Måling av Hippocampus Theta-rytmen fra den ytre øregangen

OBJEKTIV:

For å undersøke om den grove elektriske aktiviteten til den ytre øregangen inneholder hippocampus theta-rytmen (theta) – en potensiell biomarkør for angst – og for å identifisere potensielle modulerende effekter som theta kan ha på vestibulære signaler, ved hjelp av elektrovestibulografi (EVestG).

STUDIEBEFOLKNING:

Førtito (42) individer i alderen 18 til 40 år som ikke rapporterer noen psykologisk behandling det siste året.

Midlene for å rekruttere deltakere vil være i samsvar med retningslinjer for University of Manitoba Research Ethics Board. Alle deltakere vil gi skriftlig, informert samtykke før deltakelse. Ytterligere samtykke til legemiddeleksperimentet vil bli gitt av en lege i forskningsteamet som også vil skrive ut resepter for studiemedikamentene.

STUDERE DESIGN:

Førti-to (42) deltakere vil bli tilfeldig fordelt til en av tre parallelle grupper (av samme størrelse): 'triazolamgruppen', der deltakerne vil motta 0,25 mg (oral) triazolam før eksperimentene; "buspirongruppen", der deltakerne vil motta 10 mg (oral) buspiron før eksperimentene; og 'placebogruppen', der deltakerne vil motta en placebo-pille før eksperimentene.

Studien vil bestå av to eksperimenter: «Whole-Body Motion» (WBM); og "Stoppsignaloppgave" (SST). Gjennom disse eksperimentene vil aktiviteten for elektroencefalografi (EEG) bli registrert samtidig fra den ytre øregangen (via EVestG-elektroder) og frontale F7-, Fz- og F8-steder (ved å bruke en minimalistisk konfigurasjon av overflateelektroder).

Alle deltakere som oppfyller inklusjonskriteriene og gir informert samtykke vil delta i disse eksperimentene og gjennomføre en serie tester ved Riverview Health Centre, over en periode på omtrent 2-3 timer. Disse testene inkluderer: et audiogram og en balansetest; samt en serie spørreskjemaer som screener for depresjon og vurderer kognisjon, alvorlighetsgrad av symptomer, tretthet og balanse. Prosedyren kan også inkludere frontale hjerneasymmetrimålinger via overflateelektrode EEG-opptak.

HYPOTESER:

I SST-eksperimentet, WBM-eksperimentet og hviletilstander (mellom rotasjoner) antar vi at for de tre studiegruppene: 1) vil enhver 4-12 Hz modulering av vestibulære feltpotensialer være lavest (i frekvens) i legemiddelgruppene og høyest i placebogruppen; 2) medikamentgruppene vil ha EEG-spektrale topper i området 4-12 Hz som er de laveste (i frekvens) mens placebogruppens topper vil være de høyeste; 3) samlet 4-12 Hz EEG-effekt vil være lavest i legemiddelgruppene og høyest i placebogruppen; 4) generelt vil 4-12 Hz EEG-aktivitet og 4-12 Hz entrainment av EVestG-feltpotensialer (FPs) være mest fremtredende og forekomme oftest i placebogruppen og minst ofte i legemiddelgruppene.

Placebogruppen forventes å vise den høyeste graden av teta-område-koherens mellom mPFC og ytre ørekanalaktivitet, spesielt under WBM-bevegelser og SST Stop-forsøk med mellomliggende forsinkelse, men også under hviletilstand. Legemiddelgruppene er spådd å ha den laveste graden av denne sammenhengen.

Theta-frekvensen forventes å korrelere med tilstandsangst i den grad at den vil skille personer med høy og lav score på STAI-testen (State-Trait Anxiety Inventory). Det antas at egenskapsangst, (også målt ved STAI-testen), vil korrelere med funksjoner som ikke er relatert til theta, men lik de som er identifisert i tidligere EVestG-studier som involverte deprimerte pasienter, der differensierende egenskaper ble funnet i gjennomsnittlige FP-bølgeformer.

METODOLOGI:

Merk: Under COVID-19-pandemien vil noen av prosedyrene i denne delen bli endret. (Se vedlegg A til protokollen for standard operasjonsprosedyrer under Covid-19-pandemien).

Deltakerne vil få forklart detaljene i studien før de signerer et skriftlig samtykkeskjema. De vil da bli gitt (2-minutters) Standing Balance Test (SBT) og (5-minutters) Audiogram. [Alle emner som stryker i SBT vil få (5-minutters) Vestibulære Disorders Activities of Daily Living Scale (VADL) spørreskjemaet, og emner som stryker på VADL eller Audiogram vil bli ekskludert]. De vil da motta en kapsel som inneholder enten 0,25 mg triazolam, 10 mg buspiron eller en placebo-pille, hvor innholdet i kapselen vil bli tilfeldig bestemt av en datakode. Deretter vil de fylle ut en rekke tester og spørreskjemaer. Først vil (5-minutters) Barnes Akathisia Rating Scale (BARS) og (1-minutters) Stanford Sleepiness Scale (SSS) bli gjennomført. Deretter vil de fullføre (10-minutters) Montreal Cognitive Assessment (MOCA)-testen før de fyller ut både (10-minutters) Eysenck Personality Questionnaire - Revised (EPQ-R) og (10-minutters) Spielberger State-Trait Anxiety Inventory (STAI) spørreskjemaer. Noen av spørreskjemaene vil bli administrert av et dataprogram.

I forkant av eksperimentene vil hodeomkrets bli målt, og elektroder festes ved F7, Fz og F8 (for analyse) og AFz (Electro Cap Int. Gnd), i henhold til det internasjonale 10/20-systemet; så vel som over, under og til høyre for høyre øye, og til venstre for venstre øye; og på begge mastoider; med impedanser senket til under 5 kΩ. Deretter vil EVestG-elektrodene plasseres (i henhold til avsnitt 4.3 i protokollen). Elektrokardiogramelektroder kan også brukes nær håndleddene/anklene. Deltakerne vil deretter bli ført til den hydrauliske stolen som de blir sittende i under forsøkene. De ovennevnte testene, spørreskjemaene og elektrodeplasseringene bør ta ca. 1 time.

Det første eksperimentet er SST (se avsnitt 4.15 i protokollen), som den hydrauliske stolen forblir ubevegelig for. En bærbar PC vil bli plassert foran deltakeren. SST tar omtrent 15 minutter å fullføre.

Det andre eksperimentet består av helkroppsrotasjoner og translasjoner i den hydrauliske stolen (som beskrevet i avsnitt 4.3). Hver bevegelse vil bli utført to ganger, med fire forskjellige bevegelser fra sittende oppreist stilling og to fra liggende stilling. Dette eksperimentet bør ta ca. 30 minutter.

Deretter vil STAI-spørreskjemaet bli administrert igjen, og deltakerne vil bli screenet for depresjon og kognitiv svikt med (15-minutters) Montgomery Asberg Depression Rating Scale (MADRS) og (10-minutters) Mini-Mental State Examination (MMSE), hhv. Det (15-minutters) miniinterne nevropsykiatriske intervjuet (M.I.N.I.) vil også bli brukt til å screene for symptomer.

Til slutt vil alle elektroder, tape og overfladisk gel fjernes fra deltakeren, som etterforskeren vil oppfordre til å vaske ørene med varmt vann så snart som mulig. Totalt vil det ha gått 2-3 timer siden kapselen ble tatt. Deltakerne vil forbli i fjerde etasje i administrasjonsbygningen ved RHC og vil bli overvåket til eventuelle medikamenteffekter er borte. De vil bli påminnet om ikke å bruke motorkjøretøy for å reise hjem og vil ha ordnet en alternativ transportmåte på forhånd og vil få utlevert et datablad for stoffet de mottok.

STATISTISK ANALYSE:

Statistiske analyser vil inkludere MANOVAer og t-tester på kraftspektre fra EVestG- og EEG-opptak for å se etter forskjeller mellom grupper. Korrelasjonsmål vil bli brukt for å identifisere sammenheng mellom EVestG- og EEG-registreringer, samt mellom symptomvurderingsscore og spektre fra EVestG- og EEG-registreringer.