Attenzione e movimento degli occhi nella malattia di Parkinson
30 aprile 2026 aggiornato da: University of Nebraska
Studiando il ruolo dell'attenzione nelle conseguenze percettive e cognitive della malattia di Parkinson
L'obiettivo di questo studio osservazionale e interventistico è capire come la stimolazione cerebrale profonda terapeutica (DBS) influisca sull'attenzione, la percezione e la cognizione nei partecipanti con la malattia di Parkinson (PD) e tremore essenziale (ET). Le domande principali a cui mira a rispondere sono:
- Il controllo compromesso dell'attenzione e del movimento degli occhi in PD altera come i segnali sociali vengono percepiti e interpretati?
- I DB terapeutici migliorano o peggiorano i deficit attenzionali e percettivi per i segnali sociali in PD ed ET?
- Il DBS può essere ottimizzato per ripristinare il normale controllo dell'attenzione nel PD pur rimanendo una terapia efficace per altri aspetti del disturbo.
- Cosa contribuiscono con parti del cervello prese di mira dal DBS al controllo dell'attenzione?
Utilizzando una fotocamera di monitoraggio degli occhi, gli investigatori studieranno come i partecipanti con PD ed ET guardano e percepiscono espressioni facciali delle emozioni prima e dopo aver iniziato la terapia DBS, rispetto a un gruppo di partecipanti sani senza ET, PD o DBS. I partecipanti con PD ed ET vedranno e valuteranno le espressioni facciali trasformate su uno schermo di un computer in tre condizioni:
- Prima di iniziare la terapia DBS (oltre 1 ora).
- Nella sala operatoria, durante la procedura standard per impiantare gli elettrodi DBS, mentre il partecipante è sveglio (per non più di 15 minuti).
- Dopo aver iniziato la terapia DBS, con brevi cambiamenti sperimentali del livello di stimolazione DBS e della frequenza (oltre 1 ora).
Panoramica dello studio
Stato
Reclutamento
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
La malattia di Parkinson (PD) è il secondo disturbo neurodegenerativo correlato all'età più comune, con circa 90.000 nuovi casi diagnosticati ogni anno in Nord America. Sebbene i sintomi motori definiscano il disturbo, il PD porta anche a cambiamenti cognitivi ed emotivi, come le difficoltà nel riconoscere le espressioni facciali e la regolazione dell'attenzione, che spesso oscurano i problemi motori man mano che la malattia avanza. L'obiettivo di questo studio è comprendere meglio il legame tra attenzione, movimento degli occhi e percezione emotiva nel PD, testando l'ipotesi che l'attenzione interrotta porta alla percezione alterata delle emozioni facciali. Lo studio studia anche in che modo la stimolazione cerebrale profonda (DBS) del nucleo subtalamico (STN) influisce su questi processi, fornendo approfondimenti critici sulle conseguenze cognitive e percettive del trattamento.
Questa ricerca affronta un divario critico nella comprensione dei sintomi non motori della malattia di Parkinson esplorando come interagiscono l'attenzione, il movimento degli occhi e la percezione. I risultati forniranno prove sul fatto che i sintomi cognitivi ed emotivi nella PD derivino da un controllo dell'attenzione compromesso, offrendo un nuovo quadro per il trattamento di questi deficit. Inoltre, lo studio farà luce su come le diverse frequenze DBS influenzano la percezione e la cognizione, guidando potenzialmente le strategie di stimolazione personalizzate per alleviare i sintomi motori e non motori. Le intuizioni acquisite possono influenzare le future terapie per il PD, avanzando sia le conoscenze scientifiche che la cura dei pazienti.
I partecipanti saranno divisi in tre gruppi: PD sottoposti a DBS, tremore essenziale (ET) sottoposto a DBS (come gruppo di confronto per effetti DB non PD) e controlli sani e corrispondenti sessi. I partecipanti completeranno compiti di valutazione del morph facciale (volti di valutazione come compiti felici, neutrali o tristi) e di ricerca visiva (trovare volti tra i distrattori), mentre i loro movimenti oculari sono tracciati.
Il primo obiettivo dello studio è misurare il modo in cui l'attenzione alterata influenza la percezione delle emozioni facciali nel PD tracciando i movimenti oculari mentre i partecipanti vedono e classificano gli stimoli del viso emotivo. Il secondo obiettivo è quello di caratterizzare l'attività cerebrale nella STN correlata ai processi attenzionali e percettivi durante la chirurgia DBS sveglio catturando le registrazioni dei microelettrodi (MER) dell'attività neurale mentre i partecipanti vedono volti emotivi, consentendo ai ricercatori di mappare il ruolo di STN nel guidare l'attenzione e i movimenti oculari. Il terzo obiettivo è testare in che modo la stimolazione del DBS a diverse frequenze (alte, bassa o spenta) influisca sull'attenzione, sul movimento degli occhi e sulla percezione emotiva facendo svolgere ai partecipanti compiti visivi e percettivi in impostazioni DBS variabili per valutare il modo in cui la stimolazione cerebrale influenza le funzioni cognitive e percettive.
Tipo di studio
Interventistico
Iscrizione (Stimato)
138
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.
Contatto studio
- Nome: Dulce Maroni, PhD
- Numero di telefono: 402-836-9751
- Email: dmaroni@unmc.edu
Backup dei contatti dello studio
- Nome: Christopher K Kovach, PhD
- Numero di telefono: 319-471-3372
- Email: ckovach@unmc.edu
Luoghi di studio
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Nebraska
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Omaha, Nebraska, Stati Uniti, 68198
- Reclutamento
- University of Nebraska Medical Center
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Contatto:
- Dulce V Maroni, PhD
- Numero di telefono: 402-836-9751
- Email: dmaroni@unmc.edu
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Investigatore principale:
- Christopher K Kovach, PhD
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Criteri di partecipazione
I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
- Adulto
- Adulto più anziano
Accetta volontari sani
Sì
Descrizione
Criteri di inclusione
Tutti i partecipanti (AIM 1):
- Capacità e volontà di fornire il consenso informato firmato per questo studio
- Capacità di esprimere giudizi percettivi attraverso un pulsante Premere o cursore computerizzato contro il mouse
- Età da 19 - 90 anni
Partecipanti DBS (AIM 1):
- Diagnosi della malattia idiopatica di Parkinson (PD) o tremore essenziale (ET)
- In programma per il nuovo impianto di un dispositivo DBS terapeutico mirato al nucleo subtalamico (STN), al nucleo intermedio ventrale di talamo (VIM) o globo pallidus interno (GPI)
Partecipanti di confronto (AIM 1):
o Selezione per età abbinata ai partecipanti al gruppo PD
Malattia di Parkinson (PD) e partecipanti a tremore essenziale (ET) (AIM 2):
- Capacità e volontà di fornire il consenso informato firmato per questo studio
- Capacità di esprimere giudizi percettivi attraverso un pulsante Premere o cursore computerizzato contro il mouse
- Età da 19 - 90 anni
- In programma per l'impianto DBS sveglio con registrazioni cliniche di microelettrodi (MER)
- Disposto e in grado di svolgere compiti durante una procedura chirurgica sveglia
PARLE DI PARKINSON (PD) e partecipanti a tremore essenziale (ET) (AIM 3):
- Capacità e volontà di fornire il consenso informato firmato per questo studio
- Capacità di esprimere giudizi percettivi attraverso un pulsante Premere o cursore computerizzato contro il mouse
- Età da 19 - 90 anni
- Disposto a sottoporsi a manipolazioni acute di DBS
- In grado di tollerare i cambiamenti acuti di DBS
Criteri di esclusione
Tutti i partecipanti (AIM 1):
- Acuità visiva corretta insufficiente per giudicare percettivamente gli stimoli del viso
- Incapacità di comprendere le istruzioni dell'attività o requisiti completi dell'attività
Partecipanti DBS (AIM 1):
o Insufficiente controllo terapeutico dei sintomi motori per impegnarsi in attività che richiedono il pulsante Premere o l'uso di un mouse per controllare un cursore
Partecipanti di confronto sano (AIM 1):
o Storia del disturbo neurodegenerativo
Malattia di Parkinson (PD) e partecipanti a tremore essenziale (ET) (AIM 2):
- Acuità visiva corretta insufficiente per giudicare percettivamente gli stimoli del viso
- Incapacità di comprendere le istruzioni dell'attività o requisiti completi dell'attività
- Non sottoponendo l'impianto DBS sveglio
- Acuità visiva non corretta Insufficiente per giudicare percettivamente gli stimoli del viso
PARLE DI PARKINSON (PD) e partecipanti a tremore essenziale (ET) (AIM 3):
- Acuità visiva corretta insufficiente per giudicare percettivamente gli stimoli del viso
- Incapacità di comprendere le istruzioni dell'attività o requisiti completi dell'attività
- Incapacità di DBS per ottenere un effetto terapeutico sui sintomi motori
Piano di studio
Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: N / A
- Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
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Sperimentale: Alterazione acuta di DBS
Tutti i partecipanti al singolo braccio di questo studio subiranno un'alterazione acuta della stimolazione DBS in tre condizioni in ordine randomizzato nel corso di 1 ora.
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I partecipanti riceveranno una profonda stimolazione cerebrale consegnata alla frequenza terapeutica clinicamente determinata e corrente per circa 20 minuti.
I partecipanti riceveranno una profonda stimolazione cerebrale consegnata alla frequenza terapeutica clinicamente determinata e ridotta (50%) corrente per circa 20 minuti.
I partecipanti riceveranno una profonda stimolazione cerebrale consegnata alla corrente terapeutica clinicamente determinata e frequenza ridotta (4 Hz) per circa 20 minuti.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Facial Expression Rating
Lasso di tempo: Baseline (within 2 weeks pre-DBS implantation), intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery, and post-operative follow-up (2-3 weeks after DBS implantation, following clinical optimization of stimulation parameters).
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Participants will rate facial expression along a continuous scale using a computerized slider, following the affective bias task (ABT) of Bijanki et al. (2014).
The scale is anchored with three descriptors, "Very Sad" at slider value 0 (left), "Neutral", at position 0.5 (middle), and "Very Happy" at 1.0 (right).
Responses are compared between two time points: (1) at the initial pre-surgical testing session and post DBS implantation and (2) at the post-implantation session following clinical optimization of therapeutic parameters, 2-3 weeks after surgery.
The comparison will examine both the direction of any bias of the rating, against normative ratings, and the magnitude of average deviation from normative ratings.
Finally, the ratings will be incorporated into a generalized linear model of gaze position (Kovach 2014) to identify the association between perceived facial expression and characteristic fixation patterns.
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Baseline (within 2 weeks pre-DBS implantation), intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery, and post-operative follow-up (2-3 weeks after DBS implantation, following clinical optimization of stimulation parameters).
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Eye Tracking
Lasso di tempo: Baseline (within 2 weeks pre-DBS implantation), intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery, and post-operative follow-up (2-3 weeks after DBS implantation, following clinical optimization of stimulation parameters).
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The location and duration of gaze fixations will be recorded with a remote eye tracking camera.
The location of gaze fixations will be treated as the dependent measure within a generalized linear modeling (GLM) framework for spatial point processes, described in Kovach and Adolphs (2014).
Parameter estimates of the model give the log relative risk of fixation at different locations in the visual scene as a function of the independent measures of the model.
Independent measures include the main effect of (1) Fourier basis functions encoding scene location and its interactions with (2) image rating in the affective bias task of Bijanki et.
al (2014), (3) session and (4) DBS stimulation state.
Measures derived from the GLM model will also include the statistical deviation (e.g.
Kullback-Leibler divergence) from the average distribution of fixations observed in healthy comparison subjects for each image.
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Baseline (within 2 weeks pre-DBS implantation), intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery, and post-operative follow-up (2-3 weeks after DBS implantation, following clinical optimization of stimulation parameters).
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Intraoperative Microrecordings
Lasso di tempo: Intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery).
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During the Aim 2 portion of the study, patients undergoing awake DBS surgery as part of standard clinical care will engage in a subset of the face rating tasks during the surgery.
Invasive recordings will be obtained from DBS target structures, including STN, VIM, and GPi using microelectrodes that are placed as part of standard clinical practice.
Spike sorting will be used to identify firing of individual cells and firing rate will compared to eye movements to identify responses associated with shifts of attention in the targeted deep brain structures .
These measures will be compared across movement-disorders populations using mixed-effects linear modeling and other standard statistical procedures.
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Intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery).
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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EEG beta-band power during emotional face rating
Lasso di tempo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Spectral power in the beta frequency band (12-30 Hz), expressed in microvolts squared (µV²) and normalized to a pre-stimulus baseline, computed from non-invasive scalp EEG over posterior electrodes during the emotional face rating component of the task.
Measurement tool: 64-channel research-grade scalp EEG with time-frequency decomposition (demodulated band transform).
Group comparisons across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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EEG event-related potential (ERP) amplitude at saccade onset
Lasso di tempo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Mean amplitude (µV) of the stimulus-locked event-related potential at saccade onset, measured over occipito-temporal electrodes during the 100-300 ms post-stimulus interval (encompassing the N170 component).
Measurement tool: 64-channel research-grade scalp EEG with stimulus-locked averaging.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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EEG beta burst rate, frequency and amplitude during emotional face viewing
Lasso di tempo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Modulation of beta band activity (12-30 Hz), will be studied in scalp EEG recordings using a published method (Kovach 2026) for identifying oscillatory bursts based on estimation and decomposition of the fourth order spectrum (trispectrum).
Group comparisons across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing burst rate, amplitude and frequency comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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LFP beta-band (12-30 Hz) power during emotional face viewing
Lasso di tempo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Spectral power in the beta band (12-30 Hz), expressed in microvolts squared (µV²), recorded from chronically implanted DBS electrodes targeting the subthalamic nucleus during eye-tracked task performance.
Measurement tool: voltage telemetry through clinical leads using the BrainSense capability of the Medtronic Percept implantable pulse generator.
Power will be computed via time-frequency decomposition (demodulated band transform) and compared across DBS conditions (normal therapeutic, reduced current, reduced frequency) and across movement-disorder populations using mixed-effects linear models.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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LFP beta burst rate, frequency and amplitude during emotional face viewing
Lasso di tempo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Modulation of beta band activity (12-30 Hz), will be studied in intracranial LFP recordings using a published method (Kovach et al. 2026) for identifying oscillatory bursts based on estimation and decomposition of the fourth order spectrum (trispectrum).
Group comparisons across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing burst rate, amplitude and frequency comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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LFP theta-band (4-8 Hz) power during emotional face viewing
Lasso di tempo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Spectral power in the theta frequency band (4-8 Hz), expressed in microvolts squared (µV²) and normalized to a pre-stimulus baseline, computed from non-invasive scalp EEG over fronto-central electrodes during presentation of morphed emotional face stimuli in the affective bias task (Bijanki et al., 2014).
Measurement tool: voltage telemetry through clinical leads using the BrainSense capability of the Medtronic Percept implantable pulse generator.Group comparisons across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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EEG-LFP coherence during emotional face viewing
Lasso di tempo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Coherence between scalp EEG recordings and intracranial LFP recordings will be examined across multiple frequencies from 1 Hz to 30 Hz using a time-frequency decomposition (demodulated band transform, Kovach 2016) with 1 Hz frequency bins.
Measurement tool: 64 channel scalp EEG and concurrent voltage telemetry through clinical leads using the BrainSense capability of the Medtronic Percept implantable pulse generator.
Group comparisons of subject-level coherence values across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Collaboratori e investigatori
Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.
Sponsor
Collaboratori
Investigatori
- Investigatore principale: Christopher K Kovach, PhD, University of Nebraska
Pubblicazioni e link utili
La persona responsabile dell'inserimento delle informazioni sullo studio fornisce volontariamente queste pubblicazioni. Questi possono riguardare qualsiasi cosa relativa allo studio.
Pubblicazioni generali
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Studiare le date dei record
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Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
22 settembre 2025
Completamento primario (Stimato)
1 febbraio 2028
Completamento dello studio (Stimato)
1 agosto 2028
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
14 marzo 2025
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
20 marzo 2025
Primo Inserito (Effettivo)
27 marzo 2025
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
5 maggio 2026
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
30 aprile 2026
Ultimo verificato
1 marzo 2026
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
- 0082-25-FB
- P20GM130447 (Sovvenzione/contratto NIH degli Stati Uniti)
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?
NO
Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio
Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti
No
Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti
No
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No
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