רישום פעילות עצבית קורטיקלית ותת-קורטיקלית באמצעות מערכות אלקטרודות

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

הקלטה בו-זמנית של נוירונים קורטיקליים וסוב-קורטיקליים מאפשרת הפחתת סיכונים מכניסטית בתהליך התיקוף של מטרה (target validation) על ידי הבהרת התפשטות האותים ברחבי המוח במהלך משימות קוגניטיביות. גישה זו תומכת בביטחון חיזוי בגילוי תרופות נוירו-פסיכיאטריות על ידי קישור קריאות קורטיקליות לפעילות במוח העמוק. היא מספקת מידע לקבלת החלטות לגבי פורטפוליו של תרופיות המכוונות למערכת העצבים המרכזית (CNS) באמצעות התאמה של ביומרקרים תרגומיים.

יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: בוחן היפותזות טיפוליות באמצעות מיפוי מעורבות של רשתות קורטיקליות-סוב-קורטיקליות במהלך משימות מבוססות קשב.
• ערך תפעולי: מאפשר הפחתת סיכונים ביולוגיים של יעדים באמצעות מדידה ישירה של קורלטים של LFP ו-EEG של הפעלה נוירונלית.
• ערך ניבוי: תומך בביטחון ביעדים על ידי כימות העברת אותות בין אזורי מוח בתגובה לגירויים חזותיים.

סריקה ופיתוח בדיקות

• מוכנות הבדיקה: הכנה של מערכות נוירופיזיולוגיות מתוקפות לסריקת תרכובות באמצעות קביעת תגובות בסיס של LFP ו-EEG לע극ררה ויזואלית.
• פלט כמותי: אספקת מדידות מסונכרנות של LFP ו-EEG המאפשרות ניתוח של תגובת מינון עבור תרכובות הפעילות במערכת העצבים המרכזית (CNS).
• שחזוריות: סטנדרטיזציה של מיקום האלקטרודות באמצעות מערכת 10-20 ותזמון הגירוי לצורך עקביות בין מעבדות באישור של סממנים ביולוגיים.

מחקר טרנסלציונלי ופרה-קליני

• רלוונטיות למחלה: מדמה ביצועים אנושיים במטלה קוגניטיבית ורגשית של סוג ה-flanker task כדי להתאימה לנקודות סיום קליניות באינדיקציות נוירופסיכיאטריות.
• המשכיות תרגומית: מגשר בין מודולציה של מטרות בשלב הגילוי לבין תיקוף פרה-קליני באמצעות קריאות של מעגלים עצביים שמורים.
• קידום מותאם סיכון: מספק מידע להחלטות המשך (go/no-go) על ידי זיהוי השפעות לא ספציפיות (off-target) על עיבוד סוב-קורטיקלי במהלך התערבויות הממוקדות בקורטקס.

שילוב תהליכי עבודה ומסלולי עיבוד

שיטה זו משתלבת ברצף הגילוי, החל מבדיקת היפותזת המטרה, דרך זיהוי מובילים (lead identification) ועד להערכת יעילות פרה-קלינית, על ידי אספקת מדדים נוירופיזיולוגיים אובייקטיביים.

• ביולוגיה של הגילוי: תומך בהבהרת מסלולים על ידי חשיפת האופן שבו גירויים חזותיים מתפשטים מרשתות קורטיקליות לרשתות תת-קורטיקליות במהלך מעורבות קוגניטיבית.
• סריקה: מאפשר מוכנות לבדיקה באמצעות הקלטות LFP ו-EEG יציבות וסנכרוניות בזמן, המגלה שינויים הנגרמים על ידי תרכובות בסנכרון עצבי.
• אנליטיקה: מספק מדדי אמפליטודת LFP ועוצמת EEG כמותיים המאפשרים השוואה של השפעות תרופתיות על פעילות קורטיקלית לעומת פעילות תת-קורטיקלית.
• מחקר תרגומי: מקשר לעבודה פרה-קלינית באמצעות אנלוגים שמורים של משימת ה-flanker במודלים של בעלי חיים לצורך תיקוף ביומארקרים בין מינים שונים.
• שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה נוירופיזיולוגית הניתנת לשימוש חוזר להערכת מספר מטרות של מערכת העצבים המרכזית (CNS) על פני תחומים טיפוליים שונים.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מפחית עמימות מכניסטית בתיקוף המטרה על ידי מדידה ישירה של מעורבות רשתות מוחיות מפוזרות.
• ערך תפעולי: מבטיח הדירות באמצעות הגדרה סטנדרטית של EEG, תזמון גירויים ופרוטוקולי התייחסות של אלקטרודות.
• ערך אסטרטגי: משפר את יעילות ההון על ידי זיהוי מוקדם של תרכובות פעילות ביולוגית, ובכך מפחית כישלונות בשלבים מאוחרים עקב חוסר במעורבות המטרה.
• השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף של מועמדים למערכת העצבים המרכזית (CNS) מותאם סיכון, בהתבסס על פרופילי תגובה קורטיקליים ותת-קורטיקליים תואמים.

שיקולי יישום

• דורש מומחיות באלקטרופיזיולוגיה, נוירו-אנטומיה ובטיחות משתתפים אנושיים לטיפול באלקטרודות פולשניות ובאלקטרודות שטח.
• תלוי בתיבות בקרה של EEG המסוגלות להקליט בו-זמנית LFP ו-EEG ברוחב פס גבוה עם סנכרון טריגר מדויק.
• מצריך סטנדרטיזציה בין-צוותית בין קבוצות מדעי המוח, פיתוח הבדיקות וניתוח הנתונים לצורך פרשנות עקבית של ביומרקרים.
• כולל שיקולי התאמה בעת תרגום פרדיגמות של משימת flanker אנושית למודלים של בעלי חיים או לבדיקות קוגניטיביות חלופיות.
• מוגבל על ידי זמינות משתתפים עם אלקטרודות DBS מושתלות, מה שמגביל את יכולת ההרחבה לסריקה בשפיעות גבוהה ללא מודלים חלופיים.

שאלות נפוצות בנושא ביו-פארמה