Studera rörelsekontroll vid Parkinsons sjukdom med hjälp av djup hjärnstimulering med sluten slinga

Studiesammanfattning Patienterna kommer att genomgå standardimplantation med två delar av djup hjärnstimulering (elektrodimplantation dag 1, batteri- och stimulatorimplantation ungefär dag 7, hem ungefär dag 10). Experimenten kommer att utföras medan patienterna är slutna mellan de två operationerna och kommer därför inte att kräva några extra besök eller fördröjning av start av terapeutisk djup hjärnstimulering. Detta paradigm är standardmetoden för att bedriva lokal fältpotentialforskning på människor och representerar det paradigm genom vilket den stora majoriteten av tidigare forskning inom detta område har utförts. Patienter kommer att testas antingen vid Oxford University Hospitals National Health Service Trust eller University College London National Health Service Trust.

Minst 24 timmar efter elektrodimplantation (den första av de två operationerna) kommer patienter att kontaktas om studien och lämnas med patientinformationsbladet i 24 timmar, innan ytterligare diskussion, och, om lämpligt, samtycke.

Därefter kommer följande procedurer att genomföras:

1. Försökspersonerna kommer att delta i en kort bedömning som testar deras kognitiva funktion och fyller i frågeformulär om handenhet och impulsivitetsegenskaper. Vidare kommer de att introduceras till de tre motoriska uppgifterna, som de kommer att utföra under det definitiva testet. Tillsammans kommer dessa bedömningar att ta cirka en timme.

   Före nästa steg, som kommer att genomföras samma dag eller 1-3 dagar senare (beroende på deltagarens preferenser), kommer deltagarna att uppmanas att hålla inne sin vanliga medicinering över natten så att de bedöms utan medicinering på morgonen av testerna.

2. Djup hjärnstimulering kommer att utvärderas för att hitta de bästa stimuleringsparametrarna (de inställningar som ger den bästa kliniska nyttan) för varje enskild patient. Detta tar cirka 1 timme och är en del av den vanliga kliniska proceduren.
3. Inspelningar kommer att göras från de djupa hjärnstimuleringselektroderna och elektroderna placerade på ytan av huvudet för att bedöma aktivitet och kommunikation i hjärnan. Under inspelningarna kommer deltagarna att utföra tre motoriska uppgifter med sina händer. I de två första uppgifterna måste de bestämma om de ska trycka på en knapp på en datormus eller avstå från ett svar beroende på karaktären hos några små prickar som rör sig i olika riktningar på en datorskärm. Detta gör det möjligt att bedöma patienternas förmåga att utföra och hämma rörelser. I den tredje uppgiften uppmanas de att trycka på en knapp beroende på riktningen på en pil som visas i mitten av skärmen, samtidigt som de ignorerar pilar runt denna centrala signal. Denna ytterligare uppgift kommer att göra det möjligt att bedöma patienternas förmåga att kontrollera motstridiga svarstendenser. Inspelningarna kommer att genomföras tre gånger: Under djup hjärnstimulering med sluten slinga, djup hjärnstimulering med öppen slinga och när stimulatorn är avstängd. Ordningen på dessa sessioner kommer att vara randomiserad och balanserad mellan deltagarna. De experimentella inspelningarna tar cirka 2 timmar.

Före inspelningar kommer vi att bedöma motorisk funktionsnedsättning med hjälp av en validerad klinisk poäng och patienter kommer att få möjlighet att bekanta sig med de motoriska uppgifterna.

Slutförandet av inspelningarna kommer att markera slutet på en individs deltagande i studien. Med tanke på studiens totala varaktighet kommer patienterna att erbjudas möjligheten att slutföra inspelningarna efter utsättning över natten av dopaminerg medicin under två dagar eller på en enda dag om så önskas.

Därefter kommer patienten att få sin stimulator implanterad som vanligt (oftast 7 dagar efter den första operationen) och de kommer att skrivas ut dag 9 - 10 enligt deras kliniska återhämtning.

För patienter med redan implanterade pacemakers kommer lämpliga deltagare att identifieras av det funktionella neurokirurgiska teamet som följer den kliniska vården av patienterna. Inbjudningsbrevet och informationsbladet kommer att tillhandahållas av det kliniska teamet på uppdrag av forskarna. Om patienter är intresserade ombeds de att kontakta forskarna. Samma bedömningar som ovan (betygsskalor, motoriska uppgifter) kommer att genomföras under en enda dag på National Hospital for Neurology and Neurosurgery, London.

Klinisk intervention:

Externalisering av elektrodtrådar. Externiseringen av elektrodtrådarna kommer att utföras av utbildade neurokirurger. Detta kommer att inträffa hos den vakna patienten under lokalbedövning (eller under en kort allmänbedövning om en oberoende bedömning av patientens kliniska tillstånd av en narkosläkare bedömer att detta är nödvändigt) på den neurokirurgiska avdelningen.

Forskningsintervention:

Enstaka blindad motviktsförsök inom ämnet. Patienterna kommer att genomgå djup hjärnstimulering med sluten slinga, djup hjärnstimulering med öppen slinga och en session utan djup hjärnstimulering medan de utför motoriska uppgifter. Lokal fältpotential och elektroencefalografisk aktivitet kommer att registreras samtidigt.

Closed loop djup hjärnstimulering kommer att levereras genom en bärbar batteridriven elektronisk enhet ansluten till de externa ledningarna. Denna innehåller en förstärkare som gör att hjärnvågor kan registreras under djup hjärnstimulering, en kontroller och en stimulator. Regulatorn är en enkel likriktare och nivådetektor, som sedan driver en omkopplare som möjliggör stimulering. Nivådetektorn är justerad så att djup hjärnstimulering endast tillåts när en viss klinikerbestämd tröskel för patologisk hjärnvågsaktivitet överskrids. Stimulatorn tillhandahåller stimulering med en frekvens på 130 Hertz och en spänning som används för vanlig klinisk stimulering. Enheten väger cirka 350 gram och bärs enklast i en liten axelväska, eller fästs i ett bälte.