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P300 ブレイン コンピューター インターフェイス ゲームを通じて脳の老化の秘密を解き明かす

2024年10月2日 更新者：University of Sheffield

軽度認知障害のある高齢者とない高齢者における P300-BCI スペラーの分類精度に対するさまざまなパラメーター設定の影響

この研究では、軽度認知障害 (MCI) を理解する際の脳波検査 (EEG) の使用について調査します。 EEG は、日常の臨床現場で幅広い神経障害を評価するために一般的に使用されています。 脳の自発的電気信号を記録し、脳信号を視覚的に評価する非侵襲的な手段を提供します。 これらの信号を分析することで、認知障害と脳の老化による認知プロセスに関する貴重な洞察を明らかにすることを目指しています。

調査の概要

状態

まだ募集していません

条件

介入・治療

詳細な説明

脳波 (EEG) は、さまざまな神経障害を評価するために臨床現場で広く使用されています。 脳の自発的電気活動を記録し、脳信号を視覚的に検査する非侵襲的な方法を提供します。 これらの信号を分析することで、認知障害と老化した脳の認知プロセスについて貴重な洞察を得ることを目指しています。 P300 は、重要な EEG ベースのバイオマーカーとして機能する事象関連電位 (ERP) であり、その振幅と潜時は認知障害の研究の重要なポイントです。 通常、視覚的なスペラーによって引き起こされる P300 は、ブレイン コンピューター インターフェイス (BCI) を介したコミュニケーションに使用できます。 P300 ベースの BCI は、特定のターゲット文字に対する P300 の応答を検出することで通信を可能にし、ユーザーが対話型インターフェイスを通じて綴りたい文字を選択できるようにします。 この研究では、軽度認知障害 (MCI) 症状のある高齢者の参加者 15 名と、MCI のない対照者 15 名を募集します。 刺激間間隔 (ISI) とターゲットが存在する確率であるマトリックス サイズを調整して、P300-BCI をカスタマイズします。 これは、これらのパラメータ設定が P300 コンポーネントと両方のグループの P300-BCI の精度にどのような影響を与えるかを調査するのに役立ちます。 さらに、この研究は、MCI 症状を軽減する P300-BCI の可能性を探求し、そのさらなる開発の証拠を提供するのに役立つ可能性があります。

研究の種類

観察的

入学 (推定)

15

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究連絡先

研究連絡先のバックアップ

研究場所

  • イギリス
    • South Yorkshire
      • Sheffield、South Yorkshire、イギリス、S3 7ES
        • The University of Sheffield
        • コンタクト：
        • コンタクト：
        • コンタクト：
          • Mahnaz Arvaneh

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

  • 大人
  • 高齢者

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

サンプリング方法

非確率サンプル

調査対象母集団

参加者はブラックバーン博士が運営するシェフィールド記憶クリニックの方々です。 年間約 400 人の新規患者が来院し、そのうち 15 ～ 20% が MCI を患っています。研究が活発なクリニックであり、研究への参加に関心のある人々のデータベースを持っています。 適切な参加者は、クリニック内で臨床スタッフのメンバーによって特定されるか、データベースから連絡されます。

説明

包含基準:

  1. 軽度認知障害（MCI）または軽度の認知症と診断されている
  2. 正常または正常に矯正された視力
  3. サポートの有無にかかわらず、約 60 分間連続して座り続けることができます。
  4. 研究プロトコルを理解して参加し、同意を与え、指示を理解できる認知能力および言語能力

除外基準:

  1. 実験プロトコルに従う能力やインフォームドコンセントを提供する能力を妨げる重度の認知障害
  2. 活動性がん、末期の肺疾患または心血管疾患、重度のアルコールまたは薬物乱用を含む精神疾患などの既存の重度の全身疾患
  3. てんかんの過去の病歴 - 過去 12 か月以内に発作があった
  4. 光感受性てんかんの病歴。
  5. ラテックスアレルギー

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか？

デザインの詳細

コホートと介入

グループ/コホート
介入・治療
軽度認知障害のある高齢者
診断テスト：MoCAテスト
MoCA (モントリオール認知評価または MoCA テスト) は、2000 年以来、数百件の査読付き研究で、軽度認知障害 (MCI) を早期に検出するための高感度ツールとして検証されました。 MoCA は臨床現場で広く採用されており、世界中の学術研究および非学術研究で使用されています。 MCI を検出する MoCA の感度は 90% であるのに対し、MMSE の感度は 18% です。 モントリオール認知評価（MoCA）テストによって決定された適格基準を満たす参加予定者は、シェフィールド大学北キャンパスのクロトー研究センターにあるブレイン・コンピュータ・インターフェース（BCI）研究室に招待され、研究に参加します。
デバイス：ランダム ドット モーション (RDM) タスク
ランダムドットモーションタスク（RDM）は空間注意力や意思決定能力などの研究に広く用いられており、その結果（精度や反応時間）は空間注意力を検出する指標として利用できます。 評価中、参加者は画面上で一定のランダムな動きをする一連のドットを監視する必要がありました。 ドットは時々、一緒に左または右に一貫して移動するため、参加者は、ドットが左に移動していることに気づいたらマウスの左ボタンを押し、ドットが右に動いていることに気づいたらマウスの右ボタンを押す必要がありました。 50% のモーション コヒーレンス レベルを使用します。 コヒーレンスレベルが高いほど、一緒に移動するドットの数が多くなり、タスク中にドットの移動方向とコヒーレンスレベルの組み合わせがランダムに表示されます。
デバイス：フィードバックなしの P300-BCI タスク
2 つの異なるスペラー マトリックス サイズ: 3×3 と 5×5、2 つの刺激間間隔 (ISI): 117 ミリ秒 (つまり、健康な成人に一般的に使用される ISI) と 175 ミリ秒 (つまり、広く使用されている ISI より 50% 長い)、および 2 つの刺激間間隔 (ISI)この実験では、若者と高齢者のグループにおけるこれら 8 つのパラメータの組み合わせの校正精度を調査し、最適なパラメータの組み合わせを取得するために、スペルの単語 (QUICK と JUMP) が設計されています。 マトリックスには文字と数字が含まれており、対象の文字がマトリックスの下に 1 文字ずつ表示されます。 スペラーが実行されると、マトリックスの行と列がランダムに 15 回ずつ点滅します。 各フラッシュは 55 ミリ秒持続し、その後の ISI はさまざまなパラメーター設計に従ってさまざまな時間持続します。 参加者はターゲットの文字に集中し、その文字が点滅する数を静かに数えるだけで済みます。参加者が多ければ、ターゲットの文字が点滅すると 300 ペソが得られるためです。

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
テスト中のさまざまな設定にわたるブレイン コンピューター インターフェイス (BCI) モデルの精度
時間枠：学習完了までの平均期間は 9 か月です。
この結果測定では、テスト対象のさまざまな設定における P300 ベースのブレイン コンピューター インターフェイス (BCI) システムの精度を評価します。 最先端の BCI 分類モデルを使用し、P300-BCI システム分類の精度は、実験中に収集された EEG データのオフライン分析を通じて決定されます。
学習完了までの平均期間は 9 か月です。

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
モントリオール認知評価 (MoCA) のスコア
時間枠：学習完了までの平均期間は 9 か月です。

モントリオール認知評価 (MoCA) は、2000 年以来、数百件の査読済み研究において、軽度認知障害 (MCI) を早期に検出するための高感度ツールとして検証されました。 これは臨床現場で広く採用されており、世界中の学術研究および非学術研究で使用されています。 MoCA の結果はスコア範囲に基づいて解釈され、スコアが高いほど認知障害が少ないことを示します。

26-30: 正常な認知 18-25: 軽度の認知障害 10-17: 中等度の認知障害 10 未満: 重度の認知障害
学習完了までの平均期間は 9 か月です。
ランダム ドット モーション (RDM) テストの反応時間
時間枠：学習完了までの平均期間は 9 か月です。
ランダム ドット モーション (RDM) テストでは、軽度認知障害 (MCI) 患者の反応時間は遅く、ばらつきが大きくなります。
学習完了までの平均期間は 9 か月です。
ランダム ドット モーション (RDM) テストのエラー率
時間枠：学習完了までの平均期間は 9 か月です。
ランダム ドット モーション (RDM) テストでは、軽度認知障害 (MCI) 患者の誤り率は、特に困難な状況 (コヒーレンス レベルが低いなど) で高くなります。
学習完了までの平均期間は 9 か月です。
さまざまな設定における P300 振幅の特性
時間枠：学習完了までの平均期間は 9 か月です。
P300 振幅は、ターゲット刺激の提示から約 300 ミリ秒後に発生する EEG 信号の正の偏向の大きさを指します。 P300 の振幅は通常、マイクロボルト (μV) 単位で測定されます。 データは各参加者のトライアル全体で平均化されます。
学習完了までの平均期間は 9 か月です。
さまざまな設定における P300 レイテンシーの特性
時間枠：学習完了までの平均期間は 9 か月です。
P300 潜時は、ターゲット刺激の開始と EEG 信号の P300 波のピークの間の時間間隔を表し、認知処理の速度の尺度になります。 P300 遅延はミリ秒 (ms) 単位で測定され、各参加者のタスク トライアル全体の平均によって計算されます。
学習完了までの平均期間は 9 か月です。
10 段階評価スケールを使用した 2 つのアンケートへの回答
時間枠：学習完了までの平均期間は 9 か月です。
学習完了までの平均期間は 9 か月です。

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

スポンサー

University of Sheffield

捜査官

  • 主任研究者：Mahnaz Arvaneh、University of Sheffield

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (推定)

2024年10月15日

一次修了 (推定)

2025年5月14日

研究の完了 (推定)

2025年7月14日

試験登録日

最初に提出

2024年9月25日

QC基準を満たした最初の提出物

2024年10月2日

最初の投稿 (実際)

2024年10月8日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2024年10月8日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2024年10月2日

最終確認日

2024年9月1日

詳しくは

本研究に関する用語

キーワード

追加の関連 MeSH 用語

その他の研究ID番号

  • IRAS346367

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?

はい

IPD プランの説明

私たちは、生のEEGデータや関連メタデータを含む、研究から得られた匿名化されたデータを共有する予定です。 データは公開から 6 か月後から利用可能になり、5 年間はアクセス可能な状態になります。 データへのアクセスを希望する研究者は正式なリクエストを提出する必要があり、データ アクセス委員会の承認を得てアクセスが許可されます。

IPD 共有サポート情報タイプ

  • STUDY_PROTOCOL

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

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

米国で製造され、米国から輸出された製品。

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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