自己を超えた空間表現の神経機構

この調査研究は、臨床上の理由 (すなわち、薬剤抵抗性てんかんのモニタリングと治療) のために脳深部構造に電極が埋め込まれている脳神経外科患者と協力するユニークな機会に基づいています。 研究手順は、臨床上の理由でそのような電極がすでに埋め込まれている患者に対してのみ実行されます。研究目的で電極が移植されることはなく、研究者はこれらの電極の移植手順に影響を与えることはありません。 参加者の 2 つのグループは、調査研究に参加するよう求められます。 2. てんかんの治療のために NeuroPace RNS システムの一部として電極を慢性的/永久的に埋め込まれた患者 (RNS 参加者)。 調査研究とは別に、調査研究の前に、患者の臨床ケア チーム (神経科医、神経外科医など) は、臨床基準のみに基づいて電極または RNS システムを埋め込むかどうかを決定します。 電極またはRNSシステムが埋め込まれている場合、患者は調査研究への参加を提案されます。ただし、調査研究に参加するかどうかの決定は、患者の治療や臨床ケアには影響しません。

EMU 参加者のスクリーニング、募集、および同意の手順:

臨床ケアチームが、調査研究とは関係なく、患者の臨床状態が一時的な電極の埋め込みとてんかん監視ユニット (EMU) への入院に値すると判断した場合、患者の神経科医または神経外科医は患者を調査研究に参加するよう招待します。 脳神経外科医と神経内科医は、研究への参加は完全に任意であり、この決定によって患者の医療ニーズが影響を受けることはないことを患者に明確にします。 調査研究への参加に関心のある患者の場合、主治医は患者と面会し、同意書について話し合います。 その後、治験責任医師は、患者が同意書を完全に理解していることを確認し、参加は完全に任意であり、参加するかどうかの患者の決定は医療に影響を与えないことを患者に再度強調します。 患者が地元にいる場合、研究チームは術前検査の前後に UCLA で患者と面会します。 これは通常、手術の 1 ～ 3 週間前に行われます。 遠方からお越しの患者さんの場合は、手術の前日に面談を行う場合があります。 話し合いの後、患者は調査研究に参加するための同意書に署名し、主任研究者が副署します。

RNS 参加者のスクリーニング、募集、および同意の手順:

提案された研究では、研究者は、UCLA医療センターでRNSデバイスが内側側頭葉領域に埋め込まれたNeuroPace RNSシステムを受けた他の進行中の研究のために、すでに多くの患者を特定しています。 これらの患者は、研究チームの一員である神経外科医または神経内科医を通じて特定されています。 これらの神経外科医および神経内科医は、この調査研究に参加する機会について患者に通知します。 脳神経外科医と神経内科医は、研究への参加は完全に任意であり、この決定によって患者の医療ニーズが影響を受けることはないことを患者に明確にします。 UCLA医療センターの外部にいる可能性のある被験者は、紹介機関の担当医師から予備的な連絡を受ける場合があります。 患者が研究に関心を示した場合、主任研究者、ファカルティスポンサー、または研究コーディネーターは、私的な安全な場所で電話を介して最初の直接連絡を取り、研究を紹介および説明します。その後、さらなる情報と同意書のコピーを送付することができます必要に応じて、安全な暗号化された電子メールおよび/または郵便で確認してください。 主治医はまた、患者が同意書を完全に理解していることを確認し、参加は完全に自発的であり、参加するかどうかの患者の決定は彼らの医療に影響を与えないことを再度強調します. 潜在的な参加者は、RNS システムの設置後 3 か月以内に連絡を受け、患者が研究への志願に興味があるかどうかを確認します。 旅行の手配や宿泊施設の延長が必要な参加者は、電話またはインターネットで同意を得ることができます。 参加者、特に電話またはインターネット経由で同意した参加者には、同意書の物理的なコピーが提供され、研究手順を実行する前に署名するよう求められます。

行動タスク:

RNS 参加者は、自由に移動する静止ビュー ベースの空間ナビゲーションおよび観測タスクの両方を完了しますが、EMU 参加者は、静止ビュー ベースの空間ナビゲーションおよび観測タスクのみを完了します。 RNS参加者の頭蓋内脳波（iEEG）活動、およびEMU参加者の共同単一ニューロン活動と局所電場電位（LFP）が記録され、参加者は以前の作業と同様に、セルフナビゲーションと観察タスクのバリアントを完了します。 すべての空間ナビゲーションおよび観測タスクは、次のような基本構造を持ちます。

• セルフ ナビゲーション タスク: RNS 参加者は、実験室 (サイズ約 19.4 × 17.1 フィート) をナビゲートします。この部屋には、4 つの部屋の壁に沿って 20 個のユニークな標識 (壁ごとに 1 色と番号 1 から 5 の組み合わせ) が取り付けられています。 さらに、いくつかの事前定義されたターゲットの場所 (それぞれに文字で名前が付けられています) が部屋全体にランダムに配布されますが、参加者には表示されません。 参加者は、目に見える標識の 1 つに移動するか (たとえば、「標識黄色 4 に移動」)、または目に見えないターゲットの場所の 1 つを見つけて学習するように繰り返し求められます (たとえば、「ターゲットの場所 T を見つける」)。 EMU 参加者は、実際の実験室の正確な仮想レプリカである仮想環境でセルフ ナビゲーション タスクを実行するよう求められます。 没入感を最大限に高めるために、参加者はヘッドマウント ディスプレイを介してこの部屋を一人称視点で見ることができ、参加者はワイヤレス コントローラーを使用してこの部屋を仮想的に歩き回ることができます。 不快な場合は、デスクトップ コンピューターの画面でタスクを実行することもできます。
• 観察タスク: RNS の参加者は、実験室の隅に座って、部屋の中を一見ランダムな軌道で歩き回る別の人 (つまり、実験者) を観察します (実際、軌道は事前に定義および制御されますが、参加者は不明）。 参加者は、実験者が以前に学習した目に見えないターゲットの場所のいずれかに当たるたびに、ボタンを押すように求められます。 EMU 参加者もこのタスクを実行します。ただし、EMU 参加者は、部屋の隅から録画されたビデオで部屋と他の人を見ることになります。 このビデオは、観察者の一人称視点からの体験を模倣するために、ヘッドマウント ディスプレイに表示されます (あたかも参加者が実際の部屋の隅に実際に座っているかのように)。 不快な場合は、デスクトップ コンピューターの画面でタスクを実行することもできます。 さまざまな研究目的のために、参加者は観察タスクのわずかに変更されたバージョンを実行するように求められます。別の人の代わりに、参加者は無生物の動きを観察するように求められます (リモートコントロールに似た電動リモートコントロールプラットフォーム)おもちゃの車)、または実験室を移動する 1 人ではなく複数の人を観察します。 また、参加者は、部屋全体で他の個人やオブジェクトの動きを想像するように求められますが、他の個人/オブジェクトは物理的に存在しません。

タスク実行中の EMU 参加者の電気生理学的記録:

UCLA のてんかんモニタリング ユニット (EMU) に一時的に電極が埋め込まれた参加者の場合、データ取得には Neuroport システム (Blackrock Microsystems、ソルトレイクシティ、ユタ州) が使用され、同時に記録すると同時に単一ユニットおよび LFP ニューロン活動が記録されます。てんかんモニタリングのための臨床システム。

課題遂行中の RNS 参加者の電気生理学的記録:

参加者は、臨床上の理由 (すなわち、てんかんの治療) のために、FDA 承認の RNS システムを慢性的/永久的に埋め込まれています。活動パターン (例えば、てんかん発作様活動) が検出されます。 調査研究では、研究チームはRNSシステムの通常の記録機能を使用し、参加者は説明されたナビゲーションと記憶のタスクを実行します。

行動タスク中のモーション トラッキング:

RNS 参加者の場合、実験室内の参加者の位置は、OptiTrack モーション トラッキング システム (Natural Point Inc.) を使用してサブミリの解像度で継続的に追跡されます。 EMU 参加者は静止ビューベースのタスクのみを実行するため、モーション トラッキングは実行されません。

行動タスク中のアイトラッキング:

RNS 参加者の目の動きは、モバイル アイ トラッキング ヘッドセットを使用して記録されます。これにより、参加者の視点から環境をキャプチャする統合された「ワールド カメラ」のビデオに参加者の視線 (つまり、視覚的な焦点) をマッピングすることもできます。 . EMU 参加者の目の動きは、ヘッドマウント ディスプレイ内に組み込まれたアイ トラッカーで記録され、目の動きと注視位置データが提供されます。