Atenção e movimento ocular na doença de Parkinson
30 de abril de 2026 atualizado por: University of Nebraska
Investigando o papel da atenção nas conseqüências perceptivas e cognitivas da doença de Parkinson
O objetivo deste estudo observacional e intervencionista é entender como a estimulação cerebral profunda terapêutica (DBS) afeta a atenção, a percepção e a cognição nos participantes com a doença de Parkinson (DP) e o tremor essencial (ET). As principais perguntas que pretende responder são:
- O controle prejudicado da atenção e do movimento ocular no PD altera como as dicas sociais são percebidas e interpretadas?
- Os DBs terapêuticos melhoram ou pioram déficits atenciosos e perceptivos para sinais sociais em DP e ET?
- O DBS pode ser otimizado para restaurar o controle atencional normal na DP, permanecendo uma terapia eficaz para outros aspectos do distúrbio.
- O que as partes do cérebro direcionadas pelo DBS contribuem para o controle da atenção?
Usando uma câmera de rastreamento ocular, os investigadores estudarão como os participantes com PD e ET olham e percebem expressões faciais de emoção antes e após o início da terapia com DBS, em comparação com um grupo de participantes saudáveis sem ET, PD ou DBS. Os participantes com PD e ET verão e avaliarão expressões faciais transformadas em uma tela de computador em três condições:
- Antes de iniciar a terapia do DBS (acima de aproximadamente 1 hora).
- Na sala de operações, durante o procedimento padrão para implantar eletrodos DBS, enquanto o participante está acordado (por não mais de 15 minutos).
- Após iniciar a terapia com DBS, com breves alterações experimentais do nível de estimulação e frequência do DBS (acima de aproximadamente 1 hora).
Visão geral do estudo
Status
Recrutamento
Intervenção / Tratamento
Descrição detalhada
A doença de Parkinson (DP) é o segundo distúrbio neurodegenerativo mais comum relacionado à idade, com aproximadamente 90.000 novos casos diagnosticados anualmente na América do Norte. Embora os sintomas motores definem o distúrbio, a DP também leva a mudanças cognitivas e emocionais, como dificuldades em reconhecer expressões faciais e regular a atenção, que geralmente ofuscam problemas motores à medida que a doença avança. O objetivo deste estudo é entender melhor a ligação entre atenção, movimento ocular e percepção emocional na DP, testando a hipótese de que interrompeu a atenção leva a uma percepção alterada das emoções faciais. O estudo também investigará como a estimulação cerebral profunda (DBS) do núcleo subtalâmico (STN) afeta esses processos, fornecendo informações críticas sobre as conseqüências cognitivas e perceptivas do tratamento.
Esta pesquisa aborda uma lacuna crítica na compreensão dos sintomas não motores da doença de Parkinson, explorando como a atenção, o movimento ocular e a percepção interagem. As descobertas fornecerão evidências sobre se os sintomas cognitivos e emocionais na DP troncam do controle atencional prejudicado, oferecendo uma nova estrutura para o tratamento desses déficits. Além disso, o estudo lançará luz sobre como diferentes frequências do DBS afetam a percepção e a cognição, orientando potencialmente estratégias de estimulação personalizadas para aliviar os sintomas motores e não motores. As idéias obtidas podem influenciar as terapias futuras para a DP, promovendo o conhecimento científico e o atendimento ao paciente.
Os participantes serão divididos em três grupos: DP em DBS, tremor essencial (ET) submetidos a DBS (como um grupo de comparação para efeitos não PD DBS) e controles saudáveis de idade e sexo. Os participantes concluirão as tarefas de classificação do Morph Facial (classificando os rostos como tarefas felizes, neutras ou tristes) e de pesquisa visual (encontrando rostos entre os distratores), enquanto seus movimentos oculares são rastreados.
O primeiro estudo é medir como a atenção alterada influencia a percepção da emoção facial na DP, rastreando os movimentos oculares, enquanto os participantes visualizam e categorizam estímulos de rosto emocional. O segundo objetivo é caracterizar a atividade cerebral no STN relacionado a processos atencionais e perceptivos durante a cirurgia de DBS acordada, capturando gravações de microeletrodos (MER) da atividade neural, enquanto os participantes veem rostos emocionais, permitindo que os pesquisadores mapeem o papel da STN na orientação de atenção e movimentos oculares. O terceiro objetivo é testar como a estimulação do DBS em diferentes frequências (alta, baixa ou desativada) afeta a atenção, o movimento ocular e a percepção emocional, fazendo com que os participantes executem tarefas visuais e perceptivas sob configurações variadas de DBS para avaliar como a estimulação cerebral influencia as funções cognitivas e perceptivas.
Tipo de estudo
Intervencional
Inscrição (Estimado)
138
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.
Contato de estudo
- Nome: Dulce Maroni, PhD
- Número de telefone: 402-836-9751
- E-mail: dmaroni@unmc.edu
Estude backup de contato
- Nome: Christopher K Kovach, PhD
- Número de telefone: 319-471-3372
- E-mail: ckovach@unmc.edu
Locais de estudo
-
-
Nebraska
-
Omaha, Nebraska, Estados Unidos, 68198
- Recrutamento
- University of Nebraska Medical Center
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Contato:
- Dulce V Maroni, PhD
- Número de telefone: 402-836-9751
- E-mail: dmaroni@unmc.edu
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Investigador principal:
- Christopher K Kovach, PhD
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Critérios de participação
Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
- Adulto
- Adulto mais velho
Aceita Voluntários Saudáveis
Sim
Descrição
Critérios de inclusão
Todos os participantes (Objetivo 1):
- Capacidade e vontade de fornecer consentimento informado assinado para este estudo
- Capacidade de expressar julgamentos perceptivos por meio de um botão Pressione ou controle deslizante computadorizado controlado por mouse
- Idade 19 - 90 anos
Participantes do DBS (Objetivo 1):
- Diagnóstico de doença de Parkinson Idiopática (DP) ou tremor essencial (ET)
- Programado para a nova implantação de um dispositivo DBS terapêutico direcionado ao núcleo subtalâmico (STN), núcleo intermediário ventral do tálamo (VIM) ou globus interno pallidus (GPI)
Comparação Participantes (Objetivo 1):
o Seleção por idade correspondente aos participantes do grupo de PD
Doença de Parkinson (DP) e Tremor essencial (ET) participantes (AIM 2):
- Capacidade e vontade de fornecer consentimento informado assinado para este estudo
- Capacidade de expressar julgamentos perceptivos por meio de um botão Pressione ou controle deslizante computadorizado controlado por mouse
- Idade 19 - 90 anos
- Programado para implantação de DBS acordada com gravações clínicas de microeletrodos (MER)
- Disposto e capaz de se envolver em tarefas durante um procedimento cirúrgico acordado
Doença de Parkinson (DP) e Tremor essencial (ET) participantes (Objetivo 3):
- Capacidade e vontade de fornecer consentimento informado assinado para este estudo
- Capacidade de expressar julgamentos perceptivos por meio de um botão Pressione ou controle deslizante computadorizado controlado por mouse
- Idade 19 - 90 anos
- Disposto a se submeter a manipulações agudas de DBS
- Capaz de tolerar mudanças agudas de DBS
Critérios de exclusão
Todos os participantes (Objetivo 1):
- A acuidade visual corrigida insuficiente para julgar perceptual a estímulos enfrentados
- Incapacidade de entender as instruções de tarefas ou completar os requisitos de tarefa
Participantes do DBS (Objetivo 1):
o Controle terapêutico insuficiente dos sintomas motores para se envolver em tarefas que requerem pressionamento de botões ou uso de um mouse para controlar um controle deslizante
Participantes de comparação saudável (Objetivo 1):
o História do distúrbio neurodegenerativo
Doença de Parkinson (DP) e Tremor essencial (ET) participantes (AIM 2):
- A acuidade visual corrigida insuficiente para julgar perceptual a estímulos enfrentados
- Incapacidade de entender as instruções de tarefas ou completar os requisitos de tarefa
- Não passando por implantação DBS acordada
- A acuidade visual não corrigida insuficiente para julgar perceptivamente os estímulos enfrentados
Doença de Parkinson (DP) e Tremor essencial (ET) participantes (Objetivo 3):
- A acuidade visual corrigida insuficiente para julgar perceptual a estímulos enfrentados
- Incapacidade de entender as instruções de tarefas ou completar os requisitos de tarefa
- Falha do DBS em obter um efeito terapêutico nos sintomas motores
Plano de estudo
Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Ciência básica
- Alocação: N / D
- Modelo Intervencional: Atribuição de grupo único
- Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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Experimental: Alteração aguda de DBS
Todos os participantes do braço único deste estudo serão submetidos a alteração aguda da estimulação com DBS sob três condições em ordem randomizada ao longo de 1 hora.
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Os participantes receberão a estimulação cerebral profunda entregue na frequência terapêutica e a corrente clinicamente determinada por aproximadamente 20 min.
Os participantes receberão uma estimulação cerebral profunda entregue na frequência terapêutica clinicamente determinada e na corrente reduzida (50%) em aproximadamente 20 minutos.
Os participantes receberão a estimulação cerebral profunda entregue na frequência terapêutica e reduzida (4 Hz) determinada clinicamente em aproximadamente 20 min.
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Facial Expression Rating
Prazo: Baseline (within 2 weeks pre-DBS implantation), intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery, and post-operative follow-up (2-3 weeks after DBS implantation, following clinical optimization of stimulation parameters).
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Participants will rate facial expression along a continuous scale using a computerized slider, following the affective bias task (ABT) of Bijanki et al. (2014).
The scale is anchored with three descriptors, "Very Sad" at slider value 0 (left), "Neutral", at position 0.5 (middle), and "Very Happy" at 1.0 (right).
Responses are compared between two time points: (1) at the initial pre-surgical testing session and post DBS implantation and (2) at the post-implantation session following clinical optimization of therapeutic parameters, 2-3 weeks after surgery.
The comparison will examine both the direction of any bias of the rating, against normative ratings, and the magnitude of average deviation from normative ratings.
Finally, the ratings will be incorporated into a generalized linear model of gaze position (Kovach 2014) to identify the association between perceived facial expression and characteristic fixation patterns.
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Baseline (within 2 weeks pre-DBS implantation), intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery, and post-operative follow-up (2-3 weeks after DBS implantation, following clinical optimization of stimulation parameters).
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Eye Tracking
Prazo: Baseline (within 2 weeks pre-DBS implantation), intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery, and post-operative follow-up (2-3 weeks after DBS implantation, following clinical optimization of stimulation parameters).
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The location and duration of gaze fixations will be recorded with a remote eye tracking camera.
The location of gaze fixations will be treated as the dependent measure within a generalized linear modeling (GLM) framework for spatial point processes, described in Kovach and Adolphs (2014).
Parameter estimates of the model give the log relative risk of fixation at different locations in the visual scene as a function of the independent measures of the model.
Independent measures include the main effect of (1) Fourier basis functions encoding scene location and its interactions with (2) image rating in the affective bias task of Bijanki et.
al (2014), (3) session and (4) DBS stimulation state.
Measures derived from the GLM model will also include the statistical deviation (e.g.
Kullback-Leibler divergence) from the average distribution of fixations observed in healthy comparison subjects for each image.
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Baseline (within 2 weeks pre-DBS implantation), intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery, and post-operative follow-up (2-3 weeks after DBS implantation, following clinical optimization of stimulation parameters).
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Intraoperative Microrecordings
Prazo: Intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery).
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During the Aim 2 portion of the study, patients undergoing awake DBS surgery as part of standard clinical care will engage in a subset of the face rating tasks during the surgery.
Invasive recordings will be obtained from DBS target structures, including STN, VIM, and GPi using microelectrodes that are placed as part of standard clinical practice.
Spike sorting will be used to identify firing of individual cells and firing rate will compared to eye movements to identify responses associated with shifts of attention in the targeted deep brain structures .
These measures will be compared across movement-disorders populations using mixed-effects linear modeling and other standard statistical procedures.
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Intraoperative (Day 0; day of DBS implantation surgery).
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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EEG beta-band power during emotional face rating
Prazo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Spectral power in the beta frequency band (12-30 Hz), expressed in microvolts squared (µV²) and normalized to a pre-stimulus baseline, computed from non-invasive scalp EEG over posterior electrodes during the emotional face rating component of the task.
Measurement tool: 64-channel research-grade scalp EEG with time-frequency decomposition (demodulated band transform).
Group comparisons across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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EEG event-related potential (ERP) amplitude at saccade onset
Prazo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Mean amplitude (µV) of the stimulus-locked event-related potential at saccade onset, measured over occipito-temporal electrodes during the 100-300 ms post-stimulus interval (encompassing the N170 component).
Measurement tool: 64-channel research-grade scalp EEG with stimulus-locked averaging.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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EEG beta burst rate, frequency and amplitude during emotional face viewing
Prazo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Modulation of beta band activity (12-30 Hz), will be studied in scalp EEG recordings using a published method (Kovach 2026) for identifying oscillatory bursts based on estimation and decomposition of the fourth order spectrum (trispectrum).
Group comparisons across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing burst rate, amplitude and frequency comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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LFP beta-band (12-30 Hz) power during emotional face viewing
Prazo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Spectral power in the beta band (12-30 Hz), expressed in microvolts squared (µV²), recorded from chronically implanted DBS electrodes targeting the subthalamic nucleus during eye-tracked task performance.
Measurement tool: voltage telemetry through clinical leads using the BrainSense capability of the Medtronic Percept implantable pulse generator.
Power will be computed via time-frequency decomposition (demodulated band transform) and compared across DBS conditions (normal therapeutic, reduced current, reduced frequency) and across movement-disorder populations using mixed-effects linear models.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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LFP beta burst rate, frequency and amplitude during emotional face viewing
Prazo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Modulation of beta band activity (12-30 Hz), will be studied in intracranial LFP recordings using a published method (Kovach et al. 2026) for identifying oscillatory bursts based on estimation and decomposition of the fourth order spectrum (trispectrum).
Group comparisons across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing burst rate, amplitude and frequency comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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LFP theta-band (4-8 Hz) power during emotional face viewing
Prazo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Spectral power in the theta frequency band (4-8 Hz), expressed in microvolts squared (µV²) and normalized to a pre-stimulus baseline, computed from non-invasive scalp EEG over fronto-central electrodes during presentation of morphed emotional face stimuli in the affective bias task (Bijanki et al., 2014).
Measurement tool: voltage telemetry through clinical leads using the BrainSense capability of the Medtronic Percept implantable pulse generator.Group comparisons across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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EEG-LFP coherence during emotional face viewing
Prazo: Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Coherence between scalp EEG recordings and intracranial LFP recordings will be examined across multiple frequencies from 1 Hz to 30 Hz using a time-frequency decomposition (demodulated band transform, Kovach 2016) with 1 Hz frequency bins.
Measurement tool: 64 channel scalp EEG and concurrent voltage telemetry through clinical leads using the BrainSense capability of the Medtronic Percept implantable pulse generator.
Group comparisons of subject-level coherence values across PD, ET, DT, and healthy controls and within-participant comparisons across DBS conditions will be made using mixed-effects linear models, comparing power at baseline and modulation of power within a -0.5 to 0.5 s peri-saccade window.
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Single experimental visit during the Aim 3 study session (third study visit; through study completion, an average of 6 months).
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Colaboradores e Investigadores
É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.
Patrocinador
Colaboradores
Investigadores
- Investigador principal: Christopher K Kovach, PhD, University of Nebraska
Publicações e links úteis
A pessoa responsável por inserir informações sobre o estudo fornece voluntariamente essas publicações. Estes podem ser sobre qualquer coisa relacionada ao estudo.
Publicações Gerais
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- Doyon J, Bellec P, Amsel R, Penhune V, Monchi O, Carrier J, Lehericy S, Benali H. Contributions of the basal ganglia and functionally related brain structures to motor learning. Behav Brain Res. 2009 Apr 12;199(1):61-75. doi: 10.1016/j.bbr.2008.11.012. Epub 2008 Nov 17.
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- Metzger BA, Kalva P, Mocchi MM, Cui B, Adkinson JA, Wang Z, Mathura R, Kanja K, Gavvala J, Krishnan V, Lin L, Maheshwari A, Shofty B, Magnotti JF, Willie JT, Sheth SA, Bijanki KR. Intracranial stimulation and EEG feature analysis reveal affective salience network specialization. Brain. 2023 Oct 3;146(10):4366-4377. doi: 10.1093/brain/awad200.
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- Berney A, Panisset M, Sadikot AF, Ptito A, Dagher A, Fraraccio M, Savard G, Pell M, Benkelfat C. Mood stability during acute stimulator challenge in Parkinson's disease patients under long-term treatment with subthalamic deep brain stimulation. Mov Disord. 2007 Jun 15;22(8):1093-6. doi: 10.1002/mds.21245.
- Schneider F, Habel U, Volkmann J, Regel S, Kornischka J, Sturm V, Freund HJ. Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus enhances emotional processing in Parkinson disease. Arch Gen Psychiatry. 2003 Mar;60(3):296-302. doi: 10.1001/archpsyc.60.3.296.
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- Mermillod M, Mondillon L, Rieu I, Devaux D, Chambres P, Auxiette C, Dalens H, Coulangeon LM, Jalenques I, Durif F. Dopamine replacement therapy and deep brain stimulation of the subthalamic nuclei induce modulation of emotional processes at different spatial frequencies in Parkinson's disease. J Parkinsons Dis. 2014;4(1):97-110. doi: 10.3233/JPD-130256.
- Mondillon L, Mermillod M, Musca SC, Rieu I, Vidal T, Chambres P, Auxiette C, Dalens H, Marie Coulangeon L, Jalenques I, Lemaire JJ, Ulla M, Derost P, Marques A, Durif F. The combined effect of subthalamic nuclei deep brain stimulation and L-dopa increases emotion recognition in Parkinson's disease. Neuropsychologia. 2012 Oct;50(12):2869-2879. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2012.08.016. Epub 2012 Aug 28.
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- Schroeder U, Kuehler A, Hennenlotter A, Haslinger B, Tronnier VM, Krause M, Pfister R, Sprengelmeyer R, Lange KW, Ceballos-Baumann AO. Facial expression recognition and subthalamic nucleus stimulation. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2004 Apr;75(4):648-50. doi: 10.1136/jnnp.2003.019794.
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Datas de registro do estudo
Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Real)
22 de setembro de 2025
Conclusão Primária (Estimado)
1 de fevereiro de 2028
Conclusão do estudo (Estimado)
1 de agosto de 2028
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
14 de março de 2025
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
20 de março de 2025
Primeira postagem (Real)
27 de março de 2025
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
5 de maio de 2026
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
30 de abril de 2026
Última verificação
1 de março de 2026
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Termos MeSH relevantes adicionais
Outros números de identificação do estudo
- 0082-25-FB
- P20GM130447 (Concessão/Contrato do NIH dos EUA)
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
NÃO
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Não
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
Não
produto fabricado e exportado dos EUA
Não
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