一种研究胆碱能药物早期开发中胆碱能药物中央神经系统药效学作用的计算机测试电池
2019年2月11日
一个经过验证的计算机电池的神经心理和神经生理测试被用来研究药效学影响的中枢神经系统在早期阶段的发展。为了证明测试电池, 描述了 mecamylamine 的急性影响和两种激动剂药物逆转这些影响。
在我们的研究中，我们使用由几种不同的神经心理学和神经生理学方法组成的测试电池。每个测试对不同类别的中枢活性药物敏感。该技术的一个主要优点是，它允许在学习日期间重复测量。
这样，可以确定那些浓度效应关系。由于数据几乎立即处理和分析，因此可以毫不拖延地用于剂量升级决策。要开始此过程，请打开测试电池计算机的电源，然后打开计算机和屏幕。
然后，将主体放在计算机屏幕和操纵手柄前面。确认主体的首选手，并相应地调整操纵手柄。指示主体将操纵手柄作为笔握住，手臂放在桌子上。
随后，通过已安装的程序启动测试脚本。填写所要求的细节，如科目和学习编号。接下来，单击"测试协助"屏幕上的"开始"执行测试。
在"测试辅助"屏幕上监视主题的性能，并鼓励主题在主题不能超过难度系数 2 时保持圆点。在此步骤中，识别右眼的外侧 Canthus。对左眼重复此过程。
然后确定接地电极的位置，比纳西翁高两厘米。使用棉巾皮肤清洁凝胶彻底擦拭眼电极的位点，进行生物电测量，以降低皮肤阻抗。小心不要磨光皮肤。
但是不要擦得太轻。之后，用纱布擦去残留的凝胶。在准备的场地上应用三个自粘电极。
之后，将导线连接到眼电极，用缓冲液清洗。将手放在电极的按下按钮后面，以防止其推入皮肤。将导线沿着耳朵放在主体的肩膀上，以防止电线挂在眼睛前面。
然后将三根导线插入电极阻抗计。通过安装的程序启动测试脚本，并填写请求的科目和学习编号等细节。然后在"测试协助"屏幕上显示"转到"指令时开始测试。
对于标准制药代码 EEG，电极连接到中质引线。位置基于 10/20 系统。在这里，我们提出了闭着眼睛的静止状态EEG的方法;但其他范式，包括事件相关的潜在可能也是可能的。
虽然四个电极对于许多情况下就足够了，但电极的数量可以根据实验而变化，最大值为三十二个。要执行视觉模拟比例测试，请指示对象使用鼠标标记屏幕上显示的视觉沿线，以评分其当前感觉。告知主体，直线上最极端的点代表可以想象到的最极端的感觉。
启动测试脚本并填写请求的科目和学习编号等要求的具体内容。然后，通过单击鼠标指示主题开始测试。在身体摇摆测试中，请对象站在电脑前，脚之间的距离约为10厘米，手臂悬挂在身体旁边。
使用夹子将来自测试电池计算机中内置的电位计的字符串连接到主体的腰部。接下来，调整表的高度，其计算机上的计算机，直到字符串水平。之后，请对象闭上眼睛。
启动测试脚本并填写请求的具体细节。然后，通过单击测试辅助计算机屏幕上的启动身体摇摆采样会话开始测试。在视觉、口头学习测试中，指示主体，在单词的视觉演示过程中，他或她应在单词出现时命名并记住单词。
在列表的末尾，请回忆一些带名字的单词。启动测试脚本并填写请求的具体细节。之后，请指示主题阅读屏幕上显示的书面说明。
告诉主体，当主体按下空格键时，测试将开始。单击测试协助屏幕上的召回字来记录召回的单词。此处显示的是12个健康男性受试者的平均值的时间过程，用于在药物给药后多个时间点测量的自适应跟踪测试。
正确跟踪的百分比在 Y 轴上显示。时间点后剂量呈现在X轴上，并产生双安慰剂结果。10毫克的梅卡米胺结果，20毫克的梅卡米胺结果和0.5毫克斯科波拉明。
测试电池是灵活的，可以调整到一定的药物配置文件。该程序还可以与其他药理测量或血液采样或医学评估（如心电图和血压）相结合。这可以回答有关安全性和药代动力学的其他问题。
测试电池使研究人员能够探索新化合物的大脑渗透和药理活性，不仅在健康志愿者中，而且在神经或精神疾病患者中。看完这段视频后，您应该清楚地了解如何使用这种测试电池在广泛的神经心理学和神经生理功能领域获得药物影响敏感度量。
概述
本研究利用计算机化的神经心理学和神经生理学测试电池来评估新开发的药物对中枢神经系统的药效动力学效应。具体来说，它检查了美卡迈林的急性影响以及由两种激动剂药物诱导的逆转效应。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经心理学
- 神经生理学
- 药效动力学
背景
- 测试电池包括对不同中枢神经系统活性药物敏感的多种方法。
- 它允许在研究日进行重复测量，以建立浓度-效应关系。
- 即时数据处理有助于及时做出剂量递增决定。
研究目的
- 展示使用测试电池研究药物对中枢神经系统功能的影响。
- 评估测试电池在提供药物相互作用见解方面的有效性。
- 评估电池在不同药物特征方面的灵活性。
使用的方法
- 主要平台是整合神经心理学和神经生理学评估的计算机化测试电池。
- 生物模型包括健康志愿者和患有神经或精神疾病的患者。
- 未提及多组学工作流程。
- 测试包括在受控条件下的脑电图评估和性能任务。
- 电极放置和其他方法学细节遵循标准化程序以确保准确性。
主要结果
- 该研究突出了测试电池在各种神经心理学领域产生敏感药物效应测量的能力。
- 关键发现包括对剂量后受试者的跟踪准确性，并识别了显著趋势。
- 探讨了对美卡迈林和激动剂药物的反应，重点关注药理活性。
- 测试电池的灵活性允许研究人员适应不同干预措施的设置。
结论
- 本研究证明了测试电池在评估中枢神经系统药物效应方面的有效性，同时允许探索药理活性。
- 未提及多组学分析或代谢测量。
- 研究结果对进一步理解神经元机制及其在药效动力学中的作用具有重要意义。
常见问题
Executive Industry Relevance
Early-phase CNS drug development requires sensitive, repeatable pharmacodynamic assessments to establish concentration-effect relationships and support dose escalation decisions. A computerized test battery enables immediate data processing and repeated administration across neuropsychological and neurofunctional domains, providing predictive confidence in target engagement and mechanistic de-risking. This approach supports go/no-go decisions in lead identification by quantifying drug effects on learning, memory, visuomotor control, and arousal.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by detecting dose-dependent pharmacodynamic effects of cholinergic compounds on cognitive and motor function.
- Operational Value: Enables repeated measurements to characterize drug-induced changes in visual verbal learning and adaptive tracking performance.
- Predictive Value: Supports target confidence by demonstrating sensitivity to anti-cholinergic challenge models like mecamylamine and scopolamine.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream screening by establishing baseline neuropsychological and neurophysiological responsiveness.
- Operational Value: Ensures assay standardization and reproducibility through computerized administration and immediate data analysis.
- Screening Readiness: Facilitates reliable compound evaluation across multiple CNS domains including attention, arousal, visuomotor control, and memory.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Bridges discovery and preclinical validation by using pharmacological challenge models to simulate disease-related CNS dysfunction.
- Risk-Adjusted Advancement: Supports decision-making by quantifying acute drug effects on biomarkers of cognitive and motor function.
- Mechanistic De-risking: Clarifies pathway engagement through dose-dependent effects on validated neuropsychological endpoints.
Pipeline & Workflow Integration
The test battery integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification, enabling hypothesis testing and biological de-risking prior to preclinical investment.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification and target validation by measuring drug effects on learning, memory, and visuomotor control.
- Screening: Enhances assay readiness through standardized, repeatable neuropsychological and neurophysiological assessments.
- Analytics: Provides quantitative dependent variable measurements (e.g., percentage correct tracking, word recall) that enable condition comparison and effect size determination.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity via pharmacological challenge models that induce reversible, disease-like CNS states.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform adaptable to diverse drug profiles and therapeutic areas.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target engagement, reduction of mechanistic ambiguity, and functional target validation.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability of CNS pharmacodynamic assessments.
- Strategic Value: Improved go/no-go decisions, capital efficiency, and reduced late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization based on quantitative pharmacodynamic profiles across cognitive and motor domains.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neuropsychological testing, neurophysiological recording, and computerized test administration.
- Dependent on specialized hardware including eye-tracking systems, EEG amplifiers, joystick interfaces, and stimulus presentation computers.
- Necessitates cross-team standardization of test instructions, electrode placement, and environmental controls.
- Involves adaptation considerations when applying the battery to different patient populations or disease models.
- Limited by subject fatigue and practice effects, requiring counterbalancing and sufficient washout periods between administrations.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Title
0:36
Adaptive Tracking Test
1:35
Saccadic Eye Movement and Smooth Pursuit Test
3:28
Visual Analog Scale, Body Sway and Visual Verbal Learning Test
5:32
Results: Effect of Placebo, Mecamylamine, and Scopolamine on the Adaptive Tracking Test in Healthy Young Males
6:08
Conclusion
