Nevrale mekanismer for romlige representasjoner utover selvet

Denne forskningsstudien er basert på en unik mulighet til å jobbe med nevrokirurgiske pasienter, som allerede har elektroder implantert i dype hjernestrukturer av kliniske årsaker (dvs. for overvåking og behandling av farmako-resistent epilepsi). Forskningsprosedyrer vil kun bli utført med pasienter som allerede har slike elektroder implantert av kliniske årsaker; ingen elektroder vil bli implantert for forskningsformål, og forskerne vil ikke ha noen innflytelse på implantasjonsprosedyrene til disse elektrodene. To grupper av deltakere vil bli bedt om å delta i forskningsstudien: 1. Innlagte pasienter som får elektroder implantert midlertidig (typisk i inntil to uker) for epilepsiovervåking i epilepsiovervåkingsenheten (EMU-deltakere). 2. Pasienter som har kronisk/permanent implanterte elektroder som en del av NeuroPace RNS-systemet for behandling av epilepsi (RNS-deltakere). Uavhengig av og i forkant av forskningsstudien avgjør pasientens kliniske omsorgsteam (nevrologer, nevrokirurger, etc.) om elektroder eller RNS-systemet skal implanteres utelukkende basert på kliniske kriterier. Hvis elektroder eller RNS-systemet blir implantert, vil pasientene bli tilbudt å delta i forskningsstudien; Beslutningen om å delta i forskningsstudien vil imidlertid ikke ha noen effekt på pasientens behandling eller kliniske omsorg.

Screening, rekruttering og samtykkeprosedyrer for EMU-deltakere:

Dersom det kliniske omsorgsteamet bestemmer – uavhengig av forskningsstudien – at en pasients kliniske tilstand fortjener implantasjon av midlertidige elektroder og sykehusinnleggelse i epilepsiovervåkingsenheten (EMU), vil pasientens nevrologer eller nevrokirurger invitere pasienten til å delta i forskningsstudien. Nevrokirurgene og nevrologene gjør det klart for pasienten at beslutningen om å delta i forskningen er helt frivillig og at pasientens medisinske behov ikke vil bli påvirket på noen måte av denne beslutningen. For pasienter som er interessert i å delta i forskningsstudien, møtes hovedforskerne med pasienten for å diskutere samtykkeskjemaet. Senere sikrer hovedutrederen også at pasienten forstår samtykkeskjemaet fullt ut og understreker igjen overfor pasienten at deltakelse er helt frivillig og at pasientens beslutning om å delta eller ikke vil ha noen innvirkning på deres medisinske behandling. Hvis pasientene er lokale, møter forskerteamet pasienten ved UCLA før eller etter pre-kirurgiske tester. Dette gjøres vanligvis 1-3 uker før operasjonen. For pasienter som reiser langdistanse, kan diskusjonen finne sted dagen før operasjonen. Etter diskusjon signerer pasienten samtykkeskjemaet for å delta i forskningsstudien, og det medundertegnes av hovedetterforskeren.

Screening, rekruttering og samtykkeprosedyrer for RNS-deltakere:

For den foreslåtte studien har etterforskerne allerede identifisert en rekke pasienter for andre pågående studier som mottok NeuroPace RNS System ved UCLA medisinske senter med RNS-enheter implantert i mediale temporallappsregioner. Disse pasientene har blitt identifisert gjennom sin nevrokirurg eller nevrolog, som er en del av studieteamet. Disse nevrokirurgene og nevrologene vil informere sine pasienter om muligheten til å delta i denne forskningsstudien. Nevrokirurgene og nevrologene gjør det klart for pasienten at beslutningen om å delta i forskningen er helt frivillig og at pasientens medisinske behov ikke vil bli påvirket på noen måte av denne beslutningen. Potensielle forsøkspersoner utenfor UCLA medisinske senter kan ha foreløpig kontakt fra sin behandlende lege fra en henvisende institusjon. Hvis pasienter viser interesse for studien, vil hovedetterforsker, fakultetssponsor eller studiekoordinator ta første direkte kontakt via telefon på et privat sikkert sted for å introdusere og beskrive studien, hvoretter ytterligere informasjon og kopi av samtykkeskjema kan sendes for gjennomgå via sikker kryptert e-post og/eller post, om nødvendig. Hovedetterforskerne sørger også for at pasienten forstår samtykkeskjemaet fullt ut og understreker igjen at deltakelse er helt frivillig og at pasientens beslutning om å delta ikke vil ha noen innvirkning på deres medisinske behandling. Potensielle deltakere vil bli kontaktet tidligst 3 måneder etter plassering av RNS-systemet for å se om pasienten vil være interessert i å melde seg frivillig for studien. Samtykke kan innhentes over telefon eller internett for deltakere som krever utvidet reisearrangement og overnatting. Deltakere, spesielt de som har samtykket over telefon eller via internett, vil få en fysisk kopi av samtykkeskjemaet og bedt om å signere det før de utfører noen forskningsprosedyrer.

Atferdsoppgaver:

RNS-deltakere vil fullføre både fritt bevegelige og stasjonære visningsbaserte romlige navigasjons- og observasjonsoppgaver, mens EMU-deltakere vil fullføre kun stasjonære visningsbaserte romlige navigasjons- og observasjonsoppgaver. Intrakraniell elektroencefalografisk (iEEG) aktivitet hos RNS-deltakere, og felles enkeltnevronaktivitet og lokale feltpotensialer (LFP) hos EMU-deltakere vil bli registrert mens deltakerne fullfører varianter av egennavigasjons- og observasjonsoppgaver, lik vårt tidligere arbeid. Alle romlige navigasjons- og observasjonsoppgaver vil ha den grunnleggende strukturen som følger:

• Selvnavigasjonsoppgave: RNS-deltakere vil navigere i et forsøksrom (størrelse ca. 19,4 × 17,1 fot) der 20 unike skilt (kombinasjoner av en enkelt farge per vegg med nummer 1 til 5) er montert langs de 4 romveggene. I tillegg vil flere forhåndsdefinerte målplasseringer (hver navngitt med en bokstav) være tilfeldig fordelt over hele rommet, men ikke synlig for deltakerne. Deltakerne vil gjentatte ganger bli bedt om å navigere til et av de synlige skiltene (f.eks. "Gå til skilt gul-4") eller finne og lære en av de usynlige målstedene (f.eks. "Finn målsted T"). EMU-deltakere vil bli bedt om å utføre selvnavigasjonsoppgavene i et virtuelt miljø, som er en nøyaktig virtuell kopi av det virkelige eksperimentelle rommet. For å sikre en maksimalt oppslukende opplevelse, vil deltakeren se dette rommet fra førstepersons perspektiv via en hodemontert skjerm, og deltakeren vil virtuelt kunne gå rundt i dette rommet ved hjelp av trådløse kontrollere. Ved ubehag kan oppgaver også utføres på en stasjonær dataskjerm.
• Observasjonsoppgave: RNS-deltakere vil sitte i hjørnet av forsøksrommet og observere en annen person (dvs. en eksperimentator) som går rundt i rommet i en tilsynelatende tilfeldig bane (faktisk vil banen være forhåndsdefinert og kontrollert, men ukjent for deltakerne). Deltakerne vil bli bedt om å trykke på en knapp når eksperimentatoren treffer en av de tidligere lærte usynlige målstedene. ØMU-deltakere skal også utføre denne oppgaven; EMU-deltakere vil imidlertid se rommet og den andre personen i en video som ble tatt opp fra et hjørne av rommet. Denne videoen vil bli vist i den hodemonterte skjermen, for å etterligne opplevelsen fra en observatørs førstepersonsperspektiv (som om deltakeren faktisk ville sitte i det virkelige romhjørnet). Ved ubehag kan oppgaver også utføres på en stasjonær dataskjerm. For ulike studiemål vil deltakerne bli bedt om å utføre litt modifiserte versjoner av observasjonsoppgaven: I stedet for en annen person vil deltakerne bli bedt om å observere bevegelsene til et livløst objekt (en elektrisk fjernstyrt plattform, lik en fjernstyrt plattform). lekebil), eller å observere ikke én, men flere andre mennesker som beveger seg gjennom forsøksrommet. Og deltakerne vil bli bedt om å bare forestille seg bevegelser av andre individer og objekter i hele rommet, mens ingen andre individer/objekter er fysisk tilstede.

Elektrofysiologiske registreringer hos EMU-deltakere under oppgaveutførelse:

For deltakere med midlertidig implanterte elektroder i epilepsiovervåkingsenheten (EMU) ved UCLA, vil Neuroport System (Blackrock Microsystems, Salt Lake City, UT) bli brukt til datainnsamling, som registrerer enkeltenhets- og LFP-nevronal aktivitet sammen med den samtidige registreringen kliniske systemer for epilepsiovervåking.

Elektrofysiologiske registreringer hos RNS-deltakere under oppgaveutførelse:

Deltakerne har det kronisk/permanent implanterte FDA-godkjente RNS-systemet av kliniske årsaker (dvs. behandling av epilepsi), som er utviklet for å behandle epileptiske anfall ved kontinuerlig å registrere elektrofysiologisk aktivitet fra pasientens hjerne under hverdagsaktiviteter, og levere elektrisk stimulering når unormalt. aktivitetsmønstre (f.eks. epileptisk anfalllignende aktivitet) oppdages. For forskningsstudien vil studieteamet bruke de vanlige opptaksmulighetene til RNS-systemet, mens deltakerne utfører de beskrevne navigasjons- og minneoppgavene.

Bevegelsessporing under atferdsoppgaver:

For RNS-deltakere vil plasseringen av deltakerne i forsøksrommet kontinuerlig spores med sub-millimeter oppløsning ved hjelp av OptiTrack bevegelsessporingssystem (Natural Point Inc.). Bevegelsessporing vil ikke bli utført for EMU-deltakere, da disse deltakerne kun utfører stasjonære visningsbaserte oppgaver.

Øyesporing under atferdsoppgaver:

RNS-deltakernes øyebevegelser vil bli registrert ved hjelp av et mobilt øyesporingshodesett, som også tillater kartlegging av deltakerens blikk (dvs. deres visuelle fokus) på videoen av et integrert 'verdenskamera' som fanger miljøet fra deltakerens synspunkt . EMU-deltakernes øyebevegelser vil bli registrert med en innebygd øyesporing i den hodemonterte skjermen, som gir øyebevegelser samt blikkposisjonsdata.