שימוש Saccadometry עם דיפ גירוי המוח לחקר תפקוד מוח נורמלי ופתולוגיים

רלוונטיות לתעשייה

מדידה כמותית של תנועות עיניים סקדיות מספקת ביומרקר תרגומי למחלות ניווניות של מערכת העצבים הקשורות לגנגליונים הבסיסליים, ובכך מאפשרת הערכה אובייקטיבית של התקדמות המחלה והשפעות של התערבויות טיפוליות. גישה זו תומכת בהפחתת סיכונים מכניסטיים (de-risking) באישור מטרות על ידי קישור תוצאות של גרייה עמוקה של המוח למדדים תפקודיים של תנועות עיניים, ובכך משפרת את הביטחון החזוי בקבלת החלטות בשלבים פרה-קליניים וקליניים מוקדמים. השיטה מגבירה את הרלוונטיות של תיק הפיתוח על ידי הצעת מדד הדיר שניתן לשחזור ובעל ממשק רב-תחומי, הישימה במחלת פרקינסון, במחלת הנטינגטון ובהפרעות אחרות של הגנגליונים הבסיסליים.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות על ידי כימות ההשפעה של הפרעה בגרעיני הבסיס (basal ganglia) על השהייה (latency) והמהירות של תנועות סקדיות (saccadic).
• ערך תפעולי: מספק קריאה כמותית מדויקת לצורך תיקוף תפקודי של מטרות במעגלים עצביים רלוונטיים למחלה.
• ערך חזוי: תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי מתאם בין פרמטרי גרייה לבין סממנים ביולוגיים של תנועות עיניים, ובכך מפחית עמימות בנוגע למעורבות המסלול.

סריקה ופיתוח בדיקה

• מוכנות הבדיקה: מייצרת מדידות סטנדרטיות וניתנות לשחזור של השהיית הסקדה (saccadic latency), מהירות שיא ואמפליטודה לצורך סריקת תרכובות או התערבויות.
• פלט כמותי: מאפשר זיהוי של חריגויות עדינות בהתפלגויות תנועות העיניים, ובכך תומך ברגישות הבדיקה לאיתורי יעילות מוקדמים.
• ניתנות להרחבה של הפלטפורמה: תומכת במפגשי בדיקה חוזרים (עם ובלי גרייה) כדי להעריך עקביות ואמינות לאורך תנאים ניסויים שונים.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• רלוונטיות למחלה: ממדל באופן ישיר מאפיינים פתופיזיולוגיים של מחלת פרקינסון, כגון השהיה סקדית (saccadic latency) מוגברת, באופן מדיד.
• המשכיות תרגומית: מגשר בין שלב הגילוי לאישור פרה-קליני על ידי אספקת סמן ביולוגי הניתן לתרגום ממודלים של בעלי חיים למחקרים בבני אדם.
• קידום מותאם סיכון: מספק מידע לקבלת החלטות של "המשך/עצור" (go/no-go) באמצעות כימות ההתאוששות התפקודית או ההידרדרות בעקבות נוירומודולציה.

שילוב תהליכי עבודה וצנרת נתונים

שיטה זו משתלבת ברצף הגילוי, החל מתיקוף מטרה דרך זיהוי מוביל ועד להערכה פרה-קלינית, ומספקת סמן ביולוגי תפקודי העוקב אחר המודולציה של מעגלי הגנגליה הבסאליים.

• ביולוגיה של הגילוי: תומך בבדיקת השערות על ידי מדידה של האופן שבו גרייה עמוקה של המוח משנה פרמטרים של תנועות סקדיות, ובכך מבהיר את הפתופיזיולוגיה ברמת המעגל העצבי.
• סריקה: מספק פלטיים כמותיים מוכנים לבדיקה (זמן תגובה, מהירות, אמפליטודה) המאפשרים השוואה מהימנה בין מצבי גרייה או מודלים גנטיים.
• אנליטיקה: מספק התפלגויות סטטיסטיות של מדדי סקדיות, מה שמקל על השוואות בין קבוצות וכימות גודל האפקט לצורך קבלת החלטות.
• מחקר תרגומי: מקשר בין השפעות של ניונומודולציה לנקודות קצה אוקולומוטוריות רלוונטיות מבחינה קלינית, ובכך תומך במאמצים להסמכת ביומרקרים.
• שימוש חוזר ארגוני: מהווה פלטפורמה לשימוש חוזר להערכת התערבויות ניונומודולטוריות מגוונות על פני מספר יעדים בגנגליים בסיסיים.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי על ידי הפחתת עמימות מכניסטית באופן שבו נוירומודולציה משפיעה על תפקוד המוח.
• ערך תפעולי: מבטיח סטנדרטיזציה והדירות באמצעות מבני ניסוי קבועים, תזמון גירויים ומעקב המותקן על הראש.
• ערך אסטרטגי: משפר את יעילות ההון על ידי מתן אפשרות לגילוי מוקדם של מטרות לא יעילות, ובכך מפחית את הסיכון לכישלון בשלבים מאוחרים.
• השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכונים על ידי כימות של מעורבות המטרה ומודולציה תפקודית במערכות רלוונטיות למחלה.

שיקולי יישום

• דורש מומחיות בבדיקות אוקולומוטוריות, מערכות נוירוסטימולציה ותיאום ניסויים קליניים למחקרים של מכשירים מושתלים.
• תלוי בחומרה ובתכנה של סקדומטר (saccadometer) להגשת גירויים, מעקב עיניים והסרת נתונים הכוללים ארטיפקטים של מצמוץ או תנועה.
• מחייב סטנדרטיזציה בין צוותי נוירולוגיה, נוירוכירורגיה וצוותי מחקר עבור פרוטוקולי בדיקה עקביים של DBS במצבי on/off.
• כולל שיקולי התאמה בעת יישום על מערכות מודל שונות או וריאציות של משימות סקדיות (למשל, prosaccade לעומת antisaccade).
• מוגבל על ידי זמינות המשתתפים, נגישות לממרי הגירוי והצורך בתאורה מבוקרת ומרחק ישיבה קבוע להבטחת איכות הנתונים.

שאלות נפוצות על ביו-פרמה