PÅ/AV-stimulering och impulsivitet hos patienter med djupa hjärnstimulatorer

Studien kommer att äga rum på ett kliniskt kontor i Charlestown Navy Yard (CNY), och kommer att bestå av 1 4 eller 4,5 timmars besök. Studiepersonalen kommer att schemalägga en lämplig tidpunkt för patienter att anlända, eller så kan forskningsbesöket kopplas ihop med ett regelbundet schemalagt DBS-programmeringsbesök. En medlem av Division of Neurotherapeutics som är auktoriserad att manipulera DBS-programmering kommer att slå PÅ och AV enheten under studien. Försökspersonens terapeutiska parametrar för DBS-systemet kommer inte att ändras. Försökspersonen kommer att bli ombedd att fylla i två impulsivitetsfrågeformulär: UPPS+P Impulsive Behavior Scale och Barratt Impulsiveness Scale (BIS-11). Efter dessa frågeformulär kommer DBS-stimulering att stängas av och en medlem av studiepersonalen kommer att lära försökspersonerna att utföra följande uppgifter på datorn:

Stoppsignaluppgift För att mäta "impulsiv handling" kommer vi att använda stoppsignaluppgiften (SST), ett välvaliderat mått på responshämning som är känt för att vara nedsatt hos missbrukare. I vart och ett av de 192 försöken (3 block med 64; 10s intervall mellan block, 2s ISI) ser försökspersonerna en fixeringssignal (250ms) som ersätts av en form (kvadrat eller cirkel). Deltagarna uppmanas att göra en formbedömning genom att trycka på lämplig datorknapp. I försök utan signal (75 %), instrueras försökspersonerna att svara på stimulansen så snabbt och exakt som möjligt. På stoppsignalförsök (25 %) följs stimulansen av en hörselstoppsignal och försökspersonerna instrueras att inte svara. På stoppsignalförsök presenteras en stoppsignal efter en variabel fördröjning (SSD), initialt inställd på 250 ms och justeras kontinuerligt med en trappa med 50 ms beroende på om hämningen är framgångsrik (ökar) eller misslyckad (minskar). Paradigmet kommer att administreras med hjälp av förkompilerad programvara från Gordon Logan, som automatiskt analyserar alla relevanta beroende variabler (t.ex. stoppsignals reaktionstid [SSRT] och GoRT). Denna uppgift tar cirka 20 minuter.

Belönad variant Denna uppgift är en variant av ovanstående, med en inkludering av en "möjlig poäng" (2 eller 50 poäng) under 500 ms, och följt av en kort fördröjning (500-1500 ms) före målet. Uppgiften kommer att presenteras i 13 block. Den första innehåller endast go-prover, från vilka den initiala SSD-enheten kommer att beräknas. De 12 efterföljande blocken består var och en av 40 försök; 18 standard go-försök, 12 high reward (HR) go-försök, 6 standard-stoppförsök och 4 HR-stoppförsök, presenterade i slumpmässig ordning. SSD:n kommer att bestämmas av en enkel trappspårningsalgoritm enligt beskrivningen av Logan, där SSD:n justeras upp eller ner med 25 ms för att etablera en SSD som ger 50 % noggrannhet av framgångsrik prestanda, med separata trappor beräknade för HR och standardförsök. Resultatmått är standard- och högbelönings-GoRT, standard- och HR-SSRT, och andelen svar som utan framgång skulle ha stoppats på HR-försök om standard-SSD hade använts istället för HR-SSD.

Belönad Go/NoGo-uppgift I den här uppgiften uppmanas deltagarna att göra, eller hålla inne, en knapptryckning till en av sex stimuli (former), som motsvarar sex provtyper: Go (ingen belöning), Go (låg belöning), Go (hög belöning), NoGo (ingen belöning), NoGo (låg belöning), NoGo (hög belöning). Deltagarna uppmanas att trycka på en knapp för Go-stimuli och hålla inne en knapptryckning för NoGo-stimuli. Förhållandet mellan Go-stimuli och NoGo-stimuli är ungefär 15:1. Deltagarna vinner pengar för att korrekt trycka på en knapp för Go-stimuli och för att undanhålla ett svar för NoGo-stimuli; omvänt förlorar de pengar för att de misslyckas med att svara på en Go-stimuli eller för att de inte kan hålla tillbaka ett svar på NoGo-stimuli. Det finns 1260 försök, och var och en varar i 1 sekund. Uppgiften tar cirka 20 minuter att slutföra. Uppgiften kan administreras utan belöning. I det här fallet kommer det bara att finnas två provtyper: Go och NoGo.

Fördröjningsrabattuppgift För att mäta "impulsiva val" kommer vi att använda ett paradigm för fördröjningsdiskontering (DD)101. Vid varje försök gör deltagarna ett binärt val mellan en mindre/förr och en större/senare belöning. Fördröjningen av den tidigare belöningen är satt till idag, 2 veckor, & 1 månad; fördröjningen av den senare belöningen varierar från 2 till 6 veckor efter den tidiga belöningen. Den tidigare belöningen är från 1 % till 50 % mindre än den sena belöningen (max = $40). Deltagarna kommer att genomföra cirka 80 försök. Deltagarna får veta att två av deras val kommer att väljas slumpmässigt för utbetalning vid lämplig tidpunkt. Utfallsvariabler inkluderar andelen val för omedelbara/tidigare belöningar, samt diskonteringsparameter k, erhållen genom att anpassa valdata för varje ämne till en hyperbolisk rabattfunktion. Uppgiften tar cirka 15 minuter att slutföra.

30 minuter efter att ha stängt AV DBS-stimulering kommer deltagarna antingen att förbli i OFF-tillståndet eller kommer att ha DBS påslaget, beroende på deras motbalanserade tilldelning. Ämnen kommer att slutföra uppgifterna ovan i det första villkoret. Efter att uppgiften har slutförts kommer försökspersonerna att ha DBS-stimulering avstängd eller PÅ (igen, beroende på tillståndstilldelning). Efter 30 minuter kommer deltagarna att slutföra samma uppgifter i det andra tillståndet. Efter omtestning kommer deltagare som var i AV-tillståndet att återgå till ON DBS-stimulering.

Vi kommer att använda den implanterade pulsgeneratorn för att leverera en säker ström. Eftersom vi inte ändrar de terapeutiska parametrarna för stimulering, bör försökspersoner inte uppleva några förändringar under ON-tillståndet. Om något obehag skulle uppstå i OFF-tillståndet, kommer försökspersonen att kunna avsluta studien och återgå till ON-tillståndet omedelbart. Datorn kommer att registrera ämnets prestation.

Elektroencefalografiinspelningar (EEG) kommer att förvärvas under utförandet av ovan nämnda uppgifter. Kontinuerliga EEG-data kommer att samplas vid maximalt 1024Hz med hjälp av en 64-elektrodslock. Ögonrörelseartefakter kommer att bedömas med hjälp av bipolära elektroder.

Patienter med just egentlig depression eller tvångssyndrom kommer också att rekryteras som kontrollgrupp för patienterna med djup hjärnstimulering.