Sviluppo di un nuovo metodo EEG per la diagnosi precoce della demenza

Reclutamento dei partecipanti

15 persone con AD precoce saranno reclutate dalle cliniche della memoria dello Sheffield Teaching Hospital e dello Sheffield Health and Social Care NHS Trusts. La clinica STH è guidata da neurologi e accoglie pazienti in età lavorativa (<65 anni), mentre la clinica SHSC accoglie una popolazione più anziana (>65 anni). Ogni anno vengono condotte oltre 1.300 nuove valutazioni. A circa il 65-70% viene diagnosticata la demenza.

Gli investigatori sceglieranno pazienti con profili neuropsicologici tipici dell'AD. Tutti i pazienti saranno stati precedentemente reclutati nel Virtual Physiological Human: Dementia Research abilitato dall'IT. VPH-DARE@IT sta reclutando 30-40 partecipanti in ciascuno dei tre gruppi seguenti (AD lieve, MCI e controlli normali) e quindi i nostri partecipanti verranno estratti da questo gruppo e tutti avranno strutture e strutture 3D preesistenti ad alta risoluzione valutazione volumetrica più scansioni fMRI a riposo. Questi dati fMRI in stato di riposo verranno analizzati per esaminare il DMN, permettendoci di confrontare direttamente le misure di connettività cerebrale tra EEG e fMRI e contrastare la capacità discriminatoria delle due metodologie.

10 controlli sani saranno abbinati per età e reclutati da cliniche di neurologia o saranno coniugi di partecipanti allo studio. I ricercatori cercheranno di reclutare controlli normali che sono stati sottoposti a fMRI come parte della popolazione di controllo dei dipartimenti accademici di neuroradiologia per VPH-DARE@IT e altri studi.

Le persone con AD e 10 controlli sani avranno un EEG ripetuto per valutare la riproducibilità e la robustezza delle misure EEG.

L'EEG è normalmente molto ben tollerato e, come elencato in precedenza, è stato utilizzato in molte persone affette da demenza. Il dipartimento di Neurofisiologia Clinica ha molta esperienza nell'esecuzione di EEG in tutte le popolazioni di pazienti, dai neonati agli anziani.

Consenso I partecipanti saranno identificati dai medici che lavorano nella clinica della memoria o attraverso poster nella clinica della memoria e in altre sedi universitarie per attirare volontari normali. Un foglio informativo sulla partecipazione (PIS) verrà loro consegnato direttamente o tramite posta. I partecipanti avranno tempo sufficiente per leggere il PIS e poter porre domande. Il PIS informerà il partecipante dei benefici e dei potenziali rischi connessi alla partecipazione a questo studio. Saranno informati della possibilità che raramente vengono rilevati cambiamenti accidentali. Se ciò venisse riscontrato, verrebbero informati e organizzeremo una gestione adeguata. La persona sarà acconsentita quando entrerà per le registrazioni EEG. Gli investigatori spiegheranno a tutti i partecipanti che potranno lasciare lo studio in qualsiasi momento, anche durante la registrazione dell'EEG e in coloro che intendiamo ripetere l'EEG potranno rifiutare il 2o test. Il Dipartimento Clinico di Neurofisiologia ha esperienza nell'esecuzione di EEG in tutte le età, compresi quelli con demenza e deterioramento cognitivo. Il caregiver o il familiare della persona affetta da demenza può recarsi in reparto e rimanere nella stanza per tutto il tempo in cui avviene la registrazione dell'EEG.

Metodologia Acquisizione dati EEG

• I partecipanti frequenteranno il dipartimento di neurofisiologia clinica e un membro del gruppo di ricerca raccoglierà il consenso. Due tecnici EEG esperti posizioneranno gli elettrodi e spiegheranno la procedura. Registreremo l'EEG in stato di riposo. Ai partecipanti verrà detto di restare fermi con gli occhi chiusi. Verrà spiegato che, sebbene i loro occhi siano chiusi, devono rimanere svegli. I partecipanti verranno monitorati continuamente e se diventeranno sonnolenti verranno ri-stimolati e il tempo di sonnolenza verrà registrato. Queste istruzioni e questo monitoraggio sono gli stessi utilizzati nei precedenti studi EEG e fMRI che esaminavano i paradigmi dello stato di riposo.
• Per le registrazioni EEG del cuoio capelluto verrà utilizzato il sistema internazionale 10-10 di posizionamento degli elettrodi con un amplificatore multicanale ad alta frequenza di campionamento (2 KHz). Ciò fornirà posizioni standard degli elettrodi 10/20 (elettrodi F3, F4, F7, F8, C3, C4, Fz, Cz, T3, T4, T5, T6, P3, P4, O1, O2 e Oz) che saranno inizialmente utilizzato per rilevare le misurazioni/fenomeni spaziotemporali più significativi offrendo al contempo l'opportunità di elaborare la risoluzione spaziale e frequenziale dei nostri risultati in una fase successiva. Verranno inoltre registrati i dati degli elettrodi EOG perioculari per rilevare l'attività delle onde lente correlata al movimento oculare. Gli investigatori saranno quindi in grado di evitare stime spurie dell'attività delle onde lente nelle regioni EEG anteriori.
• Le epoche prive di artefatti all'interno dello stato idoneo (veglia senza attività, occhi chiusi) verranno selezionate ed esportate per ulteriori analisi EEG quantitative.
• I dati esportati verranno archiviati su un'unità crittografata esterna.
• Tutte le analisi verranno eseguite su un software interno personalizzato su un computer ad alta tecnologia situato in uffici sicuri chiusi all'interno dell'ufficio del dottor Sarrigannis ospitato nel dipartimento di neurofisiologia clinica.

Analisi dei dati EEG • Il metodo del rapporto di causalità e riduzione dell'errore verrà utilizzato per calcolare i livelli di sincronizzazione. Gli elettrodi EEG 10-20 standard, comprese tutte le possibili combinazioni di elettrodi contigui in coppie di due (ad es. frontocentrale destro rispetto a parietoccipitale) saranno utilizzati nella nostra esplorazione pilota per valutare i livelli di sincronizzazione dell'intervallo di confidenza al 95% e determinare se consentono una solida separazione tra volontari sani e pazienti con malattia di Alzheimer.

Altri dati

• Raccolta dati qualitativi: i ricercatori raccoglieranno questionari sulla tollerabilità dell'esame EEG (si prega di trovare il questionario allegato).

Considerazione etica La moderna neuroimaging che utilizza la risonanza magnetica è altamente sensibile e può rilevare risultati incidentali. Le nostre nuove analisi EEG hanno anche il potenziale per rilevare risultati incidentali. È noto che i picchi durante un EEG interictale hanno un significato clinico limitato. Tuttavia si osservano più frequentemente nelle persone che hanno una predisposizione, o una soglia abbassata, all'epilessia. Se vengono sollevati dubbi sui risultati dell'EEG, il partecipante verrà esaminato dal dottor Blackburn e, se opportuno, indirizzato a un altro collega neurologo. Eventuali risultati incidentali rilevati dalla risonanza magnetica verranno indirizzati a un neurologo del servizio sanitario nazionale tramite i ricercatori del progetto VPH-DARE@IT. Il foglio informativo del paziente e il consenso renderanno i partecipanti consapevoli di questi rischi prima che prendano parte allo studio.

Statistica Questo progetto pilota esplorerà i dati EEG per studiare la misurazione nel dominio della frequenza e del tempo che sarebbe più appropriata per l'uso clinico. Gli investigatori non sanno se ciò comporterà un'interazione lineare o non lineare e quindi non possiamo determinare quale sia il test statistico più appropriato. L'analisi di set di dati EEG simili utilizzando metodi parametrici ha esplorato questo aspetto in modo più dettagliato.

Calcoli della potenza Poiché si tratta di uno studio pilota di prova di concetto volto a esaminare la robustezza di una nuova metodologia, non è appropriato condurre un calcolo formale della potenza. I nostri risultati iniziali determineranno se le nostre analisi EEG rilevano i correlati di connettività funzionale della sincronizzazione delle reti anteriore e posteriore identificate dal segnale fMRI BOLD durante la scansione dello stato di riposo. Gli investigatori esploreranno anche se i nostri dati sono paragonabili all’EEG quantitativo precedentemente pubblicato su persone con AD. I ricercatori esploreranno quali misure dei nostri dati possono discriminare le persone con malattia di Alzheimer dai controlli sani. Questi risultati iniziali ci forniranno le probabili dimensioni degli effetti e ci consentiranno di condurre calcoli di potenza più accurati di quanto sia attualmente possibile. Questo verrà utilizzato per determinare la dimensione del campione di uno studio più ampio su persone affette da demenza.