Modulation pharmacologique des oscillations cérébrales dans le traitement de la mémoire

Identification des patients : L'équipe de l'étude prévoit de recruter des patients adultes qui subissent une surveillance électroencéphalographique invasive (EEG) dans le cadre d'une procédure clinique standard pour le traitement de l'épilepsie pharmacologiquement résistante à UT Southwestern. Les patients sont identifiés à partir du groupe de patients présentés lors de la conférence sur la gestion de l'épilepsie et approchés lorsqu'ils sont présentés à la clinique pour une évaluation en vue d'une chirurgie épileptique.

Procédures d'étude : La participation n'a lieu que pendant le temps où les électrodes sont chirurgicalement en place. La participation active prendra fin lorsque les électrodes seront retirées. Le sujet peut refuser de participer à des séances de tests cognitifs à tout moment pendant l'hospitalisation de surveillance intracrânienne et est informé de son droit de quitter l'étude à tout moment. Les tâches neuropsychologiques décrites ci-dessous seront administrées par le personnel clé de l'étude. Les données seront anonymisées et converties en données de signal pour le traitement et l'analyse. Le personnel de l'étude, à l'exclusion du PI (alias « expérimentateurs »), effectuera l'analyse.

Une fois que les patients sont dans l'unité de surveillance de l'épilepsie (EMU), les sujets seront randomisés pour recevoir soit une dose de scopolamine (5 ug/kg) soit une solution saline (simulation) par voie intraveineuse. Environ 15 minutes après l'administration, le participant effectuera ensuite une session de tâche de mémoire épisodique ou spatiale. Le lendemain, ou au moins quatre demi-vies après la première séance, le participant recevra l'agent alternatif non donné le premier jour. Par exemple, si le patient a reçu de la scopolamine le premier jour, la solution saline (fictive) est reçue le deuxième jour, et vice versa. Les participants effectueront ensuite une session de tâche de mémoire épisodique ou spatiale supplémentaire environ 15 minutes après l'administration. ,

Jour 1 : randomisé pour recevoir soit de la scopolamine, soit une solution saline (fictive) ; Terminer la session de tâches de mémoire épisodique ou spatiale Jour 2 : Reçoit l'agent suppléant du jour 1 ; Termine la session de tâches de mémoire épisodique ou spatiale

Le délai entre les séances restera constant, que la scopolamine ou la solution saline ait été administrée lors de la première séance. Les participants ne recevront pas plus d'une dose au cours d'une même session.

Le médecin traitant et l'infirmière sauront si de la scopolamine ou une solution saline sont administrées, mais le participant ne saura pas si ce qui est administré avant la fin des deux séances.

L'infirmière traitante du participant administrera de la scopolamine et/ou une solution saline par voie intraveineuse.

Les effets de la scopolamine rendront difficile la véritable mise en aveugle des patients, mais pour cela, l'étude sera modélisée sur des tâches d'IRMf dans lesquelles l'administration a été réalisée en aveugle.

Surveillance physiologique : les patients sous surveillance de l'épilepsie subissent un électrocardiogramme et une surveillance de l'oxygène pulsé à tout moment dans le cadre des soins de routine et cela ne sera pas interrompu pendant la période d'étude. Un anesthésiste certifié sera présent au début de la période pour traiter toute complication cardio-pulmonaire en utilisant des techniques standard, si nécessaire, et sera immédiatement disponible au sein de l'hôpital pour répondre à toute autre préoccupation.

Présentation des tests de mémoire : les expériences cognitives durent généralement de 30 à 75 minutes et ne présentent aucun risque physique pour les participants. Selon l'enthousiasme du patient, plusieurs essais peuvent être effectués avec des pauses intermédiaires, et les séances peuvent durer plusieurs heures. Les participants peuvent arrêter et reprendre à tout moment. Les participants, qui sont généralement hospitalisés pendant 1 à 2 semaines à cause de l'épilepsie, choisissent la fréquence de participation aux séances expérimentales. En participant à des tâches cognitives, les patients ne courent aucun risque médical ou chirurgical supplémentaire et, en fait, signalent souvent que les protocoles de test de type jeu les soulagent de l'ennui des crises en attente. Au sein de chaque session, les participants sont autorisés à prendre des pauses fréquentes pour éviter la fatigue. Les tests peuvent et seront immédiatement interrompus pour tout besoin lié aux soins de santé.

Tâche de mémoire épisodique (rappel libre) ou spatiale : le paradigme existant de l'équipe d'étude a utilisé le rappel libre pour tester la mémoire épisodique. Dans cette tâche, les participants étudient des listes d'éléments et tentent de rappeler autant de mots que possible de chaque liste. Les listes sont composées de mots ou d'images nommables. Un ordinateur contrôle la présentation du stimulus et enregistre les réponses des participants. Après le dernier élément de chaque liste, les participants sont soit invités à rappeler la liste immédiatement, soit reçoivent d'abord une série de problèmes arithmétiques simples à résoudre (cette tâche distrayante de fin de liste sert à réduire le grand avantage accordé à la fin de - lister les éléments pendant le rappel). Il y a environ 10 à 12 mots ou éléments dans une liste. Les participants disposent ensuite d'une période comprise entre 30 secondes et trois minutes pour rappeler les éléments de la liste dans n'importe quel ordre. Les réponses des participants sont enregistrées numériquement par l'ordinateur et stockées de manière anonyme pour une analyse ultérieure. Afin de répondre à d'autres questions d'intérêt concernant les oscillations dans les zones de l'hippocampe, et comment celles-ci réagissent à la navigation réelle et imaginaire, l'équipe de l'étude ajoute une tâche de mémoire spatiale, dans laquelle les participants seront invités à naviguer dans un environnement virtuel à partir de d'un endroit à un autre, puis simulez visuellement la même navigation dans l'esprit. Pour chaque navigation réelle, le processus de simulation est répété. Des journaux sont constitués du temps passé à visualiser, ainsi que de plusieurs essais de capture où les sujets déplacent le contrôleur pour imiter la navigation réelle. Ceux-ci sont ensuite corrélés avec les fichiers EEG. L'inclusion des deux tâches permet à l'équipe de l'étude d'aborder les deux nouvelles questions concernant les oscillations dans l'hippocampe dans les séquences de navigation, ainsi que de permettre une collecte de données supplémentaire sur ce protocole existant.

Collecte de données iEEG : Toutes les données EEG sont collectées à des fins cliniques par des cliniciens, à l'aide d'un système de collecte EEG informatisé. Dans cette étude, l'équipe d'étude copiera ces données, dépouillera les données de toute information confidentielle et analysera les traces brutes de l'EEG. La synchronisation de l'ordinateur expérimental avec les signaux iEEG est réalisée en envoyant une impulsion optiquement isolée à une entrée du système d'enregistrement EEG. L'ordinateur de test enverra un train stéréotypé d'impulsions (cinq ou dix impulsions de 10 millisecondes (ms) séparées de 10 ms) au début et à la fin de chaque bloc expérimental plus une seule impulsion de 10 ms à intervalles réguliers d'une seconde. Ce train d'impulsions permet à l'enregistrement iEEG de se synchroniser avec l'ordinateur de test. Le train de départ permettra de localiser facilement le début d'une session expérimentale. De cette façon, les deux horloges sont resynchronisées fréquemment, empêchant les temps d'événement de dériver de manière significative tout au long d'une expérience.