Stimolazione visiva 40 Hz come intervento nella schizofrenia (GammaSZ)

I pazienti interni del campione di Klinikum reciti Der Isar, Monaco, Germania diagnosticati con schizofrenia (F20) o un disturbo schizoaffettivo (F25) saranno reclutati. Il trattamento dei medici proietterà e pre-selezionare pazienti che sono principalmente colpiti da sintomi negativi e su farmaci stabili e/o psicoterapia (trattamento come al solito) durante il periodo di studio. La dimensione del campione target per questo pilota è almeno n = 10 pazienti che subiscono il protocollo di studio sperimentale e un numero uguale di pazienti che completano le scale solo come gruppo di controllo del trattamento come al solito.

Protocollo - Gruppo sperimentale Il protocollo per il gruppo sperimentale sarà il seguente. Dopo che il consenso informato scritto è stato ottenuto dal loro medico curante, i pazienti subiranno la sessione 0 per i pre-test da cinque a un giorno prima della prima sessione di stimolazione. Per un equo confronto con i post-test nell'ultima sessione, ai pazienti verrà chiesto di non bere caffè nelle tre ore in precedenza, di riposare in laboratorio per un'ora e quindi di completare le scale dell'umore e della cognizione (Panas e Thinc-It). La valutazione dei sintomi psichiatrici (PANSS) sarà effettuata dal loro medico curante prima della prima stimolazione nella sessione 1.

Il protocollo di stimolazione avverrà la settimana dopo, dal lunedì al venerdì, all'incirca nello stesso orario della sessione 0. I pazienti dovrebbero di nuovo evitare di consumare caffè tre ore prima di ogni sessione, per facilitare il sonno. Nella sessione 1 (lunedì), l'EEG verrà istituito per la prima volta. La sessione inizierà con una registrazione EEG di stato di riposo di cinque minuti; Quindi, i pazienti si sdraieranno e subiranno il protocollo di stimolazione visiva con gli occhi chiusi per un'ora. Saranno incoraggiati a rilassarsi e ad addormentarsi durante questo periodo. Successivamente, chiederemo gli eventi avversi e l'EEG verrà rimosso. Nelle sessioni da 2 a 4 (da martedì a giovedì), nessun EEG verrà registrato. I pazienti subiranno un'ora di stimolazione visiva e successivamente verranno chiesti eventi avversi allo stesso modo della sessione 1. Nell'ultima sessione 5, il protocollo sarà lo stesso della sessione 1, tra cui EEG, cinque minuti di registrazione dello stato di riposo e un'ora di stimolazione visiva. Successivamente, come nella sessione 0, i pazienti completeranno anche le scale dell'umore e della cognizione (Panas e Thinc-it). La valutazione dei sintomi psichiatrici (PANSS) sarà effettuata dal medico da zero a tre giorni dopo l'ultima sessione di stimolazione.

Protocollo - Gruppo di controllo Per quanto riguarda il gruppo di controllo, dopo il consenso informato scritto dal loro medico, i pazienti sottoposti a sessione 0 analogamente al gruppo sperimentale per i pre -test. Questa procedura verrà ripetuta 7-10 giorni dopo per i post-test.

Stimolazione visiva i parametri di stimolazione visiva saranno analoghi a uno studio precedente (Hainke et al., 2025). Una maschera per il sonno personalizzata con LED integrati esternamente collegati a un microcontrollore verrà utilizzata per fornire stimoli visivi. I suoi LED ad alta lunghezza d'onda con uno stretto picco spettrale a 605 nm e un'illuminanza di 80 Lux sfarfalzano a 40 Hz in un motivo a onde quadrate con un ciclo di lavoro del 50 %. La luce sarà sbiadita all'inizio e fuori alla fine per 10 secondi, rispettivamente. Ai pazienti verrà chiesto di tenere gli occhi chiusi e incoraggiati ad addormentarsi per la durata della stimolazione completa di 60 minuti.

Dopo ogni sessione di stimolazione, lo sperimentatore chiederà verbalmente sugli eventi avversi, chiedendo al paziente: "Hai avuto effetti indesiderati durante o dopo la stimolazione?". Se il paziente risponde sì, verrà chiesto loro di descrivere l'evento avverso e quindi valutare la gravità come lieve, moderata o grave e se era improbabile, probabilmente o certamente correlata alla stimolazione.

Per la misurazione dello stato di riposo, i LED tremoliranno a 40 Hz come durante la stimolazione, ma saranno coperti di nastro nero ("blackout"). Questo controlla la possibilità di interferenza elettrica dalla maschera sui dati EEG (Hainke et al., 2025). Qui, i pazienti rimarranno svegli.

EEG Impostazione EEG sarà misurato nel gruppo sperimentale durante le sessioni 1 e 5 utilizzando il sistema Neurofax presso il Sleep Laboratory della clinica, supportato da Polaris.one Software (Nihon Kohden Europe GmbH, Rosbach V.D.H., Germania). La frequenza di campionamento sarà di 1000 Hz. Gli elettrodi della tazza d'oro saranno posizionati su A1, A2 (riferimento dei mastoidi), FPZ (terra), EOG sinistro, EMG sinistro, C3, C4, O1, Oz, O2, PO3, POZ e PO4. Il punteggio del sonno verrà eseguito automaticamente e offline utilizzando la Biblioteca Python YASA in base agli elettrodi C4, EOG ed EMG e sesso e età dei partecipanti (Vallat & Walker, 2021).

Elaborazione EEG

I dati saranno pre-elaborati utilizzando MNE Python come in Hainke et al. (2025):

Filtraggio a banda-passa-banda (0,16-300 Hz) Rifiuto del canale cattivo da parte dell'elettrodo di ispezione visiva media per regione di interesse: centrale (C3, C4) e occipitale (O1, Oz, O2, PO3, POZ, PO4 REFEREZIONE ALGORITHME DEL MASTICHE MASTICH <25 secondi) per le analisi del dominio di frequenza, verranno respinte epoche con ampiezza di picco a picco> 1 mV. Tutte le epoche di 30 secondi saranno sottoposte a una trasformazione rapida con una finestra di martellare per ottenere l'epoca della densità spettrale di potenza. Per le analisi del dominio del tempo, i dati saranno ulteriormente divisi in una durata di 25 ms di un ciclo di un'oscillazione di 40 Hz); I segmenti con un'ampiezza di picco a picco> 100 μV verranno respinti. Le epoche di 30 secondi e i segmenti da 25 ms saranno mediati dalla regione di interesse (centrale / occipitale), condizione (blackout / stimolazione), sessione (1 /5) e stato (sonno sveglio / sonno leggero / sonno profondo). Il sonno leggero è definito come NREM1 e NREM2; Il sonno profondo è definito come NREM3.

Risultati EEG I due risultati EEG risultanti descrivono i potenziali visivamente evocati allo stato stazionario (SSVEP), cioè l'entità della risposta neuronale alla stimolazione visiva a 40 Hz, dalle prospettive complementari. I segnali EEG possono essere interpretati nel dominio del tempo o nel dominio di frequenza; L'analisi entrambi consente il massimo guadagno di informazioni sui processi neuronali sottostanti (Hainke et al., 2025). Nel dominio del tempo, la magnitudo SSVEP viene quantificata come ampiezza di picco a picco della media del segmento da 25 ms nei microvolt. Nel dominio della frequenza, la grandezza SSVEP viene quantificata come rapporto segnale-rumore di potenza a 40 Hz, ovvero il valore della densità spettrale di potenza a 40 Hz in dB diviso per i valori circostanti [da 38 a 39,5 Hz] + [40,5 a 42 Hz] in DB.

Risultati cognitivi e psichiatrici Le seguenti scale saranno completate sia dai pazienti del gruppo sperimentale che di controllo, nella rispettiva prima e ultima sessione. La cognizione sarà valutata con la batteria del test dello strumento integrato da Thinc (Thinc-It; Harrison et al., 2018), presentata su un laptop Windows. In precedenza è stato usato per valutare la cognizione in schizofrenia (Szmyd et al., 2023) e ha cinque componenti: spotter (tempo di reazione di scelta), controllo dei simboli (test 1-back), percorsi (percorsi che fanno test b), codebreaker (test di sostituzione dei simboli digitali) e un questionario di sostituzione cognitivo auto-riportato (5-elete percepiti percepiti). L'umore sarà misurato con il programma di affetti positivi e negativi (Panas; Watson et al., 1988). La scala della sindrome positiva e negativa (PANSS; Kay et al., 1987) sarà somministrata da un medico addestrato per quantificare i sintomi psichiatrici legati alla schizofrenia.

Verrà condotta un'analisi provvisoria quando è stato raggiunto un campione di 10 pazienti nel gruppo sperimentale.