Causale rol van top-down theta-oscillaties bij het stellen van prioriteiten
18 augustus 2026 bijgewerkt door: University of North Carolina, Chapel Hill
Modulerende oscillaties en werkgeheugen bij patiënten met subdurale elektroden
Doel: Het doel van deze pilotstudie is om de dynamiek tussen theta- en alfa-oscillaties in de controle van het werkgeheugen te onderzoeken.
Deze bevindingen zullen informatief zijn over welke soorten hersenstimulatie het meest effectief zijn bij het moduleren van hersenactiviteit.
Diepe hersenstimulatie en transcraniële magnetische stimulatie worden gebruikt voor een toenemend aantal neurologische en psychiatrische aandoeningen.
Deelnemers: Deelnemers die in aanmerking komen zijn patiënten bij wie eerder elektroden zijn geïmplanteerd om epilepsie te monitoren (buiten onderzoeksactiviteiten).
Er worden 50 deelnemers gerekruteerd, 25 deelnemers voor elke fase van het onderzoek.
Procedures (methoden): De deelnemers voeren een cognitieve controletaak uit.
Tijdens de taak worden ritmische treinen van directe corticale stimulatie alleen aan de frontale cortex of aan de frontale en pariëtale cortex afgegeven.
Elektrocorticografie zal gelijktijdig met stimulatie worden afgenomen.
Studie Overzicht
Toestand
Aanmelden op uitnodiging
Conditie
Gedetailleerde beschrijving
Het doel van deze studie is om de causale rol van functionele interacties tussen frontale-theta-afhankelijke selectieprocessen en posterieure-alfa-afhankelijke onderdrukkingsprocessen in de context van cognitieve controle te onderzoeken door theta- en alfa-oscillaties in de frontale en pariëtale cortex afzonderlijk te richten in fase één van het experiment. Er wordt verondersteld dat theta- en alfa-oscillaties complementaire rollen spelen, zodat theta-oscillaties exciterend zijn (gerelateerd aan actieve verwerking), terwijl alfa-oscillaties remmend zijn (gerelateerd aan het onderdrukken van verwerking).
De onderzoekers veronderstellen dus dat ritmische hersenstimulatie kan worden gebruikt om activiteit in tegengestelde richtingen te sturen. In de tweede fase van het experiment richten de onderzoekers zich op functionele connectiviteit tussen deze regio's. In het bijzonder wordt verondersteld dat theta-oscillaties een cruciale rol spelen bij het orkestreren van de prioritering en onderdrukking van informatie in de hersenschors. De onderzoekers veronderstellen dus dat in-fase theta-frequentieconnectiviteit causaal gerelateerd zal zijn aan het succes van het werkgeheugen, maar alfa-frequentieconnectiviteit zal onbelangrijk zijn en anti-fase theta-connectiviteit schadelijk zal zijn. Samen suggereren deze bevindingen een algemeen model waarbij de amplitude van theta-oscillaties in prefrontaal en de amplitude van alfa-oscillaties in pariëtaal een causale rol spelen bij respectievelijk prioritering en onderdrukking, maar functionele connectiviteit tussen frontale en pariëtale cortex binnen de theta-frequentieband alleen is van cruciaal belang. voor deze cognitieve processen. Dit experiment is van cruciaal belang voor het ontwerp van toekomstige interventies waarbij hersenstimulatie wordt gebruikt voor de behandeling van psychiatrische en neurologische aandoeningen. Het gebruik van frequentiespecifieke hersenstimulatie is bijvoorbeeld de sleutel tot het beheersen van de impact van hersenstimulatie op neurale activiteit. Ontwerpoverwegingen als deze kunnen van fundamenteel belang zijn voor het verbeteren van de effectiviteit van toekomstige interventies, zoals het gebruik van diepe hersenstimulatie voor de behandeling van de ziekte van Parkinson en voor het gebruik van transcraniële magnetische stimulatie voor de behandeling van depressieve stoornissen.
Studietype
Ingrijpend
Inschrijving (Geschat)
50
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.
Studie Locaties
-
-
North Carolina
-
Chapel Hill, North Carolina, Verenigde Staten, 27599
- University of North Carolina at Chapel Hill
-
-
Deelname Criteria
Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Volwassen
- Oudere volwassene
Accepteert gezonde vrijwilligers
Nee
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- In staat om geïnformeerde toestemming te geven
- Geschiedenis van medisch hardnekkige epilepsie
- Spreek en versta Engels
- Voor de stimulatiesessie moet de deelnemer op de relevante locaties over elektroden beschikken
Uitsluitingscriteria:
- Huidige diagnose van andere neurologische ziekten, waaronder ischemische beroerte, intracerebrale bloeding, hersenneoplasma
- Belangrijke systemische ziekte
- Ernstige cognitieve stoornissen - gediagnosticeerd door een arts tijdens neuropsychiatrische evaluatie
- Ernstige psychiatrische ziekte
- Overmatig gebruik van alcohol of andere middelen
- Alles wat, naar de mening van de onderzoeker, de deelnemer een verhoogd risico zou opleveren of de volledige naleving of voltooiing van het onderzoek door de deelnemer zou belemmeren
Studie plan
Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Fundamentele wetenschap
- Toewijzing: Gerandomiseerd
- Interventioneel model: Parallelle opdracht
- Masker: Enkel
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Actieve vergelijker: Frontale stimulatie
Directe corticale stimulatie (DCS) in alfa- en theta-frequenties wordt toegepast via elektroden in de frontale cortex.
|
Ritmische alfastimulatie
Andere namen:
Ritmische theta-stimulatie toegepast
Andere namen:
Aritmisch stimulatieparadigma toegepast
Andere namen:
|
|
Sham-vergelijker: Frontale pariëtale stimulatie
Directe corticale stimulatie (DCS) in in-fase en anti-fase theta-frequenties wordt toegepast via elektroden in de frontale en pariëtale cortex.
|
Aritmisch stimulatieparadigma toegepast
Andere namen:
Ritmische in-fase theta-stimulatie toegepast
Andere namen:
Ritmische anti-fase theta-stimulatie toegepast
Andere namen:
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Verandering in werkgeheugentaakprestaties - Pahler's werkgeheugencapaciteitsmetriek (k)
Tijdsspanne: Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
Tijdens een oefensessie krijgt de deelnemer in beide gezichtsvelden drie gekleurde vierkanten te zien.
Vervolgens krijgt de deelnemer een informatieve retro-cue te zien, een pijl naar links of rechts, die 100% voorspellend is voor de komende sonde, of een niet-informatieve neurale cue, een pijl die in beide richtingen wijst.
Ten slotte krijgen de deelnemers in het sonde-tijdperk een reeks vierkanten aan de linker- of rechterkant van het scherm te zien.
Deelnemers moeten bepalen of de reeks gekleurde vierkanten hetzelfde of verschillend is van de vierkanten in het geheugen.
Prestaties worden gedefinieerd als: k=N*(HR*FA)/(1-FA) waarbij N het aantal items is dat in het geheugen wordt vastgehouden.
HR is het trefferpercentage, gedefinieerd als het percentage correct voor proeven waarbij de probe niet overeenkomt met de coderingsarray.
FA is het percentage valse alarmen, gedefinieerd als het percentage incorrect voor tests waarbij de probe wel overeenkomt met de coderingsarray.
|
Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
|
Verandering in werkgeheugentaakprestaties - reactietijd
Tijdsspanne: Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
Tijdens een oefensessie krijgt de deelnemer in beide gezichtsvelden drie gekleurde vierkanten te zien.
Vervolgens krijgt de deelnemer een informatieve retro-cue te zien, een pijl naar links of rechts, die 100% voorspellend is voor de komende sonde, of een niet-informatieve neurale cue, een pijl die in beide richtingen wijst.
Ten slotte krijgen de deelnemers in het sonde-tijdperk een reeks vierkanten aan de linker- of rechterkant van het scherm te zien.
Deelnemers moeten bepalen of de reeks gekleurde vierkanten hetzelfde of verschillend is van de vierkanten in het geheugen.
Reactietijden worden gekwantificeerd in milliseconden.
|
Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
|
Intracraniële EEG Multi-taper fft
Tijdsspanne: Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
Tijd-frequentieanalyse van elektrofysiologische gegevens zal worden uitgevoerd met behulp van methoden zoals multi-taper fft.
Dit zal worden vergeleken tussen schijn- (aritmische) en stimulatieproeven om te bepalen of stimulatie de neuronale meesleuren verbetert.
|
Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
|
Intracraniële EEG-gewogen fasevertragingsindex (wPLI)
Tijdsspanne: Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
Functionele connectiviteit zal worden gemeten met behulp van de gewogen fasevertragingsindex (WPLI).
Om WPLI te berekenen, wordt eerst Morlet-golfconvolutie uitgevoerd om de momentane fase en amplitude te extraheren voor de van belang zijnde frequentie voor de twee doellocaties.
Vervolgens wordt de cross-spectrale dichtheid berekend (het ene signaal vermenigvuldigd met het complexe conjugaat van het andere).
Uit de cross-spectrale dichtheid wordt de denkbeeldige component van het resulterende signaal geëxtraheerd.
Vervolgens worden die denkbeeldige waarden gemiddeld over het tijdsbestek van de instantie (hier de tweede helft van de stimulatietrein).
Ten slotte wordt aangenomen dat de grootte van de resulterende vector de wPLI is.
Deze metriek kwantificeert de consistentie van de fasevertraging tussen de twee doelgebieden en wordt gewogen naar signalen met een offset van 90 of 270 graden om een veel voorkomende verwarring in de elektrofysiologie, namelijk volumegeleiding, aan te pakken.
|
Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Intracraniale EEG-golfjes
Tijdsspanne: Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
Spectrale analyse en functionele connectiviteitsanalyse van elektrofysiologische gegevens zullen worden uitgevoerd met behulp van methoden zoals wavelets.
Dit zal worden vergeleken tussen schijn- (aritmische) en stimulatieproeven om te bepalen of stimulatie de neuronale meesleuren verbetert.
|
Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
|
Intracraniale EEG-fasevergrendeling
Tijdsspanne: Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
Spectrale analyse en functionele connectiviteitsanalyse van elektrofysiologische gegevens zullen worden uitgevoerd met behulp van methoden zoals fasevergrendeling.
Dit zal worden vergeleken tussen schijn- (aritmische) en stimulatieproeven om te bepalen of stimulatie de neuronale meesleuren verbetert.
|
Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
|
Intracraniale EEG Granger-causaliteit
Tijdsspanne: Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
Spectrale analyse en functionele connectiviteitsanalyse van elektrofysiologische gegevens zullen worden uitgevoerd met behulp van methoden zoals Granger-causaliteit.
Dit zal worden vergeleken tussen schijn- (aritmische) en stimulatieproeven om te bepalen of stimulatie de neuronale meesleuren verbetert.
|
Tijdens de 1 tot 1,5 uur durende test bij baseline en stimulatiesessie uitgevoerd gedurende een periode van 1 tot 2 dagen
|
Medewerkers en onderzoekers
Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.
Medewerkers
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: Flavio Frohlich, PhD, UNC Chapel Hill
Publicaties en nuttige links
De persoon die verantwoordelijk is voor het invoeren van informatie over het onderzoek stelt deze publicaties vrijwillig ter beschikking. Dit kan gaan over alles wat met het onderzoek te maken heeft.
Algemene publicaties
- Alagapan S, Riddle J, Huang WA, Hadar E, Shin HW, Frohlich F. Network-Targeted, Multi-site Direct Cortical Stimulation Enhances Working Memory by Modulating Phase Lag of Low-Frequency Oscillations. Cell Rep. 2019 Nov 26;29(9):2590-2598.e4. doi: 10.1016/j.celrep.2019.10.072.
- Alagapan S, Lustenberger C, Hadar E, Shin HW, Frӧhlich F. Low-frequency direct cortical stimulation of left superior frontal gyrus enhances working memory performance. Neuroimage. 2019 Jan 1;184:697-706. doi: 10.1016/j.neuroimage.2018.09.064. Epub 2018 Sep 27.
Studie record data
Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Werkelijk)
1 juli 2024
Primaire voltooiing (Geschat)
31 januari 2027
Studie voltooiing (Geschat)
31 januari 2027
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
1 februari 2024
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
1 februari 2024
Eerst geplaatst (Werkelijk)
9 februari 2024
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
19 augustus 2026
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
18 augustus 2026
Laatst geverifieerd
1 augustus 2026
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- 23-1652
- 5R01MH124387 (Subsidie/contract van de Amerikaanse NIH)
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
JA
Beschrijving IPD-plan
Geanonimiseerde individuele gegevens die de resultaten ondersteunen, zullen worden gedeeld vanaf 9 tot 36 maanden na publicatie, op voorwaarde dat de onderzoeker die voorstelt de gegevens te gebruiken goedkeuring heeft van een Institutional Review Board (IRB), Independent Ethics Committee (IEC) of Research Ethics Board (REB). ), indien van toepassing, en sluit een overeenkomst voor het gebruik/delen van gegevens af met UNC.
IPD-tijdsbestek voor delen
beginnend op 9 en doorlopend gedurende 36 maanden na publicatie
IPD-toegangscriteria voor delen
De onderzoeker heeft IRB, IEC of REB goedgekeurd en een overeenkomst voor het gebruik/delen van gegevens gesloten met UNC.
IPD delen Ondersteunend informatietype
- LEERPROTOCOOL
- SAP
- ICF
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Nee
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Ja
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .