Фармакологическая модуляция мозговых колебаний при обработке памяти

Идентификация пациентов: Исследовательская группа планирует набрать взрослых пациентов, которые проходят инвазивный электроэнцефалографический (ЭЭГ) мониторинг в рамках стандартной клинической процедуры лечения фармакологически резистентной эпилепсии в UT Southwestern. Пациенты выделяются из пула пациентов, представленных на конференции по лечению эпилепсии, и направляются в клинику для оценки возможности хирургического лечения припадков.

Процедуры исследования: Участие имеет место только в то время, когда электроды установлены хирургическим путем. Активное участие закончится, когда будут сняты электроды. Субъект может отказаться от участия в сеансах когнитивного тестирования в любой момент времени во время госпитализации с внутричерепным мониторингом, и ему сообщают о праве выйти из исследования в любое время. Нейропсихологические задачи, описанные ниже, будут выполняться ключевым персоналом исследования. Данные будут деидентифицированы и преобразованы в данные сигнала для обработки и анализа. Исследовательский персонал, за исключением PI (также известных как «экспериментаторы»), будет проводить анализ.

После того, как пациенты будут помещены в отделение мониторинга эпилепсии (EMU), субъекты будут рандомизированы для получения либо дозы скополамина (5 мкг/кг), либо физиологического раствора (фиктивного) внутривенно. Приблизительно через 15 минут после введения участник завершает сеанс эпизодической или пространственной памяти. На следующий день или по крайней мере через четыре периода полувыведения после первого сеанса участник получит альтернативный агент, которого не было в первый день. Например, если в первый день больной получил скополамин, то на второй день вводится физиологический раствор (фиктивный), и наоборот. Затем участники завершат дополнительный сеанс эпизодической или пространственной памяти примерно через 15 минут после введения. ,

День 1: рандомизированы для получения либо скополамина, либо физиологического раствора (имитация); Завершите сеанс задач на эпизодическую или пространственную память. День 2: получает альтернативного агента из дня 1; Завершает сеанс эпизодической или пространственной памяти

Временная задержка между сеансами остается неизменной независимо от того, вводился ли скополамин или физиологический раствор во время первого сеанса. Участникам не будет вводиться более одной дозы за один сеанс.

Лечащий врач и медсестра будут знать, вводится ли скополамин или физиологический раствор, но участник не будет знать, что вводится, до тех пор, пока не будут завершены оба сеанса.

Лечащая медсестра участника введет внутривенно скополамин и/или физиологический раствор.

Эффекты скополамина затруднят истинное ослепление пациента, но для этого исследование будет смоделировано на задачах фМРТ, в которых администрация была ослеплена.

Физиологический мониторинг: пациенты, участвующие в мониторинге эпилепсии, постоянно проходят ЭКГ и мониторинг пульса кислорода в рамках обычного ухода, и это не будет прерываться в течение периода исследования. Сертифицированный анестезиолог будет присутствовать в начале периода для лечения любых сердечно-легочных осложнений с использованием стандартных методов, если это необходимо, и будет немедленно доступен в больнице, чтобы ответить на любые другие вопросы.

Обзор тестирования памяти: когнитивные эксперименты обычно длятся 30–75 минут и не представляют физического риска для участников. В зависимости от энтузиазма пациента можно проводить несколько испытаний с перерывами на отдых, а сеансы могут длиться несколько часов. Участники могут остановиться и возобновить в любое время. Участники, которых обычно госпитализируют на 1-2 недели из-за эпилепсии, сами выбирают, как часто они будут участвовать в экспериментальных сессиях. Участвуя в когнитивных задачах, пациенты не подвергаются дополнительному медицинскому или хирургическому риску и фактически часто сообщают, что игровые протоколы тестирования избавляют от скуки ожидания приступов. В рамках каждой сессии участникам разрешается делать частые перерывы, чтобы избежать усталости. Тестирование может быть и будет немедленно прервано для любых потребностей, связанных со здоровьем.

Эпизодическая (свободная память) или задача пространственной памяти: существующая парадигма исследовательской группы использовала свободную память для тестирования эпизодической памяти. В этом задании участники изучают списки предметов и пытаются вспомнить как можно больше слов из каждого списка. Списки состоят из слов или картинок с именами. Компьютер контролирует предъявление стимулов и записывает ответы участников. После последнего пункта каждого списка участников либо просят немедленно вспомнить список, либо сначала им дают решить ряд простых арифметических задач (эта отвлекающая задача на конец списка служит для уменьшения большого -список предметов во время припоминания). В одном списке примерно 10-12 слов или элементов. Затем участникам дается период от 30 секунд до трех минут, чтобы вспомнить элементы списка в любом порядке. Ответы участников записываются компьютером в цифровом виде и анонимно сохраняются для последующего анализа. Чтобы ответить на дополнительные интересующие вопросы, касающиеся колебаний в областях гиппокампа и того, как они реагируют на реальную и воображаемую навигацию, исследовательская группа добавляет задание на пространственную память, в котором участникам будет предложено перемещаться в виртуальной среде из перемещаться из одного места в другое, а затем визуально моделировать ту же навигацию в уме. Для каждой фактической навигации процесс моделирования повторяется. Журналы составляются из времени, затраченного на визуализацию, а также из нескольких пробных попыток, когда испытуемые перемещают контроллер, чтобы имитировать реальную навигацию. Затем они сопоставляются с файлами ЭЭГ. Включение обеих задач позволяет исследовательской группе решать как новые вопросы, касающиеся колебаний в гиппокампе в навигационных последовательностях, так и обеспечивать дальнейший сбор данных по этому существующему протоколу.

Сбор данных iEEG: все данные EEG собираются для клинических целей клиницистами с использованием компьютеризированной системы сбора данных EEG. В этом исследовании исследовательская группа скопирует эти данные, очистит данные от любой конфиденциальной информации и проанализирует необработанные записи ЭЭГ. Синхронизация экспериментального компьютера с сигналами иЭЭГ осуществляется путем подачи оптически изолированного импульса на вход системы регистрации ЭЭГ. Тестовый компьютер посылает стереотипную последовательность импульсов (пять или десять 10-миллисекундных (мс) импульсов, разделенных 10 мс) в начале и в конце каждого экспериментального блока плюс один 10-мс импульс с регулярными интервалами в одну секунду. Эта последовательность импульсов позволяет записи iEEG синхронизироваться с тестирующим компьютером. Стартовый поезд позволит легко найти начало экспериментального сеанса. Таким образом, два часа часто повторно синхронизируются, предотвращая значительный дрейф времени событий в ходе эксперимента.