运动障碍的深部脑刺激的新范例

实验设计将包括解决每个特定目标的程序，其中大多数涉及受试者内方法，该方法检查不同治疗水平（例如，无治疗、传统 DBS、新型 DBS）对神经功能的影响，包括从中得出的因变量运动和认知功能测试。 这种方法也将扩展到电生理数据；每个治疗水平对自发（例如，静息 β 和伽马带功率）和任务相关（即诱发或事件相关的潜在潜伏期和振幅特征）脑节律的相对影响将针对每个受试者进行量化，并进一步量化聚合以表征组级效应（参见下面的数据分析）。

在手术之前，参与者将接受额外的大脑成像程序，以表征在手术导线放置和大脑皮层期间目标大脑区域的解剖学和功能连接性。 额外的成像装置将包括 DTI 和静息状态功能 MRI 扫描，这将使标准的术前临床 MR 程序增加 30-45 分钟。

按照标准将 DBS 导线放置在目标脑区内，通过将一次性延长件连接到皮下、颅外的导线末端，可以接触到导线进行与研究相关的活动。 然后将一次性延长件通过隧道输送到远离手术部位的部位，以最大程度地降低永久植入的硬件受到污染的风险。 然后，记录设备将连接到外部扩展，从而实现与研究相关的 DBS 传输和来自目标大脑区域的局部场电位 (LFP) 的记录。

与研究相关的活动将在 DBS 手术后第三天早上开始，以便患者有时间从植入手术中恢复（如果通过咨询临床护理团队认为有必要进行额外恢复，则可能会延迟开始）。 预计研究测试将持续到植入后第 9 天，第二个护理标准 DBS 植入手术将在植入后第 10 天进行。 在外部化期间，受试者将参与每天最多 8 小时的日常数据收集任务，与研究相关的活动分小段进行，分为上午和下午的会议。 一旦测试在操作定义的药物关闭状态下完成，患者将被允许服用他们通常的药物剂量，测试将继续进行。 每个测试块中将包括频繁的休息时间，以最大限度地减少疲劳影响并提高数据质量。 当患者不在实验室时，也可以进行电生理记录，包括在睡眠期间使用便携式记录设备和类似于皮套设备的活动监视器。 将使用在每个实验期间临时放置的市售帽电极系统或使用标准方法（即火棉胶或电极糊）固定在头皮上的标准杯电极进行记录。 如果使用胶棉电极，胶棉电极将连续数天留在患者身上直至外化期的持续时间。 将执行每日检查以确保电极接口的完整性，并且电极将根据需要重新胶凝或重新应用。

实验室内与日常研究相关的活动将包括 1) 患者在休息时进行的自发记录，2) 运动和认知任务同步记录，以及 3) 体感诱发电位，以及 4) 直接刺激深层神经引起的诱发电位大脑目标区域。 在测试的第一天，可以执行单极阈值审查，类似于作为护理标准临床 DBS 编程的一部分执行的审查。 这涉及仔细滴定通过 DBS 导线提供的电刺激设置，以确定感觉运动和其他副作用的阈值，并将有助于设置作为实验程序的一部分提供的刺激上限。 此外，该过程将用于表征从 DBS 获得的治疗益处。 在所有情况下，刺激将被限制在低于批准的每相 30 微库仑/cm2 的电荷密度安全限制。 在某些日子里，可能会要求患者在服用抗 PD 药物一夜禁食后到达测试地点，以表征多巴胺能药物对实验反应的影响。 最后，每天的日程安排可能会根据患者的疲劳程度和潜在的日程安排冲突（例如，MRI 或 MEG 可用性）进行更改，并且患者外出的总天数可能会由手术团队自行决定缩短，包括需要适应手术室调度。

手术后至少六个月，将要求参与者返回进行大约 4 小时的随访研究，以评估治疗效果。 具体来说，患者将被要求在服用抗帕金森病药物一夜禁食后返回主校区实验室。 在那次访问期间，将使用 MDS 的子量表通过盲法评分评估患者的标准护理 DBS 编程设置（即，由他们的主治医生设置的设置，作为其常规、术后临床护理的一部分） - 统一帕金森病评定量表 (MDS-UPDRS)。