皮質電図信号の分析
調査の概要
詳細な説明
2 つの別々の実験が提案されており、どちらも反復測定計画を使用しています。
1: 視覚作業記憶の皮質電図 (ECoG) 研究。 行動タスクの各試行は、被験者に 2 つの視覚的イメージを提示することから始まります。これらの 3 つのカテゴリのうちの 2 つから 1 つずつ: 顔、言葉、および屋外のシーン。 次に、認識プローブを使用してどのテストを実行するかについて手がかりが与えられ、最初のプローブの後、手がかりとプローブのプロセスが繰り返されます。 この研究のために選択された患者は、左後頭葉、側頭葉、および/または頭頂葉皮質をカバーする左内側側頭葉および/またはグリッドに深度電極が埋め込まれ、最終的なデータセットに対する患者のデータの適合性には、少なくとも1つの刺激が必要です。カテゴリはそれらからデコードできます。 (必要な試験の正確な最小数は、事前に計算することはできません。これには、データセットの信号対雑音比を知る必要があるためです。これは、皮質電図データでは非常に変化しやすい特性です。)
2. 空間選択的注意の皮質記録。 行動タスクからの各試行は、被験者に画面上に白い「+」を提示することから始まり、各腕は潜在的なターゲット位置を指しています。 試行の 92 回の試行ブロックごとに、180 度反対側の 2 つの場所のみがキューされ、「+」の一方の腕が黄色に変わり、反対側の腕が青色に変わり、75% の有効性で方向付けられた場所を示します。ガボール パッチが表示され (固視から 5 度、キュー カラー マッピングのカウンターバランス)、迅速な "R/L" 傾斜判断が必要になります。 キューカラー構成に直交し、各ブロックの試行の半分は、予測不可能な遅延 (.5 秒 +/- .3) で 45 度回転する「x」の表示から始まります。 これらの試験では、キューからターゲットまでの間隔 (つまり、回転から「+」からカラー キューの開始まで) は 750 ミリ秒になります。 「+」の開始で始まる試験では、キューからターゲットまでの間隔は、650、750、および 850 ミリ秒の間で予測不能に変化します。 4 つの重要な位置をエンコードするようにトレーニングされた反転エンコード モデルからの重みで頭皮全体の信号をフィルター処理することにより、アルファ バンド振動 (1 秒あたり約 10 回循環する脳波) の各位置に関連付けられたコンポーネントへの分解が導き出されます。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Wisconsin
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Madison、Wisconsin、アメリカ、53705
- University of Wisconsin
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 参加を希望し、協力して研究の指示に従うことができる電極アレイが埋め込まれた参加者が募集されます。
- 読めなければならない
- オブジェクトに名前を付けることができる必要があります
- 話し言葉で考えを明確にすることができなければならない
除外基準:
- 麻薬を必要とする術後の痛み
- 発作の繰り返し 意識混濁
- IQ85以下
- 術後の硬膜下出血
- 記録が作成される皮質領域に影響を与える脳の病理
- 妊娠中、または妊娠していると思われる女性
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：なし
- 介入モデル：単一グループの割り当て
- マスキング：なし（オープンラベル）
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：実験アーム
この基礎科学研究の唯一のアームである参加者は、作業記憶と注意課題を受けます。
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作業記憶と注意タスク
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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定性的尺度: 優先順位付けキューに関連した刺激の神経表現の変化は、優先順位付けされた項目と優先順位付けされていない項目の解読可能性についてバイナリとして報告される
時間枠：20分
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この実験では、機械学習分析 (多変量パターン分類) を使用して、皮質電図検査の電極によって測定された脳信号を「解読」します。
つまり、記憶されている顔/単語/シーンがこれらの特定の脳信号によって表されているかどうかが分析によって判断されます。
主な結果は、そのトライアルで提示された他の刺激が最初にテストされることを患者が調べられたときに、たとえば顔の神経表現に何が起こるかを評価することです。つまり、分析では 2 つの項目の解読可能性が評価されます。今後のタスクの要求に対する優先順位に応じて。
ここで報告されるのは、優先順位のある記憶項目と優先順位のない記憶項目 (顔、シーン、または単語) をデコードするために 10 分割交差検証手順を使用してトレーニングされたサポート ベクター マシン (SVM) のカテゴリ パフォーマンスです。
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20分
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定性的測定: 領域および刺激タイプの方向 (増加/減少) として報告される作業記憶遅延期間の位相-振幅結合
時間枠：20分
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位相振幅結合 (PAC) は、低周波振動と高周波信号のバーストの間の同期を指し、これはニューロンの発火の代理として解釈されます。
主な結果の尺度は、刺激がキューによって優先順位付けされた後、または優先順位が低くなった後に、刺激に関連する位相-振幅結合のレベルが変化するかどうか (増加、減少、異なる周波数への変化) であるかどうかです。
ここでは、3 つの刺激タイプ (顔、シーン、または単語) に対して PAC が増加したか減少したかに応じて、低シータ振動 (6 Hz) と高ガンマ バースト (>140 Hz) の間の PAC の方向を 2 進数で報告します。さまざまな脳領域で分析された電極信号。
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20分
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実験3.b.隠れた空間注意に関連した位相振幅結合の変化
時間枠：20分
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位相振幅結合とは、低周波振動と高周波信号のバーストとの間の同期を指し、これはニューロンの発火の代理として解釈されます。
主な結果の尺度は、トライアルのブロック全体に無関係な空間領域を表す組織内の位相-振幅結合のレベルが、各トライアルの手がかりのない位置で予想される動的変化を反映する形で変化するかどうか、または変化するかどうかです。定義上、そのブロックの試験中にその組織には決して関係のない注意の移り変わりに鈍感であること。
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20分
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Bradley R Postle, PhD、University of Wisconsin, Madison
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- 2015-0282
- A538900 (その他の識別子：UW- Madison)
- SMPH\PSYCHIATRY\PSYCHIATRY (その他の識別子：UW Madison)
- Protocol Version 6/18/2019 (その他の識別子：UW Madison)
- 2R01MH095984 (米国 NIH グラント/契約)
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
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