Stimulation ON/OFF et motivation de récompense chez les patients porteurs de stimulateurs cérébraux profonds

Patients SCP :

L'étude aura lieu dans un bureau clinique du Charlestown Navy Yard (CNY) et consistera en une visite de 4 heures. Le personnel de l'étude fixera un moment opportun pour l'arrivée des patients, ou la visite de recherche peut être jumelée à une visite de programmation DBS régulière. Un membre de la Division de neurothérapie autorisé à manipuler la programmation DBS allumera et éteindra l'appareil pendant l'étude. Les paramètres thérapeutiques du système DBS du sujet ne seront pas modifiés. Le sujet sera invité à remplir plusieurs questionnaires Beck Depression Inventory-II, Quick Inventory of Depressive Symptomatology, Snaith Hamilton Pleasure Scale, Mood and Anxiety Symptoms Questionnaire et Cognitive-Behavioral Avoidance Scale.

Suite à ces questionnaires, un membre du personnel de l'étude apprendra aux sujets à effectuer une version modifiée de la tâche d'approche-évitement (adapté de Aupperle et al., sous presse et Amemori & Graybiel, 2012). Les participants auront le choix entre une récompense monétaire (condition d'approche) plus un stimulus aversif (courant électrique doux décrit plus en détail ci-dessous) ou aucune récompense monétaire plus aucun stimulus aversif (condition d'évitement). Deux rectangles partiellement remplis (un rouge et un bleu) indiqueront le montant relatif de la punition et de la récompense potentielles. Les sujets utiliseront un joystick pour diriger un cercle à partir d'un point de fixation central pour sélectionner soit un signe plus associé à la condition d'approche, soit un carré associé à la condition d'évitement. Les sujets contrôlent donc le résultat de chaque essai et s'ils reçoivent ou non des stimuli aversifs. Après la tâche, les participants rempliront la tâche AAC : Post-Questionnaire (adapté de Aupperle et al.)

Le stimulus aversif est délivré sous la forme d'une stimulation légère d'une demi-seconde à la cheville à un niveau de leur choix qui est inconfortable mais pas douloureux. Ce courant électrique est produit par le stimulateur à courant constant Digitimer DS8R (Digimer North America, LLC. pi. Lauderdale, Floride). Son précédent modèle DS71 a été mis en œuvre en toute sécurité dans des études avec des IRB précédemment approuvés par le MGH (Milad et al., 2013). Les patients effectueront la tâche avec DBS ON et DBS OFF. Étant donné que nous ne modifions pas les paramètres thérapeutiques de la stimulation, les sujets ne doivent subir aucun changement pendant la condition ON. En cas d'inconfort dans l'état OFF, le sujet pourra mettre fin à l'étude et revenir immédiatement à l'état ON.

Les enregistrements d'électroencéphalographie (EEG) seront collectés à 1450 Hz tout au long de la tâche dans les conditions ON et OFF, à l'aide d'un système EEG actif à 96 canaux de Brain Research Products. Avant chaque exécution de tâche, nous collecterons également des données de repos les yeux ouverts et les yeux fermés, visant au moins 1 minute de données sans aucun clignement d'œil, muscle ou autre artefact. Tous les enregistrements auront lieu dans une pièce insonorisée, avec une préparation minutieuse du cuir chevelu et des électrodes pour maintenir les impédances sous 5 kΏ. Le sol/les références seront sur la ligne médiane pour minimiser les effets hémisphériques, et l'EOG simultané permettra la correction des artefacts de clignement/de roulement des yeux. Le système EEG comprend une caméra, des dispositifs de suivi et un logiciel optimisé pour l'enregistrement. Toutes les positions des électrodes seront numérisées et référencées aux IRM préopératoires des sujets, permettant une analyse localisée à la source.

Patients épileptiques :

Nous administrerons la même tâche Ap-Av à 20 patients épileptiques subissant l'implantation d'électrodes de profondeur pour la surveillance des crises dans l'unité de surveillance de l'épilepsie à l'HGM. Les expériences de l'unité d'épilepsie impliqueront à la fois l'enregistrement et la stimulation. Les enregistrements avec la tâche Ap-Av seront collectés tout au long du séjour clinique. À la fin du séjour, il y a 1 à 2 jours où le patient reprend les médicaments anti-épileptiques et le risque de crise induite par la stimulation est faible. Ces jours-là, nous essaierons de modifier le comportement de la tâche par la stimulation. Sur la base de notre expérience antérieure, nous prévoyons de tester 1 à 2 cibles de stimulation par patient. Chez les 10 premiers patients, nous chercherons à reproduire les résultats selon lesquels la stimulation prégenuelle de l'ACC conduit à un évitement accru. Sur 50 % d'essais sélectionnés au hasard (entrelacés de manière à ce que les patients soient aveugles à la stimulation), nous stimulerons bilatéralement l'ACC prégénuel (seule paire bipolaire par hémisphère) à 130 Hz et 2 mA, pendant 600 ms pendant la présentation du signal. Chez les 10 patients suivants, nous tenterons d'étendre le résultat selon lequel la puissance thêta du dACC prédit le comportement d'approche. Lorsque la puissance thêta dépasse un seuil défini (déterminé pendant les jours d'enregistrement uniquement), nous stimulerons à nouveau le pACC.

Pour les patients qui ont été implantés avec des électrodes intracrâniennes cliniques (qu'ils aient ou non également été implantés avec des électrodes de recherche), des électrodes de cuir chevelu supplémentaires peuvent être utilisées. Habituellement, certaines électrodes sont placées sur le cuir chevelu à des fins cliniques (telles que décidées par l'équipe clinique). Les patients recevant des électrodes de profondeur, par exemple, reçoivent généralement également un ensemble standard d'électrodes de cuir chevelu. Cependant, si l'équipe clinique décide que seul un très petit nombre d'électrodes est nécessaire à ses fins, nous pouvons compléter cela avec moins de 10 électrodes supplémentaires. À cette fin, des électrodes de cuir chevelu cliniques couramment utilisées (y compris EOG et EMG) seront utilisées. Le nombre exact et le placement seront limités par les paramètres cliniques. Plus précisément, les régions proches de toute plaie seront évitées pour minimiser le risque d'infection. De plus, comme les systèmes d'enregistrement cliniques ont un nombre limité de canaux, les électrodes d'enregistrement supplémentaires seront limitées aux canaux disponibles. Dans les cas où un ensemble complet d'électrodes de cuir chevelu est utilisé, la durée pendant laquelle elles sont sur la tête du patient sera limitée à environ un jour pour réduire le risque d'infection. Cet enregistrement supplémentaire sera effectué un jour avant la date prévue pour le retrait des électrodes intracrâniennes.