A térbeli reprezentációk neurális mechanizmusai az énen túl

Ez a kutatási tanulmány azon az egyedülálló lehetőségen alapul, hogy olyan idegsebészeti betegekkel dolgozhatunk, akiknél klinikai okokból (azaz a gyógyszerrezisztens epilepszia monitorozása és kezelése céljából) már elektródákat ültettek be mély agyi struktúrákba. A kutatási eljárásokat csak olyan betegekkel végezzük, akiknél klinikai okokból már beültetett ilyen elektródákat; kutatási célból nem ültetnek be elektródákat, és a kutatók semmilyen befolyást nem gyakorolnak ezen elektródák beültetési eljárásaira. A résztvevők két csoportját kérik fel a kutatásban való részvételre: 1. Kórházi betegek, akiknél ideiglenesen (jellemzően legfeljebb két hétig) elektródákat ültettek be az epilepszia monitorozására az epilepszia monitorozó egységben (EMU résztvevők). 2. Az epilepszia kezelésére szolgáló NeuroPace RNS rendszer részeként krónikusan/tartósan beültetett elektródákkal rendelkező betegek (RNS résztvevők). A kutatási vizsgálattól függetlenül és azt megelőzően a páciens klinikai gondozását végző csapata (neurológusok, idegsebészek stb.) kizárólag klinikai kritériumok alapján dönti el, hogy az elektródákat vagy az RNS-rendszert beültetik-e. Ha elektródákat vagy RNS-rendszert ültetnek be, a betegeknek felajánlják, hogy részt vegyenek a kutatási vizsgálatban; azonban annak a döntésnek, hogy részt vesz-e a kutatási vizsgálatban vagy sem, nincs hatása a beteg kezelésére vagy klinikai ellátására.

Szűrési, toborzási és beleegyezési eljárások a GMU-résztvevők számára:

Ha a klinikai gondozási csoport – a kutatási vizsgálattól függetlenül – úgy dönt, hogy a beteg klinikai állapota megérdemli az ideiglenes elektródák beültetését és az epilepszia monitorozó egységben (EMU) történő kórházi kezelést, a beteg neurológusa vagy idegsebésze felkéri a pácienst, hogy vegyen részt a kutatási vizsgálatban. Az idegsebészek és neurológusok világossá teszik a páciens számára, hogy a kutatásban való részvételről szóló döntés teljesen önkéntes, és ez a döntés semmilyen módon nem érinti a páciens egészségügyi szükségleteit. Azon betegek esetében, akik érdeklődnek a kutatási vizsgálatban való részvétel iránt, a vezető kutatók találkoznak a pácienssel, hogy megvitassák a beleegyezési űrlapot. Ezt követően a vezető vizsgáló arról is gondoskodik, hogy a beteg teljesen megértse a beleegyezési űrlapot, és ismételten hangsúlyozza a páciensnek, hogy a részvétel teljes mértékben önkéntes, és a páciens döntése, hogy részt vesz-e vagy sem, nincs hatással az egészségügyi ellátására. Ha a betegek helyiek, a kutatócsoport találkozik a pácienssel az UCLA-n a műtét előtti vizsgálatok előtt vagy után. Ezt általában a műtét előtt 1-3 héttel teszik meg. Nagy távolságra utazó betegeknél a megbeszélésre a műtét előtti napon kerülhet sor. A megbeszélés után a páciens aláírja a kutatási vizsgálatban való részvételhez hozzájáruló lapot, amelyet a vizsgálatvezető ellenjegyzi.

Szűrési, toborzási és beleegyezési eljárások az RNS résztvevői számára:

A javasolt vizsgálathoz a kutatók már számos olyan beteget azonosítottak, amelyek más folyamatban lévő vizsgálatok során kaptak NeuroPace RNS rendszert az UCLA egészségügyi központjában, a mediális halántéklebeny régióiba beültetett RNS eszközökkel. Ezeket a betegeket idegsebészük vagy neurológusuk azonosította, akik a vizsgálati csoport részét képezik. Ezek az idegsebészek és neurológusok tájékoztatják pácienseiket a kutatási tanulmányban való részvétel lehetőségéről. Az idegsebészek és neurológusok világossá teszik a páciens számára, hogy a kutatásban való részvételről szóló döntés teljesen önkéntes, és ez a döntés semmilyen módon nem érinti a páciens egészségügyi szükségleteit. Az UCLA egészségügyi központján kívüli potenciális alanyok előzetesen kapcsolatba léphetnek kezelőorvosukkal egy utaló intézményből. Ha a betegek érdeklődést jeleznek a vizsgálat iránt, a vezető kutató, a kar szponzora vagy a vizsgálati koordinátor először telefonon, egy biztonságos helyen felveszi a kapcsolatot a vizsgálat bemutatása és leírása céljából, majd további információkat és a beleegyezési űrlap másolatát el lehet küldeni szükség esetén biztonságos, titkosított e-mailen és/vagy postán át kell tekinteni. A vezető kutatók azt is biztosítják, hogy a beteg teljes mértékben megértse a beleegyezési űrlapot, és ismételten hangsúlyozzák, hogy a részvétel teljes mértékben önkéntes, és a páciens döntése, hogy részt vesz-e, nincs hatással az egészségügyi ellátására. A potenciális résztvevőket legkorábban 3 hónappal az RNS-rendszer elhelyezése után keresik meg, hogy megtudják, a páciens érdeklődik-e a vizsgálatban való önkéntes részvétel iránt. Azok a résztvevők, akiknek hosszabb utazásra és szállásra van szükségük, a hozzájárulást telefonon vagy interneten keresztül lehet megszerezni. A résztvevők, különösen a telefonon vagy az interneten keresztül beleegyező személyek, megkapják a hozzájárulási űrlap fizikai másolatát, és kérik, hogy írják alá, mielőtt bármilyen kutatási eljárást végeznének.

Viselkedési feladatok:

Az RNS résztvevői szabadon mozgó és álló nézet alapú térbeli navigációs és megfigyelési feladatokat is teljesítenek, míg az EMU résztvevői csak stacioner nézet alapú térbeli navigációs és megfigyelési feladatokat. RNS-ben résztvevők intrakraniális elektroencefalográfiás (iEEG) aktivitását, valamint az EMU résztvevőinél a közös egyneuron aktivitást és a lokális mezőpotenciálokat (LFP) rögzítik, miközben a résztvevők az önnavigációs és megfigyelési feladatok különböző változatait hajtják végre, hasonlóan korábbi munkánkhoz. Minden térbeli navigációs és megfigyelési feladat alapvető felépítése a következő:

• Önnavigációs feladat: Az RNS résztvevői egy kísérleti helyiségben navigálnak (körülbelül 19,4 × 17,1 láb), amelyben 20 egyedi tábla (falonként egy szín kombinációja 1-től 5-ig) van elhelyezve a 4 szoba fala mentén. Ezenkívül több előre meghatározott célhely (mindegyik betűvel megjelölve) véletlenszerűen lesz elosztva a teremben, de nem láthatók a résztvevők számára. A résztvevőket ismételten megkérjük, hogy navigáljanak valamelyik látható táblához (pl. „Menjen a sárga-4-es jelzéshez”), vagy keressék meg és tanulják meg a láthatatlan célhelyek egyikét (pl. „T. célhely keresése”). Az EMU résztvevőit arra kérik, hogy az önnavigációs feladatokat egy virtuális környezetben hajtsák végre, amely a valódi kísérleti helyiség pontos virtuális mása. A maximálisan magával ragadó élmény érdekében a résztvevő egy fejre szerelhető kijelzőn keresztül első személy perspektívájából láthatja ezt a helyiséget, a résztvevő pedig virtuálisan sétálhat ebben a teremben vezeték nélküli kontrollerek segítségével. Bármilyen kellemetlenség esetén a feladatok asztali számítógép képernyőjén is elvégezhetők.
• Megfigyelési feladat: Az RNS résztvevői a kísérleti szoba sarkában ülnek és megfigyelnek egy másik személyt (azaz egy kísérletezőt), aki egy látszólag véletlenszerű pályán sétál a helyiségben (valójában a pálya előre meghatározott és ellenőrzött lesz, de a résztvevők számára ismeretlen). A résztvevőket arra kérik, hogy nyomjanak meg egy gombot, amikor a kísérletvezető eléri valamelyik korábban megtanult láthatatlan célpontot. A GMU résztvevői is ellátják ezt a feladatot; az EMU résztvevői azonban a szoba egyik sarkából rögzített videón fogják megnézni a szobát és a másik személyt. Ez a videó a fejre szerelt kijelzőn jelenik meg, hogy a megfigyelő első személyű szemszögéből imitálja az élményt (mintha a résztvevő valóban a szoba valódi sarkában ülne). Bármilyen kellemetlenség esetén a feladatok asztali számítógép képernyőjén is elvégezhetők. Különböző tanulmányi célokhoz a résztvevőket a megfigyelési feladat enyhén módosított változatainak elvégzésére kérik: egy másik személy helyett egy élettelen tárgy mozgását kell megfigyelni (elektromos távirányítós platform, hasonló a távirányítóshoz). játékautó), vagy megfigyelni nem egy, hanem több embert, akik áthaladnak a kísérleti helyiségben. A résztvevőket arra kérik, hogy képzeljék el más személyek és tárgyak mozgását a teremben, miközben más személyek/tárgyak nincsenek fizikailag jelen.

Elektrofiziológiai felvételek az EMU résztvevőinél a feladat végrehajtása során:

Azok a résztvevők, akiknek ideiglenesen beültetett elektródái vannak az UCLA epilepsziafigyelő egységében (EMU), a Neuroport rendszert (Blackrock Microsystems, Salt Lake City, UT) használják az adatgyűjtéshez, amely rögzíti az egyegység és az LFP neuronális aktivitását az egyidejű rögzítés mellett. klinikai rendszerek az epilepszia monitorozására.

Elektrofiziológiai felvételek RNS résztvevőknél a feladat végrehajtása során:

A résztvevők klinikai okokból (azaz epilepszia kezelésére) rendelkeznek az FDA által jóváhagyott, krónikusan/véglegesen beültetett RNS-rendszerrel, amelyet az epilepsziás rohamok kezelésére terveztek úgy, hogy folyamatosan rögzítik a páciens agyának elektrofiziológiai aktivitását a mindennapi élet során, és elektromos stimulációt adnak, ha abnormálisak. aktivitási mintázatok (pl. epilepsziás rohamszerű aktivitás) észlelhetők. A kutatáshoz a kutatócsoport az RNS rendszer szokásos rögzítési képességeit használja, míg a résztvevők a leírt navigációs és memóriafeladatokat végzik el.

Mozgáskövetés viselkedési feladatok során:

Az RNS-ben résztvevők számára a résztvevők elhelyezkedését a kísérleti helyiségen belül folyamatosan nyomon követik szubmilliméteres felbontással az OptiTrack mozgáskövető rendszer (Natural Point Inc.) segítségével. A mozgáskövetés nem történik meg az EMU-résztvevők számára, mivel ezek a résztvevők csak stacioner nézetalapú feladatokat hajtanak végre.

Szemkövetés viselkedési feladatok során:

Az RNS-ben résztvevők szemmozgását egy mobil szemkövető fejhallgató rögzíti, amely lehetővé teszi a résztvevő tekintetének (vagyis vizuális fókuszának) feltérképezését egy integrált „világkamera” videójára, amely a résztvevő szemszögéből rögzíti a környezetet. . Az EMU-ban résztvevők szemmozgását a fejre szerelt kijelzőn belüli beépített szemkövető rögzíti, amely szemmozgást és tekintetpozíció-adatokat biztosít.