기억 처리에서 뇌 진동의 약리학적 조절

환자 식별 : 연구팀은 UT Southwestern에서 약리 내성 간질 치료를 위한 표준 임상 절차의 일부로 침습적 뇌파(EEG) 모니터링을 받고 있는 성인 환자를 모집할 계획입니다. 간질 관리 회의에서 발표된 환자 풀에서 환자를 식별하고 발작 수술 평가를 위해 클리닉에 제출할 때 접근합니다.

연구 절차: 참여는 전극이 외과적으로 제자리에 있는 시간 동안에만 이루어집니다. 적극적인 참여는 전극이 제거되면 종료됩니다. 피험자는 두개내 모니터링 입원 기간 동안 주어진 시간에 인지 테스트 세션에 참여하는 것을 거부할 수 있으며 언제든지 연구를 떠날 수 있는 권리에 대해 알려줍니다. 아래에 설명된 신경심리학적 작업은 연구의 핵심 인력이 관리합니다. 데이터는 비식별화되고 처리 및 분석을 위해 신호 데이터로 변환됩니다. PI를 제외한 연구 인력(일명 '실험자')이 분석을 수행합니다.

일단 환자가 간질 모니터링 유닛(EMU)에 들어오면 피험자는 IV를 통해 무작위로 스코폴라민(5ug/kg) 또는 식염수(가짜)를 투여받게 됩니다. 투여 후 약 15분 후에 참가자는 에피소드 또는 공간 기억 작업 세션을 완료합니다. 다음 날 또는 첫 번째 세션 후 최소 4번의 반감기가 지나면 참가자는 첫 번째 날에 제공되지 않은 대체 에이전트를 받게 됩니다. 예를 들어, 환자가 첫날 Scopolamine을 투여받았다면 둘째 날 식염수(가짜)를 투여하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 그런 다음 참가자는 투여 후 약 15분 후에 추가 에피소드 또는 공간 기억 작업 세션을 완료합니다. ,

1일차: 무작위로 스코폴라민 또는 식염수(가짜)를 받음; 에피소드 또는 공간 메모리 작업 세션 완료 2일차: 1일차부터 대체 에이전트를 받습니다. 에피소드 또는 공간 기억 작업 세션을 완료합니다.

세션 사이의 시간 지연은 첫 번째 세션 동안 스코폴라민 또는 식염수를 투여했는지 여부에 관계없이 일정하게 유지됩니다. 참가자는 단일 세션 동안 두 번 이상의 복용량을 관리하지 않습니다.

주치의와 간호사는 스코폴라민 또는 식염수가 투여되고 있는지 알 수 있지만 참가자는 두 세션이 완료될 때까지 무엇이 투여되고 있는지 알 수 없습니다.

참가자의 담당 간호사가 정맥 스코폴라민 및/또는 식염수를 투여합니다.

스코폴라민의 효과로 인해 진정한 환자 눈가림이 어려울 수 있으나, 이를 위해 눈가림을 시행한 fMRI 작업을 모델로 하여 연구할 예정이다.

생리학적 모니터링: 간질 모니터링 중인 환자는 일상적인 관리의 일환으로 항상 EKG 및 맥박 산소 모니터링을 받으며 이는 연구 기간 동안 중단되지 않습니다. 필요한 경우 표준 기술을 사용하여 모든 심폐 합병증을 치료하기 위해 기간이 시작되는 동안 보드 인증 마취 전문의가 참석하고 다른 문제에 대응하기 위해 병원 내에서 즉시 사용할 수 있습니다.

기억력 테스트 개요: 인지 실험은 일반적으로 30-75분 동안 지속되며 참가자에게 신체적 위험이 없습니다. 환자의 열정에 따라 중간에 휴식을 취하면서 여러 시험을 수행할 수 있으며 세션은 몇 시간 동안 지속될 수 있습니다. 참가자는 언제든지 중지하고 재개할 수 있습니다. 간질 때문에 일반적으로 1-2주 동안 입원하는 참가자는 실험 세션에 얼마나 자주 참여할지 선택합니다. 인지 작업에 참여함으로써 환자는 추가 의료 또는 외과적 위험을 초래하지 않으며 실제로 종종 게임과 같은 테스트 프로토콜이 발작을 기다리는 지루함에서 구호를 제공한다고 보고합니다. 각 세션 내에서 참가자는 피로를 피하기 위해 자주 휴식을 취할 수 있습니다. 검사는 건강 관리와 관련된 필요에 따라 즉시 중단될 수 있습니다.

에피소드(무료 리콜) 또는 공간 메모리 작업: 연구 팀의 기존 패러다임은 에피소드 메모리를 테스트하기 위해 무료 리콜을 사용했습니다. 이 작업에서 참가자는 항목 목록을 연구하고 각 목록에서 가능한 한 많은 단어를 기억하려고 시도합니다. 목록은 단어 또는 이름을 지정할 수 있는 그림으로 구성됩니다. 컴퓨터가 자극 제시를 제어하고 참가자의 반응을 기록합니다. 각 목록의 마지막 항목에 이어 참가자는 목록을 즉시 기억하도록 요청받거나 먼저 일련의 간단한 산술 문제를 해결해야 합니다. -리콜 중 항목 나열). 하나의 목록에는 약 10-12개의 단어 또는 항목이 있습니다. 그런 다음 참가자는 30초에서 3분 사이의 시간 동안 목록 항목을 순서에 상관없이 기억할 수 있습니다. 참가자의 응답은 컴퓨터에 의해 디지털 방식으로 기록되고 추후 분석을 위해 익명으로 저장됩니다. 해마 영역의 진동과 관련하여 관심 있는 추가 질문과 이러한 진동이 실제 및 가상 탐색에 어떻게 반응하는지 연구 팀은 참가자가 가상 ​​환경에서 탐색하도록 요청하는 공간 기억 작업을 추가하고 있습니다. 한 위치에서 다른 위치로 이동한 다음 마음 속에서 동일한 탐색을 시각적으로 시뮬레이션합니다. 각 실제 내비게이션에 대해 시뮬레이션 프로세스가 반복됩니다. 로그는 시각화에 소요된 시간과 대상이 컨트롤러를 움직여 실제 내비게이션을 모방하는 몇 가지 캐치 트라이얼로 구성됩니다. 그런 다음 EEG 파일과 연관됩니다. 두 작업을 모두 포함하면 연구 팀이 탐색 시퀀스에서 해마의 진동에 관한 새로운 질문을 모두 해결할 수 있을 뿐만 아니라 이 기존 프로토콜에 대한 추가 데이터 수집을 허용할 수 있습니다.

iEEG 데이터 수집: 모든 EEG 데이터는 전산화된 EEG 수집 시스템을 사용하여 임상의가 임상 목적으로 수집합니다. 이 연구에서 연구팀은 이러한 데이터를 복사하고 기밀 정보의 데이터를 제거하고 EEG의 원시 흔적을 분석합니다. 실험용 컴퓨터와 iEEG 신호의 동기화는 EEG 기록 시스템의 입력에 광학적으로 격리된 펄스를 전송하여 수행됩니다. 테스트 컴퓨터는 각 실험 블록의 시작과 끝에서 1초의 일정한 간격으로 단일 10ms 펄스를 더한 고정형 펄스 열(10ms로 분리된 5개 또는 10개의 10밀리초(ms) 펄스)을 보냅니다. 이 펄스열을 통해 iEEG 기록이 테스트 컴퓨터와 동기화될 수 있습니다. 시작 기차를 사용하면 실험 세션의 시작 위치를 쉽게 찾을 수 있습니다. 이러한 방식으로 두 시계가 자주 재동기화되어 실험 과정 전반에 걸쳐 이벤트 시간이 크게 변동하는 것을 방지합니다.