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视觉幻觉的可行性电刺激研究

2025年6月10日 更新者:Paulo Lizano、Beth Israel Deaconess Medical Center

通过电刺激靶向视觉皮层来改善视觉幻觉:一项可行性研究

视觉系统越来越被认为是精神分裂症和其他精神病患者的重要损伤部位。 视觉系统改变表现为视觉知觉偏差、视觉处理缺陷和视觉幻觉。 这些视觉症状与更严重的症状、更差的结果和对治疗的抵抗有关。 最近的一项研究使用视觉幻觉的脑损伤映射,并确定了处理视觉信息的大脑部分(视觉皮层)中的因果位置。 视觉皮层激活与视觉幻觉之间的关联表明,可以使用无创脑刺激来靶向该区域。 两个案例研究发现,对视觉皮层的大脑刺激改善了精神病患者的幻视。 虽然很有希望,但尚不清楚这些症状的减轻是否是由视觉皮层的活动变化引起的。 在这里,我们旨在回答以下问题:当以最佳方式靶向视觉皮层时,非侵入性脑刺激是否可以改善大脑活动、视觉处理和视幻觉。 从这项研究中获得的知识将通过提供临床反应的标记和对患有视觉症状的精神病患者进行个性化治疗来促进视野。 这笔拨款将使我们能够为更大规模、更有针对性的研究奠定基础,利用无创脑刺激来改善精神病患者的视觉症状。

研究概览

详细说明

视觉系统越来越被认为是精神分裂症和其他精神病患者的重要病理部位。 视觉系统损伤表现为视觉感知偏差、视觉处理任务缺陷和视觉幻觉 (VH)。 在精神病谱系障碍中,增加的视觉像差与更严重的幻觉和妄想密切相关。 人们还认识到,视觉空间工作记忆、视觉整合和速度辨别任务的较差表现与较大的负面症状(残疾的主要原因)相关。 VH 在精神障碍中很常见(30-70% 的患病率),并且可能对现有治疗无效。 VH 在精神病中的研究不足,许多文献都关注幻听。 尽管 VH 具有神经科学和临床意义,但负责的大脑区域不太清楚。

功能性神经影像学研究已经确定了 VH 在多个脑区(舌、梭状、楔、外侧膝状核和枕叶皮层)的神经相关性,并支持增加视觉皮层活动和感觉皮层过度刺激产生 VH 的假设。 然而,直到最近,这些神经影像学发现是否代表 VH 的原因、结果或偶然相关性仍不清楚。 研究人员使用一种新验证的称为病变网络映射的技术证明,在 VH 的发展中具有因果作用的局灶性脑病变可以发生在大脑的不同位置,包括感觉通路的内部和外部,并且这些病变在功能上与外侧膝状体相关核,视觉通路的主要中继中心。 他们还发现,98% 的皮层下和皮层损伤与纹状体外视皮层中完全相同的位置相连。 因此,纹外视觉皮层激活与 VH 之间的关联表明该区域可能最适合通过脑刺激进行调节。

一种可以改变皮质兴奋性的方法是使用经颅电刺激 (tES),这是一种非侵入性脑刺激技术。 高清 tES (HD-tES) 是 tES 的改进版本,具有更高的皮质刺激空间精度。 这涉及通过头皮电极向大脑输送微弱电流 (1-2 mA)。 tES 调节皮质兴奋性,其中阳极刺激趋于增加(即静息电位变得不那么负),阴极刺激趋于降低底层膜电位(即静息电位变得更负)(14,15)。 研究表明,tES 可以以极性依赖的方式调节视觉皮层功能,其中阳极刺激可以增加,阴极刺激可以降低视觉诱发电位中 N70 成分的振幅。 虽然 tES 是一种很有前途的辅助治疗精神分裂症的幻听和阴性症状,但人们对其在治疗 VH 中的作用知之甚少。 迄今为止,已经描述了两个案例,其中将枕骨区域的阴极 tES(即外向电流)应用于经历治疗难治性 VH 的患者,这导致症状改善。 综上所述,最近的病变网络映射将纹状体外视觉皮层确定为精神分裂症中 VH 的主要来源,结合这两个单例病例研究表明,有可能通过设计针对纹状体外视皮层的 tES 方案来减轻 VH双边的。 无创神经调节和电场建模方面的技术进步进一步使我们能够创建一个 tES 协议,专门根据具有高空间分辨率(即使用 HD-tES)的病变网络映射研究(即使用精确的蒙特利尔神经病学研究所坐标)的结果进行指导.

研究类型

介入性

注册 (实际的)

6

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Massachusetts
      • Boston、Massachusetts、美国、02215
        • Beth Israel Deaconess Medical Center

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

14年 至 46年 (成人)

接受健康志愿者

描述

纳入标准:

  • 符合精神分裂症、分裂情感障碍或精神病性双相情感障碍的诊断标准,经《精神障碍诊断和统计手册结构化临床访谈》第 4 版文本修订版 (DSM-IV TR) 和临床诊断共识验证;
  • 参与前 1 个月内相关抗精神病药物没有变化;
  • 有足够的英语水平可以参与。

排除标准:

  • 孕妇或哺乳期妇女;
  • 智商
  • 任何主要的医学或神经学
  • 药物滥用阳性尿液药物筛查的诊断
  • 继发于青光眼、白内障或黄斑变性的中度至重度视力障碍史
  • 严重的医疗疾病或不稳定需要在明年住院
  • 相关皮肤过敏;金属或电子植入物(例如 心脏起搏器、大脑刺激器)。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:治疗
  • 分配:非随机化
  • 介入模型:顺序分配
  • 屏蔽:无(打开标签)

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:阴极经颅直流电刺激 (tDCS)
两个 20 分钟的阴极 tDCS 会话到双侧纹状体视觉皮层,持续 5 天(总共 10 个会话)。
对纹状外视皮层的电刺激。
实验性的:阳极经颅交流电刺激 (tACS)
两个二十分钟的阳极 tACS 三角洲阶段会议对齐 5 天(总共 10 个会议)。
对纹状外视皮层的电刺激。

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
稳态视觉诱发电位 (ssVEP)
大体时间:与第 0 天相比,第 5 天测量
在基线、5 天和 1 个月的访问中测量 P100 的平均诱发反应电位幅度变化。 ssVEP 用于测量早期视觉反应的电生物标志物的变化。 刺激包括 50 次试验,在受试者的中央、双侧、左或右视野中以 18.75 Hz 的频率振荡 2000 毫秒(总共 200 次伪随机交错试验),试验间隔为 2.5 秒。
与第 0 天相比,第 5 天测量
稳态视觉诱发电位 (ssVEP)
大体时间:与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
在基线、5 天和 1 个月的访问中测量 P100 的平均诱发反应电位幅度变化。 ssVEP 用于测量早期视觉反应的电生物标志物的变化。 刺激包括 50 次试验,在受试者的中央、双侧、左或右视野中以 18.75 Hz 的频率振荡 2000 毫秒(总共 200 次伪随机交错试验),试验间隔为 2.5 秒。
与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
阳性和阴性症状量表 (PANSS)
大体时间:与第 0 天相比,第 5 天测量
测量精神病症状总分。 PANSS 是临床医生管理的仪器,它有 30 个项目测量一系列症状,这些症状按 7 分制评分(1 = 没有,2 = 最小,3 = 轻度,4 = 中度,5 = 中度严重,6 = 严重,和 7 = 极端)。 总分在 30-210 之间,分数越高表示症状越严重。 子量表包括一般、阴性和阳性症状类别,分数越高表示症状越严重。 正负量表的范围是7-49,一般精神病理学量表的范围是16-112。
与第 0 天相比,第 5 天测量
阳性和阴性症状量表 (PANSS)
大体时间:与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
测量精神病症状总分。 PANSS 是临床医生管理的仪器,它有 30 个项目测量一系列症状,这些症状按 7 分制评分(1 = 没有,2 = 最小,3 = 轻度,4 = 中度,5 = 中度严重,6 = 严重,和 7 = 极端)。 总分在 30-210 之间,分数越高表示症状越严重。 子量表包括一般、阴性和阳性症状类别,分数越高表示症状越严重。 正负量表的范围是7-49,一般精神病理学量表的范围是16-112。
与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
生物运动
大体时间:与第 0 天相比,第 5 天测量
测量检测到的运动的正确百分比。 使用向右或向左行走的点光动画(头部和身体主要关节上的 12 个点)评估生物运动感知。 目标动画嵌入许多随机移动的噪声点(24、48 或 72)中以控制任务的难度级别。 参与者被要求指出动画走向的方向。 任务持续了大约 4 分钟。
与第 0 天相比,第 5 天测量
生物运动
大体时间:与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
测量检测到的运动的正确百分比。 使用向右或向左行走的点光动画(头部和身体主要关节上的 12 个点)评估生物运动感知。 目标动画嵌入许多随机移动的噪声点(24、48 或 72)中以控制任务的难度级别。 参与者被要求指出动画走向的方向。 任务持续了大约 4 分钟。
与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
国际情感图片系统 (IAPS) 任务
大体时间:与第 0 天相比,第 5 天测量
情绪诱发相关电位 (ERP) 测量是使用 IAPS 获得的,它由不愉快、愉快和中性场景刺激组成。 场景包括人类威胁、动物威胁、情色、浪漫情侣、人物、家庭和风景。 在每次实验期间,参与者将每个场景观看三遍。 图像呈现 1000 毫秒,然后是 3.5 秒的黑色屏幕,带有一个小红点作为固定点。
与第 0 天相比,第 5 天测量
国际情感图片系统 (IAPS) 任务
大体时间:与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
情绪诱发相关电位 (ERP) 测量是使用 IAPS 获得的,它由不愉快、愉快和中性场景刺激组成。 场景包括人类威胁、动物威胁、情色、浪漫情侣、人物、家庭和风景。 在每次实验期间,参与者将每个场景观看三遍。 图像呈现 1000 毫秒,然后是 3.5 秒的黑色屏幕,带有一个小红点作为固定点。
与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
速度歧视
大体时间:与第 0 天相比,第 5 天测量
使用恒定刺激法确定速度辨别性能。 参与者要求指出连续呈现 300 毫秒的两个梯度(漂移 Gabor 补丁)中较快的一个,刺激间间隔为 500 毫秒 51。有 9 个速度差异级别来调节任务的难度。 每个难度级别都有 15 个试验。 速度辨别阈值,对应于每个受试者 75% 的准确度水平,计算为性能指标。 这个任务会话持续了大约 5 分钟。
与第 0 天相比,第 5 天测量
速度歧视
大体时间:与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
使用恒定刺激法确定速度辨别性能。 参与者要求指出连续呈现 300 毫秒的两个梯度(漂移 Gabor 补丁)中较快的一个,刺激间间隔为 500 毫秒 51。有 9 个速度差异级别来调节任务的难度。 每个难度级别都有 15 个试验。 速度辨别阈值,对应于每个受试者 75% 的准确度水平,计算为性能指标。 这个任务会话持续了大约 5 分钟。
与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
视觉空间工作记忆
大体时间:与第 0 天相比,第 5 天测量
为了评估视觉空间工作记忆,参与者被要求从三个形状中识别并记住奇怪形状的位置。 在一段时间后用三个新形状重复该过程。 要求参与者按照正确的出现顺序指出奇怪形状出现的位置。 每个级别的两次正确试验会导致项目负载增加一个的下一个级别。 当同一级别的两个试验不正确时,会话终止。 最终分数是根据达到的最高水平(最高 10)的表现计算的,其中至少通过了一项试验。 更高的分数意味着更好的视觉空间记忆能力(0-10)和达到的最高难度级别。 这个任务持续了 3-5 分钟。
与第 0 天相比,第 5 天测量
视觉空间工作记忆
大体时间:与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
为了评估视觉空间工作记忆,参与者被要求从三个形状中识别并记住奇怪形状的位置。 在一段时间后用三个新形状重复该过程。 要求参与者按照正确的出现顺序指出奇怪形状出现的位置。 每个级别的两次正确试验会导致项目负载增加一个的下一个级别。 当同一级别的两个试验不正确时,会话终止。 最终分数是根据达到的最高水平(最高 10)的表现计算的,其中至少通过了一项试验。 更高的分数意味着更好的视觉空间记忆能力(0-10)和达到的最高难度级别。 这个任务持续了 3-5 分钟。
与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
整体功能评估 (GAF)
大体时间:与第 0 天相比,第 5 天测量

测量源自患者症状、人际关系和生活功能的整体功能。 分数越高,个人处理日常活动的能力就越好,出现的症状也就越少。

91-100 没有症状。 在广泛的活动中表现出色。 81-90 没有或只有轻微症状,各方面功能良好。 71-80 症状是对社会心理压力源的短暂且可预期的反应。

61-70 一些轻微的症状或一些功能困难。 51-60 中度症状或中度功能困难。 41-50 严重的症状或任何严重的功能障碍 31-40 在工作或学校、家庭关系、判断力、思维或情绪等多个方面存在一些障碍或严重障碍。

21-30 行为在很大程度上受到妄想或幻觉或严重损伤的影响 11-20 有伤害自己或他人的危险。 1-10 严重伤害自己或他人的持续危险。 0 不充分的信息

与第 0 天相比,第 5 天测量
整体功能评估 (GAF)
大体时间:与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量

测量源自患者症状、人际关系和生活功能的整体功能。 分数越高,个人处理日常活动的能力就越好,出现的症状也就越少。

91-100 没有症状。 在广泛的活动中表现出色。 81-90 没有或只有轻微症状,各方面功能良好。 71-80 症状是对社会心理压力源的短暂且可预期的反应。

61-70 一些轻微的症状或一些功能困难。 51-60 中度症状或中度功能困难。 41-50 严重的症状或任何严重的功能障碍 31-40 在工作或学校、家庭关系、判断力、思维或情绪等多个方面存在一些障碍或严重障碍。

21-30 行为受到妄想或幻觉或严重损伤的显着影响 11-20 有伤害自己或他人的危险。 1-10 严重伤害自己或他人的持续危险。 0 不充分的信息

与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量
蒙哥马利-阿斯伯格抑郁量表 (MADRS)
大体时间:与第 0 天相比,第 5 天测量

Montgomery-Åsberg 抑郁量表 (MADRS) 测量总抑郁评分,是一个包含十项的诊断问卷,精神病学家或训练有素的心理健康提供者使用它来衡量情绪障碍患者抑郁发作和/或症状的严重程度。 分数越高表示抑郁越严重。

问卷包括十种症状的问题:明显的悲伤、报告的悲伤、内心紧张、睡眠减少、食欲下降、注意力不集中、疲倦、感觉无力、悲观想法、自杀念头。

规模使用的总量表示:

0 至 6:正常/无症状 7 至 19:轻度抑郁 20 至 34:中度抑郁 35 至 60:重度抑郁

与第 0 天相比,第 5 天测量
蒙哥马利-阿斯伯格抑郁量表 (MADRS)
大体时间:与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量

Montgomery-Åsberg 抑郁量表 (MADRS) 测量总抑郁评分,是一个包含十项的诊断问卷,精神病学家或训练有素的心理健康提供者使用它来衡量情绪障碍患者抑郁发作和/或症状的严重程度。 分数越高表示抑郁越严重。

问卷包括十种症状的问题:明显的悲伤、报告的悲伤、内心紧张、睡眠减少、食欲下降、注意力不集中、疲倦、感觉无力、悲观想法、自杀念头。

规模使用的总量表示:

0 至 6:正常/无症状 7 至 19:轻度抑郁 20 至 34:中度抑郁 35 至 60:重度抑郁

与第 0 天和第 5 天相比,在第 30 天测量

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Paulo Lizano, MD,PhD、Staff Physician/Scientist

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2020年10月1日

初级完成 (实际的)

2022年1月1日

研究完成 (实际的)

2022年1月2日

研究注册日期

首次提交

2021年4月16日

首先提交符合 QC 标准的

2021年4月28日

首次发布 (实际的)

2021年5月3日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2025年6月12日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2025年6月10日

最后验证

2025年6月1日

更多信息

与本研究相关的术语

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

研究美国 FDA 监管的设备产品

是的

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经颅电刺激的临床试验

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