Manipulering og optimering af hjernerytmer til forbedring af søvn (MORPHEUS)

Dette er en feasibility-undersøgelse, der vil finde sted på to britiske steder: John Radcliffe Hospital (Oxford) og Surrey Sleep Research Centre, University of Surrey. Identifikation, samtykke og screening af patienter vil finde sted i Oxford, og søvnvurderingerne vil finde sted i Surrey. En parallel undersøgelse vil også blive udført på amerikanske steder (Mayo Clinic, Rochester MA og UCSF, CA) under samme finansiering, men dette vil blive gennemgået af deres lokale IRB. Afidentificerede data kan blive delt mellem websteder til analyseformål. Dette vil blive gjort sikkert på en krypteret måde, mens deltagerne vil blive gjort fuldt ud opmærksomme på dette.

Deltagerne vil blive identificeret under deres rutinemæssige klinikbesøg hos det funktionelle neurokirurgiske team (John Radcliffe Hospital) og inviteret til at deltage i undersøgelsen. Screening af interesserede potentielle deltagere vil tage hensyn til præoperativ vurderingsdata. Testning vil følge (inden for en variabel periode fra screening, men inden for den førnævnte undersøgelses tidslinje), over to besøg på Surrey Sleep Research Centre, hver bestående af to nætter. Den maksimale varighed mellem samtykke og første studiebesøg vil være tre måneder, mens der vil være minimum to uger mellem hvert studiebesøg for at give mulighed for foreløbige analyser. Informeret samtykke og baseline søvnregistreringer vil blive opnået i løbet af den første nat af det første besøg i Surrey, med de resterende nætter bestående af stimulationsforsøg. Spørgeskemaer, testning af dagtimerne, autonome parametre og kortisolniveauer vil blive indsamlet. Der er ikke planlagt nogen langsigtet opfølgning på nuværende tidspunkt.

Med hensyn til dataindsamlingsprocesser vil populationen af ​​patienter, der besøger Surrey-stedet, allerede være blevet implanteret med et DBS-system (såsom en Activa PC/PC+S (Medtronic) eller en Abbot/St Jude-enhed). Efterforskerne vil udnytte regler fra de nuværende AASM-retningslinjer, teknologier og metoder til manuel og automatiseret søvnscoring ved brug af standard hovedbundspolysomnografi samt nye metoder, vi tidligere har udviklet til søvnscoring ved hjælp af intrakraniel elektrofysiologi. For at undgå kontaminering af de elektrofysiologiske overvågningsforstærkere med stimuleringsprotokollen, vil en kombination af bipolær stimulering og sampling-stimuleringshastighedsinteraktioner blive brugt. For eksempel vil vi anvende knowhow fra Activa PC+S-arbejdet til at placere eventuelle resterende artefakter i bånd af ringe fysiologisk interesse (DC, 50/60Hz osv.). En foreløbig vurdering af forstærkerens ydeevne vil give sikkerhed for, at vi vil være i stand til at opretholde søvnindstillingsnøjagtighed i løbet af vores eksperimenter.

Til forstyrrelser vil den CE-mærkede kliniker-programmør blive brugt (især på open-loop-stadiet) eller en forskningsvariant deraf. I denne undersøgelse er højfrekvens (HF) specificeret ved et stimulationsområde fra 41Hz til 250Hz, mens lavfrekvens (LF) vil blive defineret som 2-40Hz. Alle forstyrrelser vil være inden for det kliniske område, der anvendes og er godkendt til DBS-patienter. En kombination af subjektive og objektive målinger af søvnkvalitet og effektivitet til at måle virkningen af ​​eventuelle søvnforstyrrelser vil blive brugt.

Følgende objektive målinger vil blive afledt af visuel/manuel polysomnografi (guldstandard) og automatiseret algoritme-søvninddeling:

1. Samlet søvntid.
2. Antal søvncyklusser (skift mellem ikke-hurtige øjenbevægelser (NREM) og hurtige øjenbevægelser (REM) søvn).
3. Indledende søvn- og REM-latenstider (Tid fra undersøgelsens begyndelse til første søvnstadie og fra begyndelsen af ​​søvnen til første REM-søvnstart).
4. Varighed af N1, N2, N3 og REM stadier og varigheden af ​​NREM (summen af ​​N1,N2,N3) stadier.
5. Søvneffektivitet (100*total søvntid/tid i sengen).
6. Antal opvågninger i løbet af natten, inklusive ophidselser pr. time og varigheden af ​​den tid, der er brugt vågen efter den første søvnbegyndelse (dvs.
7. Apnø-hypopnø og respiratoriske forstyrrelser (hyppigheden af ​​stop eller reducerede vejrtrækningsepisoder og respiratoriske ophidselser pr. time)
8. Periodiske lemmerbevægelsesindeks (hyppigheden af ​​periodiske benbevægelser af søvn i timen)

9. Mål for ophidselse under søvn

   1. adfærdsmæssige makrotilstandsobservationer såsom øjenåbning eller blink, der kan vurderes i videooptagelser
   2. mikroarousale observationer udelukkende defineret af kortikale hurtige frekvensskift (dvs. >14 Hz rytmer), der varer 3 sekunder eller længere, med eller uden tilføjede autonome mål for takykardi.
   3. Spektral sammensætning af søvnstadiets specifikke EEG over 0,25-32 Hz frekvensområdet Spytprøver til karakterisering af opvågningsniveauer af kortisol vil blive opnået i Surrey Sleep Research Center ved slutningen af ​​hver nat.

Spørgeskemaer vil blive administreret til patienter som dem, der er anført nedenfor (ikke alle nødvendige):

Ved tilmelding/forud for deltagerens besøg:

• Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) (Buysse et al 1989)
• Movement Disorder Society-sponsoreret revision af Unified Parkinsons Disease Rating Scale (MDS-UPDRS) (sidste ændring 2019, original artikel Goetz et al 2008)
• Parkinson's Disease Sleep Scale (PDSS) (Trenkwalder et al. 2011)
• Patients søvndagbog (sengetid, opvågningstid, ophidselse/søvnforstyrrelser, opfattet søvnkvalitet)

Under besøgene på Surrey Sleep Research Centre:

• Karolinska Sleepiness Scale (KSS) (Akerstedt og Gillberg, 1990)
• Samn Perelli Fatigue Scale (Samn og Perelli, 1982)
• Profile of Mood States Scale (POMS) (McNair, Lorr og Doppleman, 1971)

Med hensyn til indsamling af data, der er relevante for kognitiv præstation, vil vi fokusere på vurderinger af søvninerti målt ved præstationskarakteristika vurderet ved opgaver anført nedenfor:

• Digit Symbol Substitution Test (DSST) (som i Boyle et al. 2012)
• Psykomotorisk Vigilance Task (PVT) (som i Santhi et al. 2013)
• N-back opgave (Santhi et al. 2013)
• Karolinska døsighedstest (KDT) (Akerstedt og Gillbert, 1990)