Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Улучшение лечения бреда при шизофрении посредством нейромодуляции (tACS)

6 января 2021 г. обновлено: Todd Woodward, University of British Columbia

Предлагаемое исследование направлено на использование формы нейромодуляции, известной как транскраниальная стимуляция переменным током (tACS), для повышения эффективности программы метакогнитивного обучения (MCT) для лечения бреда при шизофрении. tACS — это метод неинвазивной стимуляции мозга с использованием слабых электрических токов, подаваемых на голову для воздействия на возбуждение нейронов (Antal & Paulus, 2013). Области мозга, участвующие в бредовом мышлении, будут нацелены на продвижение моделей мышления, которые позволят участникам подвергать сомнению бредовые убеждения, уменьшая серьезность бреда и усиливая положительные эффекты MCT (Whitman et al., в печати; Whitman, Minz & Вудворд, 2013). Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) и поведенческие оценки будут использоваться для измерения эффектов лечения.

Тем не менее, прежде чем tACS будет введена лицам, страдающим бредом, связанным с шизофренией, мы проведем различные исследования контрольной фазы (пилотные), чтобы лучше понять, как tACS временно изменяет производительность когнитивных процессов, искажая доминирующие паттерны колебаний.

Целью пилотных исследований является установление эффективности системы ЭГИ ГТЭН в модуляции мозговых колебаний в коре у здоровых участников с помощью транскраниальной стимуляции переменным током (tACS). На этом контрольном/пилотном этапе нашего исследования мы стремимся установить, что мы можем вызывать изменения в мощности определенной полосы частот в целевых областях коры с помощью нейромодуляции с использованием системы GTEN, и мы оценим, изменяет ли это временно производительность на простых когнитивные и перцептивные процессы у здоровых людей. Это будет первым шагом к переносу нашего протокола стимуляции на популяцию пациентов для нашего основного интересующего исследования (tACS в качестве дополнения к метакогнитивному обучению бреду при психозах).

Обзор исследования

Подробное описание

Цель:

Целью данного исследования является усиление формы немедикаментозного лечения бреда при шизофрении с использованием нейромодуляции и подтверждение эффекта с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и поведенческих показателей (Whitman et al., в печати; Whitman, Minz & Woodward, 2013). В частности, транскраниальная стимуляция переменным током (tACS) будет использоваться для улучшения результатов участия в метакогнитивном обучении (MCT) для лечения психоза.

MCT — это групповая программа, разработанная непосредственно на основе текущих результатов исследований когнитивной нейропсихиатрии в области шизофрении и психозов. MCT делится знаниями, полученными в исследовательских лабораториях, чтобы помочь людям, страдающим психозом, лучше понять модели мышления, связанные с их болезнью. Основная цель метакогнитивного тренинга — помочь людям изменить модели мышления, вызывающие бред, тем самым избегая рецидива болезни или уменьшая влияние бреда (Moritz et al., 2014).

tACS — это метод неинвазивной стимуляции мозга, при котором на голову подается слабый электрический ток, чтобы изменить вероятность возбуждения нейронов в области коры под стимулирующими электродами (Antal & Paulus, 2013).

Гипотеза:

Нейромодуляция улучшит эффективность программы немедикаментозного лечения МСТ в снижении тяжести бреда при шизофрении.

Обоснование:

Теперь ясно, что помощь больным шизофренией в осознании моделей мышления, лежащих в основе бреда, дает эффективные инструменты для противодействия этим моделям мышления (Moritz et al., 2013; Mortiz et al., 2014). Программа MCT для лечения бреда включает в себя переживание ситуаций, когда повседневные интерпретации реальности должны подвергаться сомнению. Эмпирические исследования и метаанализы показывают, что МСТ эффективна даже в течение трех лет после завершения лечения (относительно условий активного контроля и обычного лечения (ТАУ)).

Несмотря на эти успехи, никакое лечение шизофрении нельзя считать высокоэффективным, и всегда есть возможности для улучшения размера эффекта. Нейромодуляция может обеспечить это улучшение, смещая патологическое функционирование мозга в сторону здорового состояния до МКТ, повышая открытость к сомнению повседневных интерпретаций реальности и усиливая эффект лечения бреда МКТ. tACS является почти полностью неинвазивным и чисто модулирующим, изменяя вероятность возбуждения нейронов в области коры под электродами стимуляции. Теперь можно модулировать на разных частотах колебаний в соответствии с тем, как здоровый мозг функционирует при интерпретации реальности.

Предлагаемое исследование включает в себя применение протоколов нейромодуляции, нацеленных на колебания, для смещения функционирования мозга в сторону состояния, которое способствует сомнению повседневных интерпретаций реальности, тем самым уменьшая тяжесть бреда и усиливая реакцию на программу обучения лечению бреда при шизофрении за счет повышения понимания шаблоны мышления, которые приводят к бредовым мыслям. Исследователи планируют задокументировать изменения мозга, вызванные нейромодуляцией, используя показатели производительности и ЭЭГ, принятые для задачи принятия решения, которая включает интерпретацию реальности и для которой производительность коррелирует с тяжестью бреда. Эта задача включает в себя оценку вероятности того, что доказательства соответствуют гипотезе, и было показано, что эта предполагаемая вероятность увеличивается, когда пациенты сильно бредят. Исследователи показали, что это состояние задачи (т. е. совпадение доказательства и гипотезы) вызывает увеличение альфа-мощности в сети с положительным результатом задачи и уменьшение бета-мощности в сети с режимом по умолчанию (Whitman et al., в печати). Это говорит о том, что максимизация мощности альфа-диапазона в положительной к задаче сети должна смещать мозг в сторону более здорового состояния для взвешивания доказательств для проверки гипотез о реальности, и это может быть подтверждено с помощью ЭЭГ и поведенческих показателей, принятых в вышеупомянутой задаче принятия решения. повышенный ответ на MCT и соответствующее снижение тяжести бреда.

Дизайн исследования:

Нейромодуляция с использованием tACS будет направлена ​​на увеличение мощности альфа-диапазона в дорсомедиальных префронтальных областях, и ожидается, что это также уменьшит мощность бета-диапазона в вентро-медиальных областях. Это будет подтверждено записями ЭЭГ и оценкой источника (Whitman et al., в печати; Whitman, Minz & Woodward, 2013). MCT — это четырехнедельная программа с восемью одночасовыми занятиями. TAU — контрольная группа из четырехнедельного листа ожидания. Имитация нейромодуляции будет включать применение случайных паттернов слаботочных токов к той же области мозга, что и условия нейромодуляции (Antal & Paulus, 2013). Тяжесть бреда будет измеряться с помощью Шкалы оценки психотических симптомов при психозах (PSYRATS) (Haddock et al., 1999). Интересующая поведенческая мера — это рейтинг совпадения фактов и гипотез, который должен уменьшаться по мере уменьшения бредовых идей.

Статистический анализ:

Между группами (нейромодуляция/MCT по сравнению с имитацией/MCT по сравнению с нейромодуляцией/TAU) будет проводиться дисперсионный анализ (ANOVA) по показателям изменений, рассчитанным по поведенческим показателям и тяжести бреда, до и после MCT или TAU, в соответствии с гипотезой. что снижение тяжести бреда будет больше в условиях нейромодуляции/MCT по сравнению с состояниями имитации/MCT и нейромодуляции/TAU.

Исследования контрольной фазы: исследование DREAM, исследование слуха мозга и исследование влияния нейромодуляции на саккады. Каждый описан ниже.

Цель исследований контрольной фазы:

Целью этих исследований является установление эффективности системы ЭГИ ГТЭН в модуляции мозговых колебаний в коре здоровых участников с помощью транскраниальной стимуляции переменным током (ТПТ). На этом контрольном/пилотном этапе нашего исследования мы стремимся установить, что мы можем вызывать изменения в мощности определенной полосы частот в целевых областях коры с помощью нейромодуляции с использованием системы GTEN, и мы оценим, изменяет ли это временно производительность на простых когнитивные и перцептивные процессы у здоровых людей. Это будет первым шагом к переносу нашего протокола стимуляции на популяцию пациентов для нашего основного интересующего исследования (tACS в качестве дополнения к метакогнитивному обучению бреду при психозах).

Обоснование исследований контрольной фазы:

Транскраниальная стимуляция переменным током (tACS) — это неинвазивный метод, используемый для воздействия на постоянные колебания мозга у людей путем подачи синусоидальных токов на кожу головы (Antal & Paulus, 2013; Vosskuhl, Strüber, & Herrmann, 2018). Колебания головного мозга человека, измеренные с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), находятся в диапазоне от 1 до 100 Гц и обозначаются как дельта (1–3 Гц), тета (4–8 Гц), альфа (8–12 Гц), бета-1. (13-30 Гц) и гамма (30-40 Гц) колебания. Колебания, генерируемые либо спонтанно, либо в ответ на внешние раздражители, являются результатом ритмической или повторяющейся электрической активности клеток и, как известно, участвуют в коммуникации областей мозга (Vosskuhl et al., 2018). Синхронизация ритмической электрической активности приводит к увеличению мощности в полосе частот ритмической активности. Например, предъявление слухового стимула («слуховой захват») на частоте 40 Гц увеличивает мощность 40-герцовых колебаний мозга в слуховой коре; это явление известно как слуховая устойчивая реакция (ASSR; Galambos, Makeig, & Talmachoff, 1981; O'Donnell et al., 2013).

Предыдущие исследования в основном полагались на системы, которые используют два больших электрода на коже головы для модуляции основной активности мозга в интересующем диапазоне частот колебаний. GTEN имеет 256 участков потенциальной стимуляции, а также передовые методы локализации источника, позволяющие точно планировать и применять ток с помощью адаптированных комбинаций электродов в соответствии с «принципом взаимности» (Dmochowski, Koessler, Norcia, Bikson, & Parra, 2017; Фернандес-Корацца, Туровец, Луу, Андерсон и Такер, 2016 г.). «Принцип взаимности» — это процесс, обеспечивающий оптимальное нацеливание/стимуляцию источников записанного сигнала ЭЭГ в мозгу. Именно для этой цели система GTEN имеет встроенное программное обеспечение, позволяющее исследователям программировать электроды с доминирующей мощностью частот колебаний, используя небольшое подмножество электродов (4-7) для оптимального нацеливания на интересующие области мозга. Этот принцип взаимности является новаторским в своей способности демонстрировать причинно-следственные связи между мозгом и поведением: путем нацеливания на те самые мозговые источники, которые вызывают интересующую активность мозга, и применения tACS при наблюдении поведенческих эффектов на производительность (например, время реакции, точность), можно экспериментально связать когнитивные процессы с определенными паттернами мозговых колебаний. Установление того, что мы можем использовать эти методы таким образом, будет важным предшественником нашего изучения tACS в качестве дополнения к метакогнитивной тренировке бреда. Наша работа с использованием tACS для смещения текущей сетевой активности в мозге основана на способности точно нацеливаться на те сети, которые производят интересующую активность, и документировать, влияет ли это на временное изменение производительности при выполнении простых когнитивных задач.

Наша фаза «пилот / контроль» со здоровым контролем познакомит нас с системой GTEN и позволит нам оптимизировать параметры, при которых GTEN tACS вызывает кратковременные изменения возбудимости коры и когнитивных процессов. Эти идеи послужат основой для нашего более крупного исследования, направленного на улучшение метакогнитивного лечения бреда при шизофрении с использованием нейромодуляции. Чтобы подтвердить, что GTEN tACS способна смещать текущие колебания в целевых областях коры биологически значимым Слуховой мозг») будет исследовать степень, в которой GTEN tACS, примененная к слуховой коре, имитирует и/или влияет на ASSR, который эндогенно возникает во время восприятия слухового тона.

Чтобы понять, изменяет ли GTEN tACS временно производительность когнитивных процессов, искажая доминирующие паттерны колебаний, будет проведена вторая серия первоначальных исследований на здоровых людях под названием «Динамическая реципрокная электроэнцефалография и модуляция (DREAM»). В исследовании DREAM будет применяться принцип взаимности, в то время как участники будут выполнять простые когнитивные и перцептивные задачи. Этот сбор данных в здоровом контроле будет включать методы, которые мы уже получили этическое разрешение для использования с клиническими популяциями (например, см. «Улучшение лечения бреда при шизофрении с помощью протокола нейромодуляции»). Пилотирование этих методов послужит подтверждением того, что tACS может изменять корковую возбудимость в областях коры, которые участвуют в бредовом мышлении, которое нам уже было разрешено нейромодулировать в нашем первичном исследовании пациентов с шизофренией. Пилотное исследование также послужит предварительным исследованием того, оказывает ли tACS обнаруживаемое влияние на когнитивные задачи, которые коррелируют с психопатологией (например, бредом). Одна задача включает в себя оценку вероятности того, что доказательства соответствуют гипотезе, и было показано, что эта предполагаемая вероятность увеличивается, когда пациенты сильно бредят.

Мы также стремимся изучить поведенческие эффекты tACS в «Исследовании влияния нейромодуляции на саккады». Вместо сложных поведенческих задач мы стремимся использовать более простую и понятную поведенческую реакцию — глазодвигательную реакцию. В этом исследовании мы стремимся использовать tACS для стимуляции областей, участвующих в глазодвигательном контроле, чтобы влиять на движения глаз. Взгляд участников будет отслеживаться бинокулярно с помощью системы Eyelink 1000 (SR Research, Kanata, ON). Глазодвигательная реакция - это хорошо изученная поведенческая реакция, которая не носит сложного характера и позволила бы нам изучить влияние tACS на поведение, это расширило бы наши знания о поведенческих эффектах tACS. Смысл использования tACS заключается в том, что мы можем нацеливаться на конкретное постоянное колебание мозга. В этом экспериментальном исследовании мы планируем использовать tACS для стимуляции лобных полей глаза (FEF), которые, как мы ожидаем, нарушат естественный баланс сети и медленные саккады. Таким образом, общими целями этого исследования являются (1) выявление мозговых колебаний в FEF, лежащих в основе подготовки и выполнения саккад, и (2) изменение активности в этих сетях посредством нейромодуляции.

Гипотеза:

В пилотном исследовании «Слуховой мозг», подтверждающем концепцию, мы предполагаем, что слуховое увлечение частотой 40 Гц, а также стимуляция GTEN частотой 40 Гц, но не имитация стимуляции, увеличат мощность гамма-диапазона в слуховой коре. Кроме того, мы предполагаем более сильную мощность гамма-диапазона после стимуляции GTEN по сравнению со слуховым увлечением.

Что касается «исследований DREAM», мы прогнозируем, что применение GTEN на основе принципа взаимности изменит точность и время реакции участников при выполнении простых когнитивных и перцептивных задач. В частности, что касается экспериментальных методов первичного исследования (улучшение лечения бреда при шизофрении с помощью нейромодуляции), мы предполагаем, что нейромодуляция с участием tACS будет направлена ​​на увеличение мощности альфа-диапазона в дорсомедиальных префронтальных областях и приведет к смещению наших поведенческих показателей интерес (оценка соответствия между доказательствами и гипотезой (см. Рисунок 1 в разделе «Улучшение лечения бреда при шизофрении с помощью протокола нейромодуляции»).

Что касается «Влияния нейромодуляции на исследование саккад», мы прогнозируем следующее: 1. Повышенная мощность альфа-колебаний в FEF будет обнаружена с помощью hdEEG при выполнении саккад. 2. Индуцированные GTEN альфа-колебания в FEF увеличат латентность саккад. .

Дизайн исследования:

Экспериментальный план: экспериментальное исследование концепции «Слышащий мозг».

Мы будем использовать план между субъектами, чтобы исследовать влияние слухового увлечения, нейромодуляции, имитации стимуляции (условие контроля) и стимуляции контрольной частоты (условие активного контроля) на мощность гамма-диапазона (30–40 Гц) в слуховой коре. . Всем участникам будет назначено либо состояние нейромодуляции, имитация, либо активное управление (контрольная частота), с условием слухового увлечения или без него.

Нейромодуляция: для каждого участника мы установим порог, при котором участник впервые обнаруживает стимуляцию (например, из-за фосфенов или кожных ощущений). В соответствии с другими пороговыми протоколами мы начнем со стимуляции tACS с частотой 40 Гц и 1000 мкА в течение 1 секунды и постепенно увеличим амплитуду стимуляции на 250 мкА до максимума 3000 мкА (Zaehle et al., 2010). Участников попросят указать наличие каких-либо ощущений, которые они испытывают. Максимальная интенсивность стимуляции каждого участника будет поддерживаться на 250 мкА ниже их порога для ощущения фосфенов или кожных ощущений (в зависимости от того, какой порог ниже).

Во время стимуляции tACS будет применяться к слуховой коре с частотой 40 Гц. Для каждой стимуляции ток будет медленно увеличиваться до индивидуальной интенсивности участника и снижаться в конце сегмента. Стимулирующими электродами в текущем испытательном исследовании будут те, которые идентифицированы как демонстрирующие наибольшее увеличение мощности гамма-излучения в экспериментальном исследовании слухового увлечения.

Слуховое увлечение: участники будут слушать последовательность тонов с частотой 40 Гц.

Имитация: это условие используется для контроля эффектов ожидания. Подобно состоянию нейромодуляции, ток будет увеличиваться и уменьшаться; однако между ними не будет никакой стимуляции.

Контрольная частота: Люди в этой группе активного контроля будут модулированы на тех же электродах и с той же силой тока, но в другом частотном диапазоне. Необходима активная контрольная группа, чтобы убедиться, что эффекты связаны с интересующей применяемой частотой, а не только с самим током.

Отдых: после каждой нейромодуляции, вовлечения и ложного испытания будет 50-секундный период отдыха для измерения ЭЭГ в состоянии покоя.

Каждое условие (модуляция, имитация, слуховое увлечение) будет длиться 50 секунд и представлено 7 раз в блоках. В промежутках между условиями будет проводиться 50-секундное измерение состояния покоя для оценки продолжительности вмешательств в деятельность мозга.

План эксперимента: проверка концепции исследования «Динамическая реципрокная электроэнцефалография и модуляция» (DREAM).

Мы будем использовать план между субъектами, чтобы исследовать влияние нейромодуляции, основанной на принципе взаимности, по сравнению с фиктивной стимуляцией (условие контроля) и стимуляцией контрольной частоты (условие активного контроля) на время реакции и точность в простых когнитивных и перцептивных задачах. Эти задания включают в себя задание на интерференцию Струпа, прослушивание/чтение не оскорбительных неэмоциональных слов и запоминание слов или визуальных массивов.

Мы также планируем опробовать tACS в задаче интеграции доказательств, которая, как было показано, коррелирует с тяжестью бреда при психозе. Чтобы проиллюстрировать метод принципа взаимности для этой задачи, участникам будет назначено либо tACS, либо фиктивная нейромодуляция. Нейромодуляция с использованием tACS будет нацелена на доминирующий паттерн мозговых колебаний, который, как мы ожидаем, будет альфа-диапазоном в дорсомедиальных префронтальных областях, и ожидается, что это также уменьшит мощность бета-диапазона в вентро-медиальных областях (Antal & Paulus, 2013). ). Это будет подтверждено записями ЭЭГ и оценкой источника (Whitman et al., в печати; Whitman, Ward, & Woodward, 2013) во время задачи, использованной для создания рисунка 1. Имитация нейромодуляции будет включать применение случайных паттернов или очень коротких слаботочных токов в той же области мозга, что и при нейромодуляции (Antal & Paulus, 2013). Поведенческая мера, представляющая интерес в этой задаче, — это оценка соответствия между доказательствами и гипотезой (см. рис. 1), которая, как было показано, коррелирует с тяжестью бреда при психозе.

Экспериментальный план: проверка концепции исследования «Влияние нейромодуляции на саккады».

Предлагаемые эксперименты представляют собой стандартные эксперименты с саккадами, аналогичные тем, которые были проведены Chen Zhang et al. В задаче просаккады каждое испытание начинается с точки фиксации в центре экрана, которая длится 800–1200 мс и выбирается случайным образом из экспоненциального распределения. Участникам будет предложено зафиксировать точку фиксации. Точка фиксации исчезает, и через промежуток времени в 200 мс случайным образом появляется периферическая мишень под углом 10° влево или вправо от центральной точки фиксации. Участникам будет предложено совершить быструю саккаду в направлении цели. У них есть 1000 мс, чтобы завершить саккаду в нужное место. В задаче против саккады процедура остается той же, но участникам предлагается совершить саккаду в направлении, противоположном цели. В задаче саккады, управляемой памятью, участникам будет предложено сохранять фиксацию, после чего две цели будут появляться последовательно в течение 100 мс каждая в одном из четырех квадрантов по периферии экрана. Участники должны будут сохранять фиксацию в течение дополнительного времени и ждать стартового сигнала (исчезновение точки фиксации). Затем от участников требуется как можно точнее совершить две саккады к запомненным местоположениям мишеней в той же последовательности, в которой они произошли. Просаккады, антисаккады и саккады, управляемые памятью, будут чередоваться в одном блоке. Различные типы задач будут различаться разными цветами фиксирующего креста.

Протокол tACS: все участники выполнят три блока описанного выше эксперимента: блок до стимуляции (pre), блок стимуляции (stim/sham), блок после стимуляции (post). В блоке предварительной стимуляции участники выполняют все вышеперечисленные задачи, одновременно регистрируются их данные ЭЭГ и отслеживаются движения глаз. На основании данных ЭЭГ для каждого участника будет рассчитан точный монтаж для стимуляции лобных полей глаза (ФП). Кроме того, будет оценена точная альфа-частота для стимуляции. Исходя из этих параметров, половина участников будет стимулироваться в блоке стимуляции. Другая половина участников будет выступать в роли контроля и будет подвергнута фиктивной блокировке. В обоих случаях участники также выполняют задания на саккады. Постблок аналогичен блоку предварительной стимуляции.

Анализ данных:

Доказательство концепции исследования «Слуховой мозг»:

Спектральная плотность мощности (PSD) для диапазона от 1 до 50 Гц будет рассчитываться для каждого измерения в состоянии покоя и усредняться для каждого из условий. Анализы дисперсии (ANOVA) с повторными измерениями (увлечение, нейромодуляция, симуляция и контрольная частота) будут выполняться для значений PSD гамма-диапазона и контрольных частотных диапазонов (альфа, бета) в соответствии с гипотезой, что нейромодуляция и унос, но не имитация, приведет к увеличению мощности гамма-диапазона, но не к различиям в контрольных частотах.

Доказательство концепции исследования "DREAM":

Между группами (нейромодуляция против имитации против контрольной частотной стимуляции) анализ дисперсии (ANOVA) будет проводиться на основе оценок изменений, рассчитанных по поведенческим показателям (точность, время реакции), чтобы оценить, применялась ли tACS с использованием принципа взаимности для систематической ошибки. постоянные мозговые колебания изменяют когнитивные функции.

Подтверждение концепции исследования «Влияние нейромодуляции на саккады»:

Предварительная обработка ЭЭГ: данные hdEEG, записанные с использованием системы GTEN, будут проанализированы с использованием MATLAB 2019b с использованием собственных сценариев. ЭГЛАБ 13.6.5b (Delorme & Makeig, 2004) использовались для создания топографических графиков. Спектральный анализ будет выполняться с использованием набора инструментов Chronux 2.12 (Bokil et al., 2010). Данные ЭЭГ будут предварительно обработаны с использованием статистической коррекции артефактов в исследованиях с плотным массивом (SCADS) (Junghöfer et al., 2000), которая удаляет артефакты ЭЭГ на основе статистических параметров. Во-первых, данные будут отфильтрованы с использованием полосового КИХ-фильтра с частотами полосы задерживания 2 Гц и 55 Гц. Фильтр будет разработан с использованием набора инструментов обработки сигналов на основе MATLAB. Затем данные ЭЭГ будут отражать все испытания. Затем электроды, загрязненные артефактами, будут отбракованы алгоритмом SCADS. Параметры, используемые для отклонения электрода: максимальная амплитуда, максимальный градиент и стандартное отклонение амплитуды сигнала в каждую эпоху и для каждого электрода. Далее данные ЭЭГ будут повторно привязаны к среднему сигналу.

Оценка монтажа с помощью ЭЭГ: Точный монтаж электродов и частота стимуляции, которые будут использоваться в блоке стимуляции, будут оцениваться на основе данных ЭЭГ, собранных в блоке предварительной стимуляции. Данные ЭЭГ предварительно обрабатываются и ранжируются по времени начала саккады. Данные ЭЭГ от -1000 мс до 500 мс от начала саккады используются для создания эпох. Источник подготовительной активности перед саккадой оценивается с помощью анализа основных компонентов с ограничениями (CPCA) (Takane & Hunter, 2001). CPCA генерирует компонент для подготовки саккады. Электродные нагрузки для компонента будут использоваться в качестве монтажа для стимуляции tACS. Кроме того, в качестве частоты стимуляции будет использоваться частота, фаза которой кодирует латентность саккады (подробнее см. методы в Drewes & VanRullen, 2011).

Анализ данных отслеживания глаз: весь анализ данных будет выполняться в MATLAB 2019b. Данные отслеживания взгляда будут проанализированы с использованием собственных скриптов. Данные отслеживания взгляда разбиваются на разные типы эпох. Отсутствующие данные, соответствующие морганиям глаз, будут исключены из анализа. Кроме того, испытания, в которых участник не поддерживает фиксацию, будут отклонены. Скорость взгляда используется для того, чтобы отличить саккады от фиксаций. Затем данные каждого испытания анализируются, чтобы проверить, выполнил ли участник правильную саккаду. Например, если в испытании на антисаккады участник совершает саккады от цели, то испытание считается правильным; в противном случае оно назначается как неправильное испытание. Затем для всех испытаний будут извлечены поведенческие показатели, такие как точность саккад, задержка, скорость, амплитуда и траектории. Для каждой поведенческой метрики и каждой из саккад-задач проверяется онлайн-эффект стимуляции (Stim-Pre) и долгосрочный эффект стимуляции (Post-Pre). Для проверки гипотез будет проведен дисперсионный анализ (ANOVA) по зависимым параметрам - задержке саккады, точности, скорости, амплитуде и т. д., с имитацией/стимуляцией в качестве переменной между субъектами.

Клиническое воздействие:

Эти предварительные исследования будут проведены на здоровых людях, чтобы установить, что мы можем вызывать изменения мощности определенной полосы частот с помощью нейромодуляции с использованием системы GTEN. Кроме того, мы стремимся установить, что мы можем обнаруживать кратковременные изменения в сигнале ЭЭГ после tACS и изменять когнитивные процессы, которые имеют отношение к переживанию психического заболевания. Проведение этого экспериментального исследования будет иметь важное значение для перевода нашего протокола стимуляции на популяцию пациентов.

Тип исследования

Интервенционный

Фаза

  • Непригодный

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

    • British Columbia
      • Vancouver, British Columbia, Канада, V6T 2A1
        • UBC Hospital - Detwiller Pavilion

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

От 19 лет до 60 лет (Взрослый)

Принимает здоровых добровольцев

Нет

Полы, имеющие право на обучение

Все

Описание

Критерии включения:

  • Для этого исследования будут набраны пациенты в возрасте от 19 до 60 лет с диагнозом шизофрения, шизоаффективное расстройство, шизофреноформное расстройство, психоз, не указанный иначе, или расстройство настроения с психотическими чертами.

Критерий исключения:

  • Неумение читать и писать по-английски. Участники должны ежедневно использовать английский язык в течение не менее 5 лет и должны понимать форму согласия и давать письменное согласие.
  • Участники с показателем IQ 80 и ниже.
  • Также из анализа будут исключены лица с тяжелыми неврологическими расстройствами и лица с выраженными проявлениями враждебности, мании величия, формального расстройства мышления и мнительности.
  • Субъектов, которые постоянно нарушают работу лечебной группы, могут попросить покинуть группу, это остается на усмотрение инструктора группы.
  • Неврологические проблемы в анамнезе (например, инсульт, аневризма, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, энцефалит, менингит и т. д.)
  • История судорожного расстройства или семейный анамнез судорожного расстройства.
  • История мигрени или других типов частых сильных головных болей.
  • Металлические имплантаты в голове.
  • Тяжелая травма головы, частая потеря сознания и/или потеря сознания более 30 минут.
  • Недавно получил серьезное сотрясение мозга
  • Беременность
  • Очень утомлен и/или недавно испытал серьезные нарушения сна
  • Лекарства, которые, как известно, повышают риск инсульта и/или судорог.
  • Страдаете тяжелой текущей зависимостью от психоактивных веществ
  • Имеют психоз, который является прямым следствием злоупотребления психоактивными веществами.

Для исследований контрольной фазы:

Предметы. Всего мы наберем 440 участников для исследования «Улучшение лечения бреда при шизофрении с помощью нейромодуляции» H16-01791; Текущий протокол описывает методы, которые будут использоваться на этапе контроля нашего исследования, в ходе которого мы наберем 290 здоровых людей в возрасте от 19 до 60 лет, чтобы подтвердить концепцию использования GTEN tACS для модуляции мозговых колебаний и производительности на простые познавательные задачи.

Критерии исключения для здоровых контролей:

  • история неврологических проблем (например, инсульт, аневризма, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, энцефалит, менингит и т. д.)
  • История судорожного расстройства или семейный анамнез судорожного расстройства. Хотя нет прямых доказательств того, что tACS увеличивает риск судорог у лиц с судорожными расстройствами в анамнезе в их семье, исследования в этой области все еще относительно недавние (< 15 лет). Учитывая маловероятную возможность неизвестного повышенного риска судорог, мы включаем это как консервативный предупредительный фактор исключения.
  • История мигрени или других типов частых сильных головных болей. tACS может вызывать головную боль у людей, склонных к мигреням и другим формам сильных головных болей.
  • Наличие металлических имплантатов в голове.
  • Тяжелая травма головы в анамнезе, частая потеря сознания и/или потеря сознания более 30 минут.
  • Недавняя история серьезного сотрясения мозга
  • Текущая беременность.
  • Симптомы сильного утомления и/или недавнее серьезное нарушение сна.
  • Лекарства, которые, как известно, повышают риск инсульта и/или судорог

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Основная цель: Уход
  • Распределение: Рандомизированный
  • Интервенционная модель: Параллельное назначение
  • Маскировка: Одинокий

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Экспериментальный: МСТ + нейромодуляция (МСТ-Н)

Участники (n = 50), случайным образом назначенные в состояние MCT-N, будут подвергаться транскраниальной стимуляции переменным током (tACS) до участия в MCT.

Нейромодуляция с использованием tACS будет направлена ​​на увеличение мощности альфа-диапазона в дорсомедиальных префронтальных областях, и ожидается, что это также уменьшит мощность бета-диапазона в вентро-медиальных областях. Это будет подтверждено записями ЭЭГ и оценкой источника во время выполнения задания.

Групповое вмешательство по метакогнитивному обучению (MCT) будет состоять из цикла из 8 модулей, который проводится два раза в неделю в течение 4 недель, всего 8 занятий. Каждый модуль будет включать от 45 до 60 минут группового занятия под руководством инструктора с использованием слайдов PowerPoint и домашних заданий для облегчения обучения. Группы будут состоять из 4-10 предметов.

MCT — это групповая программа, разработанная непосредственно на основе текущих результатов исследований когнитивной нейропсихиатрии в области шизофрении и психозов. MCT делится знаниями, полученными в исследовательских лабораториях, чтобы помочь людям, страдающим психозом, лучше понять модели мышления, связанные с их болезнью. Основная цель метакогнитивного тренинга — помочь людям изменить модели мышления, которые вызывают бред, тем самым избегая рецидива болезни или уменьшая влияние бреда.
tACS — это метод неинвазивной стимуляции мозга, при котором на голову подается слабый электрический ток. Ток, проходящий через мозг, вызывает небольшие изменения возбудимости отделов мозга, попадающих в поле тока. Течение происходит переменным образом (Калифорнийский университет в Беркли, 2015 г.).
Другие имена:
  • колебательно-направленная нейромодуляция
Экспериментальный: Группа имитации/MCT (MCT-S)

Участники (n = 50), случайным образом назначенные для состояния Sham / MCT (MCT-S), будут подвергаться применению случайных паттернов слаботочных токов к той же области мозга, что и состояние нейромодуляции, до участия в MCT.

MCT — это четырехнедельная программа с восемью одночасовыми занятиями. MCT можно получить онлайн бесплатно (www.uke.de/mkt). Это экспериментальное вмешательство будет состоять из 8-модульных циклов, проводимых два раза в неделю в течение 4 недель, всего 8 сеансов. Каждый модуль будет включать от 45 до 60 минут группового занятия под руководством инструктора с использованием слайдов PowerPoint и домашних заданий для облегчения обучения. Группы будут состоять из 4-10 предметов.

Группа Sham/MCT будет включать применение случайных паттернов слаботочных токов к той же области мозга, что и состояние нейромодуляции.

MCT — это групповая программа, разработанная непосредственно на основе текущих результатов исследований когнитивной нейропсихиатрии в области шизофрении и психозов. MCT делится знаниями, полученными в исследовательских лабораториях, чтобы помочь людям, страдающим психозом, лучше понять модели мышления, связанные с их болезнью. Основная цель метакогнитивного тренинга — помочь людям изменить модели мышления, которые вызывают бред, тем самым избегая рецидива болезни или уменьшая влияние бреда.

Другие имена:
  • Метакогнитивный тренинг (MCT)
Экспериментальный: Нейромодуляция/лечение как обычно TAU-N

Участники (n = 50), случайным образом назначенные в состояние нейромодуляции / TAU (TAU - N), будут подвергнуты транскраниальной стимуляции переменным током (tACS) до того, как будут помещены в список ожидания TAU.

Нейромодуляция с использованием tACS будет направлена ​​на увеличение мощности альфа-диапазона в дорсомедиальных префронтальных областях, и ожидается, что это также уменьшит мощность бета-диапазона в вентро-медиальных областях. Это будет подтверждено записями ЭЭГ и оценкой источника во время выполнения задания.

TAU — контрольная группа из четырехнедельного листа ожидания.

tACS — это метод неинвазивной стимуляции мозга, при котором на голову подается слабый электрический ток. Ток, проходящий через мозг, вызывает небольшие изменения возбудимости отделов мозга, попадающих в поле тока. Течение происходит переменным образом (Калифорнийский университет в Беркли, 2015 г.).
Другие имена:
  • колебательно-направленная нейромодуляция

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Шкала оценки психотических симптомов
Временное ограничение: 8 недель после лечения
Тяжесть бреда будет измеряться с использованием Шкалы оценки бреда психотических симптомов (PSYRATS; Haddock, McCarron, Tarrier, & Faragher, 1999). Шкала бреда PSYRATS измеряет определенные аспекты бреда, такие как убежденность и влияние на мышление.
8 недель после лечения

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Шкала оценки негативных симптомов
Временное ограничение: 8 недель после лечения
Общая психопатология будет оцениваться с использованием Шкалы оценки негативных симптомов (SANS; Andreasen, 1984).
8 недель после лечения
Шкала оценки положительных симптомов
Временное ограничение: 8 недель после лечения
Общая психопатология будет оцениваться с использованием шкалы оценки положительных симптомов (SAPS; Andreasen, 1984).
8 недель после лечения
Признаки и симптомы психотического заболевания
Временное ограничение: 8 недель после лечения
Общая психопатология будет оцениваться с использованием признаков и симптомов психотического заболевания (SSPI; Liddle et al., 2002).
8 недель после лечения
Задание «Переход к выводам»
Временное ограничение: 8 недель после лечения
Когнитивные искажения, обычно связанные с бредом при шизофрении, будут оцениваться с помощью «задачи делать поспешные выводы (JTC)» (также известной как «задача с рыбой»). Это задание будет выполняться на компьютерных планшетах. Эти задачи были частично разработаны главным исследователем и описаны в предыдущих исследованиях (Lecomte & Woodward 2005; Woodward 2006a; Woodward 2006b; Woodward 2007; Moritz & Woodward 2005; Woodward 2009).
8 недель после лечения
Предвзятость против неподтвержденных доказательств Задача
Временное ограничение: 8 недель после лечения
Когнитивные искажения, обычно связанные с бредом при шизофрении, будут оцениваться с использованием задачи «предвзятость против неподтвержденных доказательств (BADE)». Это задание будет выполняться на компьютерных планшетах. Эти задачи были частично разработаны главным исследователем и описаны в предыдущих исследованиях (Lecomte & Woodward 2005; Woodward 2006a; Woodward 2006b; Woodward 2007; Moritz & Woodward 2005; Woodward 2009).
8 недель после лечения
Предвзятость рассуждений электроэнцефалографии (задачи на сопоставление доказательств)
Временное ограничение: 8 недель после лечения
Субъектов будут оценивать с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), пока они выполняют задания, в которых они должны определить, совпадают ли две части информации, чтобы количественно оценить реактивность нейронных сетей, которые, как считается, отвечают за сопоставление доказательств (например, на основе передней поясной извилины). сеть) и интеграция опровергающих доказательств (двусторонняя префронтальная сеть). Эти задачи на когнитивную предвзятость представляют собой «задачу поспешить с выводами» (или «задачу с рыбой») и «задачу на предвзятость против неподтвержденных доказательств», описанные ранее, и были частично разработаны главным исследователем.
8 недель после лечения

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Следователи

  • Главный следователь: Todd S Woodward, PhD, UBC Professor

Публикации и полезные ссылки

Лицо, ответственное за внесение сведений об исследовании, добровольно предоставляет эти публикации. Это может быть что угодно, связанное с исследованием.

Общие публикации

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования (Действительный)

1 февраля 2019 г.

Первичное завершение (Действительный)

15 декабря 2020 г.

Завершение исследования (Ожидаемый)

15 декабря 2020 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

28 сентября 2016 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

20 февраля 2017 г.

Первый опубликованный (Действительный)

23 февраля 2017 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

8 января 2021 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

6 января 2021 г.

Последняя проверка

1 января 2021 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Другие идентификационные номера исследования

  • H16-01791

Планирование данных отдельных участников (IPD)

Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?

Нет

Описание плана IPD

Все данные будут рассмотрены в совокупности. Индивидуальные данные не будут анализироваться или передаваться участникам.

Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы

Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.

Нет

Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

Нет

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Клинические исследования Метакогнитивный тренинг (MCT)

Подписаться