Mecanismos Neuronais e de Rede de Estimulação Eletrocortical
O mapeamento de estimulação eletrocortical (ECS) é um procedimento usado durante cirurgias cerebrais, por exemplo, no tratamento de doenças como epilepsia ou na remoção de tumores cerebrais. O mapeamento ECS ajuda os cirurgiões a localizar áreas do córtex cerebral (a parte externa do cérebro) que são importantes para tarefas cotidianas, como movimento e fala. O mapeamento ECS tem sido usado há décadas e é considerado a ferramenta “padrão ouro” para localizar áreas importantes do córtex. Apesar desta longa história, ainda não há uma compreensão clara de como funciona exactamente o ECS.
O objetivo deste estudo é aprender detalhes sobre os efeitos que o ECS tem no cérebro. As principais questões que o estudo pretende responder são: 1) como o SEC afeta os neurônios do córtex no local da estimulação; e 2) como o SEC impacta regiões cerebrais que são criticamente importantes para a fala e a linguagem humanas. Esses chamados “locais críticos” podem estar fisicamente distantes uns dos outros na superfície do cérebro, exigindo extenso mapeamento do SEC e cirurgias longas. Acredita-se que os locais críticos façam parte de uma rede de fala/linguagem de áreas cerebrais e, portanto, o objetivo do estudo é aprender como eles estão conectados. Em alguns participantes, a superfície do cérebro também ficará ligeiramente resfriada. Este é um procedimento indolor que não prejudica a função do cérebro, mas pode fornecer informações sobre quais partes do cérebro (a superfície ou as partes mais profundas) são responsáveis pelos efeitos do SEC.
Ao melhorar a compreensão de como o SEC afeta o cérebro e melhorar a capacidade de identificar locais críticos, este estudo poderia potencialmente levar a cirurgias mais curtas e melhores resultados para futuros indivíduos que necessitam destes cuidados.
Os participantes serão recrutados entre indivíduos submetidos a cirurgia cerebral para tratamento de epilepsia ou remoção de tumor. Os participantes realizarão tarefas simples, como ler palavras ou nomear imagens, semelhantes aos testes padrão que já são realizados durante a internação hospitalar.
Visão geral do estudo
Status
Condições
Descrição detalhada
O mapeamento da estimulação eletrocortical (ECS) tem sido usado rotineiramente há muitas décadas para informar os cirurgiões sobre áreas cerebrais a serem evitadas no planejamento de ressecções cirúrgicas para tumores ou epilepsia. Em particular, é importante identificar as áreas que são “críticas” para a fala e a linguagem. No entanto, apesar da sua longa história de uso clínico, os mecanismos precisos do SEC são pouco compreendidos. Por exemplo, não se sabe como as diferentes camadas corticais e tipos de células respondem ao SEC. Além disso, nem sequer está claro se os efeitos comportamentais do ECS se devem ao facto de afectar apenas o córtex subjacente, causando a activação transsináptica de outros córtices, ou afectando directamente tanto o córtex como a substância branca subjacente.
O objetivo principal deste projeto é determinar os efeitos do ECS na rede cortical e na substância branca subcortical. Este objetivo será testado de duas maneiras. Primeiro, o estudo determinará a relação entre os efeitos do ECS e os padrões de conectividade cortical. Isso será realizado usando métricas da teoria dos grafos para analisar eletrocorticografia (ECoG) e ressonância magnética funcional (fMRI) de pessoas com epilepsia ou tumores cerebrais. Isso permitirá o registro de EEG intracraniano (ECoG ou EEG estéreo) sem adicionar risco extra substancial ao tratamento clínico planejado para essas condições. O estudo investigará padrões de conectividade de rede estáticos e dinâmicos, definidos usando métricas gráficas estáticas e dinâmicas que medem a conectividade em diferentes escalas (local, inter-regional, global). O estudo levanta a hipótese de que estrutural (também conhecido como padrões de conectividade anatômicos) e funcionais de um local cortical determinam sua importância para a rede de linguagem. Para testar esta hipótese, o estudo utilizará medidas de conectividade estrutural e funcional para prever quais nós são rotulados como críticos pelo ECS.
Em segundo lugar, o estudo testará a hipótese de que os efeitos comportamentais do ECS também dependem da perturbação direta da substância branca córtico-cortical. O estudo usará o resfriamento cortical focal como forma de testar os respectivos efeitos na função de resfriamento da linguagem (que inibe apenas o córtex) em comparação com o ECS (que pode perturbar o córtex e a substância branca subjacente), bem como o ECS e o resfriamento combinados.
Tipo de estudo
Inscrição (Estimado)
Contactos e Locais
Locais de estudo
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Illinois
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Chicago, Illinois, Estados Unidos, 60611
- Northwestern University
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Iowa
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Iowa City, Iowa, Estados Unidos, 52242
- University of Iowa
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Maryland
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Baltimore, Maryland, Estados Unidos, 21218
- Johns Hopkins University
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Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
- Adulto
- Adulto mais velho
Aceita Voluntários Saudáveis
Método de amostragem
População do estudo
Descrição
Critério de inclusão:
- Requer mapeamento cortical acordado para ressecção de tumor cerebral ou implantação de eletrodos intracranianos para monitoramento extraoperatório de epilepsia
- Para pacientes extraoperatórios: cobertura planejada de eletrodos incluindo pelo menos partes dos lobos frontal e temporal ou parietal, preferencialmente tanto áreas anteriores (giro frontal inferior) quanto posteriores (giro temporal superior) no hemisfério dominante da linguagem
- Para pacientes intraoperatórios: Craniotomia planejada incluindo partes das áreas frontal e temporal anterior e posterior da linguagem no hemisfério dominante da linguagem.
Critério de exclusão:
- Comprometimento significativo de linguagem ou fala, incluindo, entre outros, afasia, disartria e apraxia da fala, impedindo consistentemente o paciente de falar palavras
- Não fala inglês (porque este é um estudo de redes linguísticas e a segunda língua pode ser codificada de forma diferente)
- Função cognitiva prejudicada, conforme determinado por testes neurológicos, de tal forma que o paciente não consegue seguir as instruções do teste ou fornecer consentimento informado por escrito
- Infiltração tumoral, ou dentro de 1 cm, de múltiplas áreas corticais ou subcorticais estudadas nesta proposta (giro frontal inferior, giro pré-central, giro temporal superior)
- Implantes ferromagnéticos incompatíveis com ressonância magnética ou outras contraindicações para ressonância magnética
- Gravidez
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Desempenho crítico de decodificação de nós
Prazo: Até 1 semana durante a gravação ECoG
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Precisão na decodificação de nós críticos de métricas de conectividade de rede usando algoritmos de aprendizado de máquina.
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Até 1 semana durante a gravação ECoG
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Função de linguagem
Prazo: Até 4 horas durante a gravação ECoG
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Erros de linguagem ou fala devido ao resfriamento e ao ECS, avaliados pela equipe de mapeamento clínico do ECS em resposta ao ECS e ao resfriamento.
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Até 4 horas durante a gravação ECoG
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Marc Slutzky, Northwestern University
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Estimado)
Conclusão Primária (Estimado)
Conclusão do estudo (Estimado)
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (Real)
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Outros números de identificação do estudo
- STU00219749
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
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