ВКЛ/ВЫКЛ стимуляция и импульсивность у пациентов с глубокими стимуляторами мозга

Исследование будет проходить в клиническом офисе на военно-морской верфи Чарлстауна (CNY) и будет состоять из 14 или 4,5-часовых посещений. Исследовательский персонал назначит удобное время для прибытия пациентов, или исследовательский визит может быть совмещен с регулярным визитом для программирования DBS. Сотрудник отдела нейротерапии, уполномоченный управлять программированием DBS, будет включать и выключать устройство во время исследования. Терапевтические параметры системы DBS субъекта не будут изменены. Субъекту будет предложено заполнить два опросника импульсивности: Шкала импульсивного поведения UPPS+P и Шкала импульсивности Барратта (BIS-11). После этих анкет стимуляция DBS будет отключена, и член исследовательского персонала научит испытуемых выполнять следующие задачи на компьютере:

Задача «Стоп-сигнал» Для измерения «импульсивного действия» мы будем использовать задачу «Стоп-сигнал» (SST), хорошо проверенную меру торможения реакции, которая, как известно, нарушается у наркоманов. В каждом из 192 испытаний (3 блока по 64; интервал 10 с между блоками, 2 с ISI) испытуемые видят сигнал фиксации (250 мс), который заменяется формой (квадрат или круг). Участникам предлагается оценить форму, нажав соответствующую клавишу компьютера. В испытаниях без сигнала (75%) испытуемых просят реагировать на стимул как можно быстрее и точнее. В пробах со стоп-сигналом (25%) за стимулом следует звуковой стоп-сигнал, и испытуемых просят воздержаться от ответа. При испытаниях стоп-сигнала стоп-сигнал подается после переменной задержки (SSD), первоначально установленной на 250 мс и непрерывно регулируемой с помощью ступенчатой ​​процедуры на 50 мс в зависимости от того, успешно ли подавление (увеличение) или безуспешно (уменьшение). Парадигма будет управляться с использованием предварительно скомпилированного программного обеспечения, предоставленного Гордоном Логаном, которое автоматически анализирует все соответствующие зависимые переменные (например, время реакции на стоп-сигнал [SSRT] и GoRT). Это задание занимает примерно 20 минут.

Вариант с вознаграждением. Это задание представляет собой вариант описанного выше, с включением «возможных точек» (2 или 50 точек) на 500 мс и последующей короткой задержкой (500–1500 мс) перед целью. Задание будет представлено в 13 блоках. Первый содержит только пробные версии, из которых будет рассчитываться начальный SSD. Каждый из 12 последующих блоков состоит из 40 испытаний; 18 стандартных испытаний, 12 испытаний с высоким вознаграждением (HR), 6 стандартных испытаний остановки и 4 испытания остановки HR, представленных в случайном порядке. SSD будет определяться с помощью простого алгоритма отслеживания лестницы, описанного Логаном, в котором SSD корректируется вверх или вниз на 25 мс, чтобы установить SSD, обеспечивающий 50% точность успешной работы, с отдельными лестницами, рассчитанными для HR и стандартные исследования. Показателями результатов являются стандартные и высокооплачиваемые GoRT, стандартные и HR SSRT, а также доля ответов, которые были бы безуспешно остановлены в испытаниях HR, если бы вместо SSD HR использовался стандартный SSD.

Вознаграждаемое задание «Годен/НеГоден» В этом задании участников просят нажать или не нажимать кнопку для одного из шести стимулов (форм), соответствующих шести типам испытаний: «Давай» (без вознаграждения), «Давай» (низкое вознаграждение), «Давай». (высокое вознаграждение), NoGo (без вознаграждения), NoGo (низкое вознаграждение), NoGo (высокое вознаграждение). Участников просят нажать кнопку для стимулов Go и не нажимать кнопку для стимулов NoGo. Отношение стимулов Go к стимулам NoGo составляет примерно 15:1. Участники выигрывают деньги за правильное нажатие кнопки для стимулов Go и за удержание ответа на стимулы NoGo; и наоборот, они теряют деньги из-за того, что не реагируют на стимулы Go или из-за того, что не сдерживают ответ на стимулы NoGo. Есть 1260 испытаний, и каждое длится 1 секунду. Выполнение задания занимает около 20 минут. Задание может быть выполнено без непредвиденных обстоятельств вознаграждения. В этом случае будет только два типа триала: Go и NoGo.

Задание дисконтирования отсрочки Для измерения «импульсивного выбора» мы будем использовать парадигму дисконтирования отсрочки (DD)101. В каждом испытании участники делают бинарный выбор между меньшим/скорее и большим/позже вознаграждением. Задержка более раннего вознаграждения устанавливается на сегодня, 2 недели и 1 месяц; задержка более позднего вознаграждения колеблется от 2 до 6 недель после раннего вознаграждения. Более раннее вознаграждение на 1-50% меньше, чем более позднее вознаграждение (макс. = 40 долларов США). Участники пройдут около 80 испытаний. Участникам сообщают, что два их выбора будут случайным образом выбраны для выплаты в соответствующее время. Переменные результата включают пропорцию выбора для немедленного/более раннего вознаграждения, а также параметр дисконтирования k, полученный путем подгонки данных выбора для каждого субъекта к гиперболической функции дисконтирования. Выполнение задания занимает около 15 минут.

Через 30 минут после выключения стимуляции DBS участники либо останутся в состоянии OFF, либо включат DBS, в зависимости от их назначения уравновешенного состояния. Субъекты выполнят указанные выше задачи в первом условии. После завершения задачи у субъектов стимуляция DBS будет отключена или включена (опять же, в зависимости от назначения условия). Через 30 минут участники выполнят те же задания во втором условии. После повторного тестирования участники, которые находились в состоянии OFF, вернутся к стимуляции DBS.

Мы будем использовать имплантированный генератор импульсов для подачи безопасного тока. Поскольку мы не меняем терапевтические параметры стимуляции, субъекты не должны испытывать никаких изменений во время состояния ВКЛ. Если в выключенном состоянии возникнет какой-либо дискомфорт, субъект сможет прекратить исследование и немедленно вернуться в состояние ВКЛ. Компьютер зарегистрирует производительность субъекта.

Записи электроэнцефалографии (ЭЭГ) будут получены во время выполнения вышеупомянутых задач. Непрерывные данные ЭЭГ будут собираться с максимальной частотой 1024 Гц с использованием колпачка с 64 электродами. Артефакты движения глаз будут оцениваться с помощью биполярных электродов.

Пациенты только с большим депрессивным расстройством или обсессивно-компульсивным расстройством также будут набраны в качестве контрольной группы для пациентов с глубокой стимуляцией мозга.