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Mit menschlichen Lebenserwartung stetig im Laufe des letzten Jahrhunderts die Prävalenz und Inzidenz von Krankheiten des alternden Gehirn, wie Demenz und andere Neurodegenerative Prozesse, auch wachsen. Parallel baut daher die Entwicklung neuer Medikamente zur Behandlung dieser Krankheiten. Aber nicht viele neue Medikamente sollen aktiv im ZNS sein auf dem Markt aufgrund mangelnder zentrale Effekte oder unerwünschte Nebenwirkungen in späteren Phasen der Droge Entwicklung1. In traditionellen Phase sind 1 Studien die Ziele um Informationen über die Pharmakokinetik, d. h. die Wirkung, die der menschliche Körper auf das Medikament (z. B. durch metabolisierenden), sowie Sicherheit und Verträglichkeit des neuen Medikaments hat. Frühen Nachweis der pharmakodynamische Effekt (die, die das Medikament auf den Körper hat), aber möglicherweise noch wichtiger bei Entscheidungen über die Fortschritte in der klinischen Entwicklung einer neuen Substanz und kann verhindern, dass fehlerhafte Entscheidungen mit Konsequenzen bei später Phasen der Entwicklung Prozess2.
In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat das Zentrum für Human Drug Research (CHDR) eine computergestützten Testbatterie neuropsychologische und neurophysiologische Messungen, die empfindlich auf CNS Effekte von Drogen entwickelt. Diese Testbatterie dient immer wieder über den Tag um Pharmakodynamische Wirkungen einer neuen Substanz zu messen. Es belegt damit das Medikament die Fähigkeit, den gewünschten Effekt, um die Blut - Hirn-Schranke zu durchdringen, und geben das Gehirn oder das Fehlen derselben3. Auch könnten Ergebnisse der Testbatterie der Wirkmechanismus einer Verbindung Informationen über wie die einzelnen Tests auf bestimmte Droge eine geschlechtergerechte CNS Domänen entsprechen. Zum Beispiel wenn Effekte des neuen Medikaments, auf das Labyrinth lernen-Test, der ein Test für zentralnervöse Arbeitsgedächtnis ist gesehen werden, deutet dies, dass das Medikament auf Rezeptoren in Teilen des Gehirns zentralnervöse Arbeitsgedächtnis beteiligt wirkt. Darüber hinaus dient die Testbatterie zum Bildschirm für die CNS Nebenwirkungen für Verbindungen, die nicht im ZNS arbeiten soll und wo CNS Aktivierung ausgeschlossen werden muss.
Die Testbatterie besteht aus eine große Anzahl von kognitiven und neurophysiologischen Tests, die erwiesenermaßen empfindlich, um Pharmakodynamische Wirkungen von CNS aktive Drogen3,4,5,6. Die Kern-Testbatterie umfasst sechs neuropsychologische Domänen: Exekutive funktionieren, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Antwortauslösung funktionieren oder Koordination, Motorik und subjektive Drogenwirkungen. Die Kern-Tests sind: saccadischen Auge Bewegung7, glatte Verfolgung Auge Bewegung8, Bowdle VAS9, die Bindung und Lader VAS10, Körper Sway, adaptiven Tracking11, visuelles verbalen lernen12und qEEG, die Decken Sie die wichtigsten kognitiven und neurophysiologischen Domains bereits erwähnt. Diese Tests haben gezeigt, in der Lage sein, Veränderungen im CNS Funktionen als Folge Verabreichung mehrerer Arten und Klassen von Medikamenten (siehe unten) zu messen. Die Batterie kann wiederholt verabreicht werden (bis zu 12 Mal nach Medikamentengabe) aufgrund der insgesamt 30-min-Verwaltung, die unbedingt die Konzentrationswirkung Profil eines Medikaments zu charakterisieren. Die Testbatterie kann erweitert und angepasst mit verschiedenen Tests passen bestimmte Medikamentenklassen oder sogar bestimmte Rezeptoren zu untersuchen. Die Testbatterie wurde in einer Vielzahl von Medikamenten, die auf verschiedene CNS-Systeme (z.B. Benzodiazepine, Antipsychotika, Ethanol und Cannabis12,13,14,15 validiert ,16,17,18,19,20,21) werden zuverlässig nachweisen Droge in Verbindung stehenden CNS Effekte.
Während andere EDV bestehen Testbatterien (z. B. in Egerhazi Et Al. beschrieben 22 und Underwood Et al. ( 23), und sind weit verbreitet in klinischen Studien verwendet, die Testbatterie, die in diesem Dokument beschriebenen zeichnet sich als sie nicht nur neuropsychologischen Tests wie das VVLT und VASs, aber auch neurophysiologische Messungen (z. B. EEG, Augenbewegungen enthält (Versuche), und verbindet verschiedene Aspekte des Gehirns in eine Test-Batterie funktioniert, und besser was den multimodalen Charakter des kognitiven Verhaltens. Zudem wie der Testbatterie computerized ist, werden die Testergebnisse elektronisch generiert. Dies führt im Ergebnis-Werte, die auch in verschiedenen Studien von verschiedenen wissenschaftlichen Mitarbeitern, zulassend Standardisierung der Ergebnisse verwendet werden, sowie Werte, die weniger fehleranfällig im Vergleich zur Bewertung von hand sind. Die Ergebnis-Dateien können einfach in elektronische Datenbanksysteme hochgeladen werden und können verwendet werden, um die Zwischenberichte der pharmakodynamische Effekte neuer Medikamente innerhalb eines Tages zu generieren.
Es gibt mindestens eine Klasse von Medikamenten, wo frühen Nachweis der pharmakologischen Wirkung im Gehirn schwierig gewesen ist; die (pro) cholinerge Medikamente. Acetylcholin ist einer der wichtigsten Neurotransmitter des ZNS und hat gezeigt, dass eine Schlüsselrolle in der Kognition, insbesondere bei Prozessen wie lernen und Gedächtnis24,25. Infolgedessen wird cholinerge Dysfunktion Neurodegenerative Prozesse wie die Alzheimer-Krankheit26zugrunde liegen. Neue Verbindungen zur Verstärkung der kognitiven Funktionen, wie z. B. spezifische Muskarin und Nikotin-Rezeptor-Agonisten treten nun klinische Studien.
Wie Studien der frühen Phase in der Regel bei häufig junge, gesunde Probanden, die kognitiv auf einem normalen Niveau durchführen durchgeführt werden, ist es schwierig, zu studieren oder sogar nachweisen, pharmakodynamische Wirkung eines neuen Medikaments zur Behandlung von kognitiven Fähigkeiten bei Patienten mit einer Erkrankung des das Gehirn.
Unsere Fraktion hat deshalb ein Werkzeug, das verwendet werden kann, für den Nachweis der frühen Beweis für Pharmakologie der ein neues Medikament entwickelt: die pharmakologische Herausforderung-Modell. Eine bereits zugelassenen und vermarktete Medikament wird verwendet, um vorübergehende und reversible Erkrankung-ähnliche Symptome bei gesunden Probanden über eine pharmakologische Mechanismus im Zusammenhang mit der Krankheit, die als Indiz für das neue Präparat richtet zu induzieren. In den meisten Fällen ist dieser Effekt eine unerwünschte Nebenwirkung des Medikaments, durch Aktivierung von Rezeptoren an einer anderen Stelle des menschlichen Körpers im Vergleich zu der Website, wo das Medikament bestimmt ist, zu arbeiten. Muskarin Acetylcholin-Rezeptor-Antagonist Scopolamin wird beispielsweise zur Behandlung von Übelkeit und Erbrechen durch Reisekrankheit verwendet. Nebenwirkungen aus verärgern Muskarin Acetylcholin-Rezeptoren im Gehirn sind die Anti-kognitive Effekte wie reduzierte Aufmerksamkeit und Gedächtnis gleicht die Defizite in der Alzheimer-Krankheit27gesehen.
Da Scopolamin als Muskarin Acetylcholin Herausforderung Modell verwendet, um Alzheimer-ähnlichen, noch vorübergehend zu induzieren, kognitive Wirkung bei gesunden Probanden27, CHDR entwickelt und validiert eine pharmakologische Herausforderung Modell mit Mecamylamin. Mecamylamin ist ein nicht-kompetitiver Nikotinsäure Acetylcholin-Rezeptor Antagonist28 resultiert in cholinerge Dysfunktion, d. h., transiente kognitiven Defiziten bei gesunden jungen Männern29,30.
Die oben genannten computergestützten Testbatterie wurde verwendet, um das Potential der verschiedenen Dosierungen von Mecamylamin, Auswirkungen auf die neurophysiologische und kognitive Tests zeigen. Die Erwartung war, dass mit zunehmender Dosis, die Auswirkungen auf die verschiedenen Tests auch erhöhen würde. Anschließend wurden diese Effekte die Plasmakonzentrationen des Medikaments, wodurch das Plasma Konzentration-Effekte (pharmakokinetischen pharmakodynamische) Verhältnis von Mecamylamin29verwandt.
Die Tests integriert in das Design dieser Studie wurden ausgewählt, basierend auf die zu erwartenden Effekte aus der Literatur und der pharmakologischen Wirkmechanismus von Mecamylamin auf die Nikotin-Rezeptoren bekannt:
Adaptive Tracking-Test:
Dies ist eine Verfolgung-Tracking Aufgabe, für die Messung der Antwortauslösung Koordination und anhaltende Aufmerksamkeit. Ein Kreis von bekannten Dimensionen bewegt sich zufällig über einen Bildschirm. Das Thema muss versuchen, einen Punkt innerhalb des beweglichen Kreises zu halten, durch den Betrieb eines Joysticks. Wenn dieser Versuch erfolgreich ist, erhöht die Geschwindigkeit des beweglichen Kreises. Umgekehrt sinkt die Geschwindigkeit, wenn der Proband nicht, dass den Punkt innerhalb des Kreises behaupten kann. Im Gegensatz zu nicht-adaptiven Tracking-Methoden führt dies zu einer ständigen und individuell angepasste Aufgabe während des Verfahrens. Die adaptiven Tracking-Test verwendet wurde von Hobbs & Strutt, nach Vorgaben von Borland und Nicholson11entwickelt.
Glatte Verfolgung und Sakkadische Sehtests Bewegung:
Die Verwendung eines Computers für die Messung der Sakkadische Augenbewegungen und glatte Verfolgung wurde ursprünglich von Baloh Et Al. beschrieben. 7, und für glatte Verfolgung durch Bittencourt Et Al. 8, und umfassend validiert wurde am CHDR von Van Steveninck Et Al. 19 , 20 , 21 das Thema ist erforderlich, um eine Lichtquelle mit den Augen zu folgen, die auf einem Bildschirm in 58 cm Abstand horizontal bewegt. Die Lichtquelle bewegt sich kontinuierlich für die Messung der glatte Verfolgung und springt hin und her für die Messung der Sakkadische Augenbewegungen.
VASs:
Beurteilung der subjektiven Gefühl der Wachheit, Stimmung und Ruhe erfolgte mit einem Satz von 16 visuelle analoge Leitungen wie von Norris (1971) und Bond und Lader10beschrieben. Visuelle analoge Partituren verlassen sich auf die Fähigkeit des Probanden, semi-Quantifizierung einen subjektiven Zustand. Visuelle analoge Leitungen bestehen aus 10 cm Liniensegmente. Das Thema ist mit 16 Linien, 1 zu einem Zeitpunkt auf dem Bildschirm präsentiert. An den beiden Enden der Linie, zwei gegensätzliche Wörter repräsentieren Zustände des Geistes (z.B., glücklich, traurig, angespannt – entspannt) werden vorgestellt. Themen gestellt auf einen Punkt auf der Linie, die am besten ihren subjektiven Zustand entspricht der Bedingung getestet darstellt. Das Ergebnis ist ein Abstand (mm) von der Marke in der Zeile berechnet.
Körper-Sway:
Eine Zeichenfolge aus einem Potentiometer, die in den Test-Batterie-Computer eingebaut ist, wird verwendet, um die posturale Stabilität in einer Ebene zu messen, während das Thema immer noch mit geschlossenen Augen steht (in de Haas Et al.beschrieben. 12).
VVLT:
Das VVLT ist ein Wort lernen und Gedächtnis-Test, ausführlicher in de Haas Et Al. beschrieben 12 Themen werden vorgestellt mit einer Reihe von 30 Wörter, eins nach dem anderen auf dem Computerbildschirm. Die Worte ausgesprochen und erinnert werden müssen. Es gibt drei sofortige Abberufung Studien, einer verzögert kostenlose Rückruf-Studie (d.h., ohne Vorlage der Wörter nach circa 20 min) sowie die Anerkennung.
Pharmaco-EEG:
Für das standard Pharmaco-EEG sind Elektroden beschränkt sich auf die Midsagittal führt (Fz, Cz, Pz und Oz), zwei Elektroden für die Aufzeichnung von Augenbewegungen (äußeren Augenwinkel) und eine Masseelektrode 2 cm oberhalb der Nasion platziert. Änderungen in der Amplitude der folgenden Frequenzbänder sind durch Spektralanalyse (d.h., schnelle Fourier-Transformation) quantifiziert: ß-Band (13,5-35 Hz), γ-Band (35-48,9 Hz), α-Band (7,5-13,5 Hz) und θ- und δ-Bands (7,5 Hz oder weniger).