創薬初期段階におけるコリン作動性薬物の中枢神経系の薬理効果を研究するコンピュータ テスト バッテリー
2019年2月11日
初期段階の開発で新しく開発された薬物の中枢神経系の薬理効果を研究する神経心理学的および神経生理学的テストの検証済みコンピュータ バッテリが使用されます。テスト バッテリーを示すためには、mecamylamine の急性効果と 2 つのアゴニスト薬によるこれらの効果の逆転を説明します。
我々の研究では、いくつかの異なる神経心理学的および神経生理学的方法で構成される試験電池を使用する。各試験は、CNS活性薬の異なるクラスに敏感です.この技術の主な利点は、研究日の間に繰り返し測定を可能にする点です。
このようにして、濃度効果関係にあるものを決定することができる。データはほぼ即座に処理され、分析されるため、結果は遅延なく用量エスカレーションの決定に使用できます。この手順を開始するには、テスト用バッテリ コンピュータの電源を入れ、コンピュータと画面の電源を入れます。
次に、対象をコンピュータ画面とジョイスティックの前に座ります。被験者の好ましい手を確認し、それに応じてジョイスティックを調整します。テーブルの上に腕を置いて、ジョイスティックをペンとして保持するように被験者に指示します。
その後、インストールされたプログラムを使用してテストスクリプトを起動します。件名や学習番号など、要求された詳細を記入します。次に、[テストアシスタント]画面で[開始]をクリックしてテストを実行します。
[テストアシスタント]画面で被験者のパフォーマンスを監視し、被験者が難易度2を超えることができない場合は、ドットの周りに円を保持するように被験者を奨励します。このステップでは、右目の外側カンサスを特定します。左目に対してこの手順を繰り返します。
次に、ナシオンの上に2センチメートルの接地電極がある場所を特定します。綿拭き皮膚クレンジングジェルを使用して目の電極の部位を徹底的にこすり、生体電気測定を行い、皮膚のインピーダンスを低下させます。皮膚をブラドにしないように注意してください。
しかし、あまりにも柔らかくこすらないでください。その後、ガーゼで残留ゲルを拭き取ります。準備した部位に3つの自己接着電極を塗布します。
その後、ワイヤーを目の電極に接続し、緩衝液で洗浄する。電極のプレスボタンの後ろに手を置き、皮膚に押し込むのを防ぎます。ワイヤーが目の前にぶら下がるのを防ぐために、被験者の肩に沿ってワイヤーを指示します。
次に、3本のワイヤを電極インピーダンスメーターに差し込みます。インストールされたプログラムを使用してテストスクリプトを起動し、件名や学習番号などの要求された詳細を入力します。その後、Go命令が[テストアシスタント]画面に表示されたら、テストを開始します。
標準的なファーマコードEEGのために、電極は中座矢のリードに取り付けられる。場所は 10/20 システムに基づいています。ここでは、目を閉じた状態のEEGを休ませる方法を紹介しますが、イベント関連の可能性を含む他のパラダイムも可能です。
多くの場合、4つの電極で十分ですが、電極の数は実験に応じて、最大32個で変化させることができます。視覚、アナログスケールテストを行うために、画面上に提示された視覚的な沿線をマークするためにマウスを使用して、現在の感覚をスコア付けする被験者を指示します。ライン上の最も極端な点が想像できる最も極端な感覚を表していることを被験者に知らせます。
テスト スクリプトを開始し、件名や学習番号など、要求された詳細を入力します。次に、被験者にマウスをクリックして試験を開始するように指示する。身体の揺れテストでは、被験者に約10センチメートルの足と腕の間の距離を体と一緒にぶら下げてコンピュータの前に立ってもらいます。
テスト用バッテリ コンピュータに組み込まれたポテンショメータから始まる文字列を、クリップを使用して被写体のウエストに取り付けます。次に、テーブルの高さを、その上のコンピュータで、文字列が水平になるまで調整します。その後、被験者に目を閉じてもらいます。
テスト スクリプトを開始し、要求された詳細を入力します。次に、テスト支援コンピュータ画面で開始ボディの揺れサンプリングセッションをクリックしてテストを開始します。視覚的な口頭学習テストでは、単語の視覚的なプレゼンテーション中に、彼または彼女が表示されたときに単語に名前を付け、それらを覚えておくべきであることを、主題に指示します。
そして、リストの最後に、名前の単語を思い出してください。テスト スクリプトを開始し、要求された詳細を入力します。その後、画面上に表示される書かれた指示を読むため、件名に指示します。
被験者がスペースバーを押したときにテストが開始されることを被験者に伝えます。テストアシスタント画面で、リコールされた単語をクリックして、リコールされた単語を記録します。ここに示されているのは、薬物投与後の複数の時点で測定された適応追跡試験に対する12人の健康な男性被験者の平均値の時間経過である。
正しく追跡された割合は Y 軸に表示されます。時間ポイントポスト用量は、二重プラセボの結果とX軸上に提示されます.10 メカミンアミン結果のミリグラム, 20 ミリグラムメカミンミン結果と 0.5 ミリグラム スコポラミン.
テスト用バッテリーは柔軟性があり、特定の薬剤プロファイルに調整できます。この処置はまた他の薬物力学測定、またはECGおよび血圧のような血球採取または医学的評価と組み合わせることができる。これは、安全性と薬物動態に関する追加の質問に答えることができます。
この試験用バッテリーは、健康なボランティアだけでなく、神経学的または精神疾患を有する患者においても、新しい化合物の脳浸透および薬理学的活動を探求することを可能にする。このビデオを見た後, このテストバッテリーは、神経心理学と神経生理学的機能ドメインの広い範囲にわたって薬物の影響の敏感な尺度を得るために使用することができる方法をよく理解する必要があります。.
概要
この研究は、コンピュータ化された神経心理学的および神経生理学的テストのバッテリーを使用して、新しく開発された薬物が中枢神経系に与える薬力学的効果を評価します。具体的には、メカミラミンの急性影響と、2つのアゴニスト薬物によって引き起こされる拮抗効果を調べます。
主要な研究構成要素
科学の領域
- 神経心理学
- 神経生理学
- 薬力学
背景
- テストバッテリーには、さまざまな中枢神経系作用薬物に敏感な様々な方法が含まれています。
- 研究日における繰り返し測定を可能にし、濃度-効果関係を確立することができます。
- 即時のデータ処理により、タイムリーな用量増加の決定が容易になります。
研究目的
- 中枢神経系機能に対する薬物効果を研究するためのテストバッテリーの使用を実証すること。
- 薬物相互作用に関する洞察を提供するテストバッテリーの有効性を評価すること。
- 異なる薬物プロファイルに関連するバッテリーの柔軟性を評価すること。
使用された方法
- 主要なプラットフォームは、神経心理学的および神経生理学的評価を統合したコンピュータ化されたテストバッテリーです。
- 生物学的モデルには、健康なボランティアと神経学的または精神疾患を持つ患者が含まれます。
- 多分子オーミクスワークフローの言及はありません。
- テストには、制御された条件下でのEEG評価とパフォーマンスタスクが含まれます。
- 電極の配置およびその他の方法論的詳細は、精度のために標準化された手順に従います。
主要な結果
- この研究は、様々な神経心理学的領域にわたって感度の高い薬物効果測定を生成するテストバッテリーの能力を強調しています。
- 主要な発見には、投与後の被験者のトラッキング精度と、有意な傾向が特定されています。
- メカミラミンおよびアゴニスト薬物への反応が、薬理学的活性に焦点を当てて探究されています。
- テストバッテリーの柔軟な性質により、研究者は異なる介入にセットアップを適応させることができます。
結論
- この研究は、中枢神経系薬物効果の評価においてテストバッテリーの有効性を示し、薬理活性の探究を可能にしています。
- 多分子オーミクス分析や代謝測定は言及されていません。
- この発見は、神経機構とそれらの薬力学的役割についてのさらなる理解に影響を与えています。
よくある質問
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
