Modulerande oscillationer och arbetsminne hos patienter med subdurala elektroder
Syfte: Att undersöka om rytmisk direkt elektrisk stimulering (DES) orsakar indragning av endogen neural oscillerande aktivitet och om sådan aktivitet förbättrar kognitionen.
Deltagare: Läkemedelsresistenta epilepsipatienter som genomgår epilepsikirurgi kortikal kartläggning med kontinuerlig elektrokortikografi (ECoG) med intrakraniella elektroder.
Procedurer (metoder): Rytmisk elektrisk stimulering kommer att levereras via intrakraniella elektroder under rutinmässig extraoperativ kortikal kartläggning. Långsiktiga ECoG, Pre-stimulering ECoG, peri-stimulering ECoG och post-stimulering ECoG data kommer att analyseras för att bedöma medföring av neurala oscillationer.
Studieöversikt
Status
Status
Betingelser
Betingelser
Intervention / Behandling
Intervention / Behandling
Detaljerad beskrivning
Syftet med denna studie är att karakterisera indragningen av endogen neural oscillerande aktivitet med hjälp av direkt elektrisk stimulering (DES) av hjärnan och förstå effekterna på kognition.
I den här studien kommer utredarna att tillämpa rytmisk DES på patienter som genomgår rutinmässig DES för kortikal kartläggning som en del av deras epilepsikirurgiska utvärdering med syftet att få med sig kortikala neurala oscillationer vid specifika frekvenser som är relevanta för kognitiv bearbetning och neuropsykiatrisk sjukdom. Utredarna antar att rytmisk DES inom en naturligt förekommande oscillerande frekvens kommer att orsaka entrainment vid den frekvensen (t.ex. 10 Hz rytmisk DES kommer att medföra en 10 Hz alfaoscillation). Utredarna hävdar också att rytmisk DES vid theta (5Hz), alfa(10Hz) och gamma (50Hz) frekvenser kommer att orsaka förstärkning av neurala oscillationer i gammabandet.
Studien följer en crossover-design inom deltagare. Deltagarna kommer att utföra en av uppgifterna som beskrivs nedan och varje uppgift består av flera försök med olika svårighetsgrad. Stimulering kommer att appliceras samtidigt genom elektroder som implanteras för klinisk bestämning av anfallsfokus. Lika många stimulerings- och skenförsök kommer att interfolieras pseudo-slumpmässigt för att få en balanserad design (balanserad mellan försökssvårigheter och försökstyp).
Utredarna kommer att tillämpa elektrisk stimulering i form av pulståg. Den applicerade elektriska stimuleringsintensiteten, varaktigheten och frekvensen följer parametrarna som används för kliniska bedömningar av språk- och anfallsfokus och faller under de kliniskt godkända gränserna.
Utredarna kommer att mäta deltagarnas prestation på en enkel arbetsminnesuppgift under det ovan beskrivna kortikala elektriska stimuleringsprotokollet. Alternativt kan deltagarna utföra en ansiktsigenkänningsuppgift.
Studietyp
Studietyp
Fas
Fas
- Inte tillämpbar
Deltagandekriterier
Urvalskriterier
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
Tar emot friska volontärer
Beskrivning
Inklusionskriterier:
- Historik om medicinskt svårbehandlad epilepsi
- Kan ge informerat samtycke
- I åldern 18 - 80 år, båda könen
Exklusions kriterier:
- Tidigare eller nuvarande historia av andra neurologiska sjukdomar inklusive ischemisk stroke, intracerebral blödning, hjärntumör.
- Stor systemisk sjukdom
- Svår kognitiv funktionsnedsättning definieras som mini-mental tillståndsundersökning på mindre än 20
- Allvarlig psykiatrisk sjukdom
- Överdriven användning av alkohol eller andra ämnen
Studieplan
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
- Primärt syfte: Grundläggande vetenskap
- Tilldelning: Icke-randomiserad
- Interventionsmodell: Crossover tilldelning
- Maskning: Enda
Antal vapen
Vapen och interventioner
Deltagargrupp / ArmDeltagargrupp / Arm |
Intervention / BehandlingIntervention / Behandling |
|---|---|
|
Sham Comparator: Bluff
Enhet: Direct Cortical Stimulation Sham.
Försök där stimulering inte tillämpas.
Dessa försök initieras med hjälp av en generisk triggergenerator.
|
Sham-försök där ingen elektrisk puls levereras
|
|
Aktiv komparator: Stimulering
Enhet: Direkt kortikal stimulering.
150 stimuleringar med stimuleringar som varar 5 sekunder vid olika målelektroder vid två målfrekvenser (t.ex. 5 Hz och 10 Hz) 2 milliampere i amplitud (Pulsform - Bifasisk kvadratpuls 200 mikrosekunder i varaktighet per fas).
Stimulering kommer att tillämpas samtidigt med uppgiften och stimuleringsförsök kommer att interfolieras slumpmässigt med skenförsök.
|
Ett tåg av periodiska elektriska pulser levereras mellan två lokala elektroder implanterade i hjärnan
|
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Arbetsminnesuppgiftsprestanda - Noggrannhet
Tidsram: 1 timme
|
I den här uppgiften presenteras en sekvens av objekt (bokstäver eller siffror) följt av en fördröjning.
Efter detta presenteras ett enstaka objekt som kan ha funnits i sekvensen eller inte, och försökspersonen kommer att uppmanas att ange om objektet var i den tidigare presenterade sekvensen.
Totalt 150 försök kommer att utföras med slumpmässigt interfolierade skenförsök där ingen stimulering tillämpas.
Noggrannheten kommer att kvantifieras i procent korrekt.
|
1 timme
|
|
Working Memory Task Performance - Reaktionstid
Tidsram: 1 timme
|
I den här uppgiften presenteras en sekvens av objekt (bokstäver eller siffror) följt av en fördröjning.
Efter detta presenteras ett enstaka objekt som kan ha funnits i sekvensen eller inte, och försökspersonen kommer att uppmanas att ange om objektet var i den tidigare presenterade sekvensen.
Totalt 150 försök kommer att utföras med slumpmässigt interfolierade skenförsök där ingen stimulering tillämpas.
Reaktionstider kommer att kvantifieras i millisekunder.
|
1 timme
|
Sekundära resultatmått
Sekundära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Intrakraniellt EEG
Tidsram: Intrakraniellt EEG kommer att samlas in samtidigt när deltagarna utför uppgiften. 1 timme
|
Spektralanalys och funktionell anslutningsanalys av elektrofysiologiska data kommer att utföras med metoder som multi-taper fft, wavelets, faslåsning, Granger kausalitet etc.
Åtgärderna kommer att jämföras mellan sken- och stimuleringsförsök för att identifiera om stimulering förstärker neuronal entrainment.
Korrelationen mellan de ovan beskrivna åtgärderna och uppgiftsutförandet kommer också att uppskattas.
|
Intrakraniellt EEG kommer att samlas in samtidigt när deltagarna utför uppgiften. 1 timme
|
Andra resultatmått
Andra resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Ansiktsigenkänning Task Performance - Noggrannhet
Tidsram: 1 timme
|
Deltagare som samtycker kommer att administreras denna uppgift.
På ett givet försök kommer deltagarna att presenteras med bilder av två ansikten sida vid sida.
Ansiktena kommer antingen att matcha i termer av känslokategori (t.ex. 2 ilska ansikten) eller inte (t.ex. ett ilska ansikte och ett rädsla ansikte).
Ansikten som presenteras tillsammans kommer alltid att vara av samma kön men olika identiteter.
Deltagarna kommer att bli ombedda att avgöra om de två ansiktena som presenteras visar samma känslokategori.
Deltagarna kommer att ha 5 sekunder på sig att fatta beslutet och indikera genom att trycka på en tangent på tangentbordet.
Noggrannheten kommer att kvantifieras i procent korrekt.
|
1 timme
|
|
Ansiktsigenkänning Task Performance - Reaktionstid
Tidsram: 1 timme
|
Deltagare som samtycker kommer att administreras denna uppgift.
På ett givet försök kommer deltagarna att presenteras med bilder av två ansikten sida vid sida.
Ansiktena kommer antingen att matcha i termer av känslokategori (t.ex. 2 ilska ansikten) eller inte (t.ex. ett ilska ansikte och ett rädsla ansikte).
Ansikten som presenteras tillsammans kommer alltid att vara av samma kön men olika identiteter.
Deltagarna kommer att bli ombedda att avgöra om de två ansiktena som presenteras visar samma känslokategori.
Deltagarna kommer att ha 5 sekunder på sig att fatta beslutet och indikera genom att trycka på en tangent på tangentbordet.
Reaktionstider kommer att kvantifieras i millisekunder.
|
1 timme
|
Samarbetspartners och utredare
Sponsor
Sponsor
Samarbetspartners
Samarbetspartners
Utredare
Utredare
- Huvudutredare: Hae Won Shin, MD, University of North Carolina, Chapel Hill
- Huvudutredare: Flavio Frohlich, PhD, University of North Carolina, Chapel Hill
Publikationer och användbara länkar
Studieavstämningsdatum
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
Studiestart
Primärt slutförande (Beräknad)
Primärt slutförande
Avslutad studie (Beräknad)
Avslutad studie
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
Först inskickad
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
Första postat (Faktisk)
Första postat
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
Senaste uppdatering publicerad
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
Senast verifierad
Senast verifierad
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Nyckelord
Ytterligare relevanta MeSH-villkor
Andra studie-ID-nummer
Andra studie-ID-nummer
- 13-2710
- 1R21NS094988 (U.S.S. NIH-anslag/kontrakt)
Plan för individuella deltagardata (IPD)
Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?
IPD-planbeskrivning
Studiedata/dokument
-
Sammanfattningsdatauppsättning
Informationskommentarer: Datauppsättning som stöder Alagapan et al. 2016 PLoS Biology
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .