resting-state EEG recordings will be obtained during postoperative follow-up to quantify the relative gamma-band power spectral density (35-45 Hz), serving as an objective indicator of cumulative recovery of cortical neural synchronization.
|
1month
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Magnitude of early postoperative gamma-band suppression
Aikaikkuna: 1month
|
The percentage reduction in prefrontal gamma-band EEG power during the immediate post-anesthesia recovery period relative to the preoperative baseline will be calculated to evaluate the sensitivity of gamma oscillations as an electrophysiological biomarker of anesthesia-induced brain dysfunction.
|
1month
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Arvioitu)
Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- Hui Wang-2026.7
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
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 .