Prédiction de l’anxiété et de l’état de mémoire (CAMERA)
Développement de la plateforme de recherche et d'évaluation écologiques multimodales contextuelles (CAMERA) pour la mesure continue et la prédiction de l'anxiété et de l'état de mémoire
Le but de cette étude est d'examiner comment les signaux du cerveau, du corps et du comportement sont liés à l'anxiété et au fonctionnement de la mémoire. Ce projet vise à développer la plateforme CAMERA (Context-Aware Multimodal Ecological Research and Assessment), un système matériel/logiciel multimodal ouvert de pointe pour mesurer les relations cerveau-comportement humain.
La partie R61 du projet est conçue pour développer la plateforme CAMERA, qui utilisera les données de capteurs passifs multimodaux pour prédire l'état de mémoire d'anxiété chez les patients soumis à une surveillance hospitalière avec des électrodes intracrâniennes pour l'épilepsie clinique, ainsi que pour construire le cadre de données passif de CAMERA et cadre de données actif.
Aperçu de l'étude
Statut
Intervention / Traitement
Description détaillée
CAMERA enregistrera des signaux neuronaux, physiologiques, comportementaux et environnementaux, ainsi que des mesures d'évaluations écologiques momentanées (EMA), pour développer une prédiction continue à haute résolution du niveau d'anxiété et des performances cognitives d'une personne. CAMERA apportera une avancée significative par rapport aux méthodes actuelles de mesure du comportement humain, car elle exploite les caractéristiques complémentaires des sources de données multimodales et les combine avec un apprentissage automatique interprétable pour prédire le comportement humain. Un autre aspect distinctif de CAMERA est qu'il intègre une EMA adaptative et contextuelle, où le calendrier des évaluations dépend de la physiologie et du comportement du sujet afin d'améliorer les taux de réponse et l'apprentissage du modèle. Dans cette étude, CAMERA se concentre sur la prévision de l’état d’anxiété et des performances de mémoire simultanées, mais la plateforme est flexible pour être utilisée dans divers domaines.
Actuellement, il est difficile d’étudier les relations longitudinales complexes entre le cerveau, le corps et l’environnement chez l’homme. La plupart des outils existants ne permettent pas de mesurer de manière globale ou continue les états internes transitoires ou les fonctions cognitives. Au lieu de cela, nous nous appuyons généralement sur des auto-évaluations ou des constructions expérimentales peu collectées et limitées, y compris l'EMA.
Type d'étude
Inscription (Estimé)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Coordonnées de l'étude
- Nom: Angela Velazquez
- Numéro de téléphone: 646-515-1909
- E-mail: agv2113@cumc.columbia.edu
Sauvegarde des contacts de l'étude
- Nom: Brett E Youngerman, MD
- Numéro de téléphone: 516-946-2145
- E-mail: bey2103@cumc.columbia.edu
Lieux d'étude
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New York
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New York, New York, États-Unis, 10032
- Recrutement
- Columbia University Irving Medical Center
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Contact:
- Brett E Youngerman, MD
- Numéro de téléphone: 646-317-2887
- E-mail: bey2103@cumc.columbia.edu
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Chercheur principal:
- Brett E Youngerman, MD
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
- Adulte
Accepte les volontaires sains
Population étudiée
La description
Critères d'intégration :
- Les patients doivent avoir une épilepsie du lobe temporal connue ou suspectée.
- Natif ou maîtrisant l’anglais ou l’espagnol.
- Cas sEEG : le plan d'implantation doit inclure des électrodes de tête, de corps et de queue de l'hippocampe, unilatéralement ou bilatéralement.
- Niveau de lecture de 7e année (niveau minimum considéré comme alphabétisé pour les adultes)
Critères d'exclusion :
- Malentendant (c'est-à-dire non corrigé avec une aide auditive)
- Incapable de lire le journal à bout de bras avec des verres correcteurs.
- Déficience intellectuelle objective (QI estimé < 70)
- Tout antécédent de thérapie électroconvulsive ou de psychose (sauf psychose post-critique pour les patients)
- Trouble psychotique (à vie)
- Trouble anxieux actuel, trouble dépressif majeur ou trouble bipolaire
- Maladies neurodégénératives, présence de lésions cérébrales étendues, problèmes de langage (autres que la difficulté de nommer)
- Conditions médicales pouvant potentiellement affecter les performances cognitives (par exemple, infection par le VIH, cancer à potentiel métastatique).
- Insuffisance rénale aiguë ou insuffisance rénale terminale
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Dépistage
- Répartition: N / A
- Modèle interventionnel: Affectation à un seul groupe
- Masquage: Aucun (étiquette ouverte)
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Autre: APPAREIL PHOTO
Les sujets adultes atteints d'épilepsie subiront une électroencéphalographie (EEG) vidéo non invasive et un échantillonnage par électrodes intracrâniennes de l'amygdale et de l'hippocampe (unilatéral ou bilatéral).
Un sous-ensemble de sujets (n=10) utilisera la plateforme Context-Aware Multimodal Ecological Research and Assessment (CAMERA) pendant 2 semaines après leur sortie avec un sous-ensemble de modalités : bracelet physiologique, phénotypage par smartphone, enquêtes d'évaluation écologique momentanée (EMA) et tâche de mémoire.
À intervalles imprévisibles, CAMERA interrompra les sujets avec : (a) une alarme sonore pour provoquer une réponse de sursaut acoustique ; (b) une échelle d'état d'anxiété auto-déclarée ; et (c) une tâche de mémoire visuospatiale avec interférence de menace.
Par exemple, les participants rempliront une brève enquête et joueront à un jeu vidéo plusieurs fois par jour et porteront un bracelet avec des capteurs.
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La plateforme CAMERA est un cadre matériel-logiciel multimodal permettant de mesurer les interactions cerveau-comportement dans un environnement non structuré et de prédire les états écologiques.
CAMERA utilisera les données de capteurs passifs multimodaux pour prédire l'état de mémoire d'anxiété chez les patients soumis à une surveillance hospitalière avec des électrodes intracrâniennes pour l'épilepsie clinique.
LA CAMÉRA se compose de : des capteurs de bracelet de signaux physiologiques autonomes, mettant l'accent sur les mesures de fréquence cardiaque et l'activité électrodermique ; Utilisation d'un smartphone, mettant l'accent sur le traitement du langage naturel de la saisie de texte pour les fonctionnalités linguistiques ; Réseau audiovisuel de suivi du sujet, mettant l'accent sur l'activité vocale du sujet ; Enregistrements neuronaux intracrâniens, mettant l'accent sur la puissance thêta de l'hippocampe et l'activité à haute fréquence (~ 70-200 Hz).
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Erreur absolue moyenne entre les scores d’évaluation écologique momentanée (EMA) prévus et réels
Délai: 1-30 jours
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Utilisez un modèle d'apprentissage automatique multimodal (EMANet) pour prédire ≥1 résultat de l'état d'anxiété et de mémoire EMA (cible) dans les données conservées au niveau de la population.
L'erreur absolue moyenne sera la différence moyenne de la valeur absolue des scores EMA prédits et réels.
Une erreur moyenne plus élevée représente une prédiction moins précise.
La prédiction doit utiliser ≥ 2 modalités passives différentes, montrant une précision de prédiction nettement meilleure que l’une ou l’autre des modalités seules.
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1-30 jours
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Pourcentage de sujets démontrant une amélioration de la prédiction EMANet au fil du temps.
Délai: 1-30 jours
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Utilisez EMANet pour prédire ≥ 1 résultat de l'état d'anxiété et de mémoire de l'évaluation écologique momentanée (EMA) (cible) démontrant une amélioration au fil du temps, telle que mesurée avec une régression linéaire appliquée à l'erreur absolue moyenne entre les valeurs EMA prédites et réelles mesurées au fil des jours.
La prédiction doit utiliser ≥ 2 modalités passives différentes, montrant une précision de prédiction nettement meilleure que l’une ou l’autre des modalités seules.
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1-30 jours
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Erreur absolue moyenne entre l’erreur absolue prévue et l’erreur absolue réelle sur une base quotidienne
Délai: 1-30 jours
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Utilisez un modèle d'apprentissage automatique multimodal d'incertitude de prédiction (UncertaintyNet) pour prédire l'erreur de prédiction absolue moyenne des prédictions d'évaluation écologique momentanée (EMA) dans les données conservées, au niveau d'un seul sujet chaque jour.
L'erreur absolue moyenne mesurera la différence entre l'erreur prédite (sur la base de toutes les données disponibles) et l'erreur réelle.
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1-30 jours
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Autres mesures de résultats
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
|---|---|---|
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Gigue des données neuronales (millisecondes)
Délai: 1-30 jours
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Synchronisation précise des données neuronales avec une gigue <30 millisecondes.
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1-30 jours
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Latence des données audiovisuelles (secondes)
Délai: 1-30 jours
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Synchronisation précise des données audiovisuelles avec une latence <10 secondes.
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1-30 jours
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Latence des données du capteur du poignet (minutes)
Délai: 1-30 jours
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Synchronisation précise des données du capteur du poignet avec une latence <2 minutes.
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1-30 jours
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Latence des données du smartphone (minutes)
Délai: 1-30 jours
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Synchronisation précise des données du smartphone avec une latence <20 minutes.
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1-30 jours
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Gigue de la livraison de l’évaluation écologique momentanée (EMA). (millisecondes)
Délai: 1-30 jours
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Livraison réussie des évaluations EMA avec synchronisation précise de la livraison des évaluations écologiques momentanées avec une gigue <50 millisecondes.
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1-30 jours
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Pourcentage d'amélioration du taux de réponse normalisé à la livraison de l'évaluation écologique momentanée (EMA).
Délai: 1-30 jours
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Réalisation réussie des évaluations EMA avec ≥10 % statistiquement significatif (p<0,05)
amélioration du taux de réponse normalisé au fil du temps (sur tous les sujets) avec la mise en œuvre de la livraison EMA contextuelle à l'aide de ResponseNet.
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1-30 jours
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Nombre de sujets démontrant la faisabilité d'une traduction en milieu ambulatoire.
Délai: 14 jours
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Collecte de données physiologiques non neuronales (synchronisées), sur smartphone et EMA (enquête et tâche) auprès de 10 patients ambulatoires en milieu ambulatoire consécutivement pendant 2 semaines avec <10 % de perte de données passive.
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14 jours
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Collaborateurs
Les enquêteurs
- Directeur d'études: Joshua Jacobs, PhD, University of Chicago
- Chercheur principal: Brett E Youngerman, MD, Columbia University
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Estimé)
Achèvement de l'étude (Estimé)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- AAAU7374
- 1R61MH135405-01 (Subvention/contrat des NIH des États-Unis)
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine
produit fabriqué et exporté des États-Unis.
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