Neuroestimulación adaptativa para restaurar el sueño en la enfermedad de Parkinson

Aunque STN-DBS se usa de forma rutinaria para tratar los síntomas motores de la EP, varios estudios han informado que STN-DBS también brinda beneficios para la desregulación del sueño a través de la normalización de la arquitectura del sueño. En nuestro trabajo anterior, utilizando potenciales de campo locales (LFP) registrados a partir de electrodos STN DBS implantados para el tratamiento de la EP, se identificaron patrones espectrales únicos en la actividad oscilatoria STN que se correlacionaron con distintos ciclos de sueño, lo que ofrece información sobre la desregulación del sueño. Estos hallazgos se utilizaron para construir una red neuronal artificial (ANN) que puede predecir con precisión la etapa del sueño. Sobre la base de este trabajo con el uso de la nueva tecnología de batería DBS que permite la exploración de biomarcadores potenciales y la creación de prototipos de algoritmos de circuito cerrado, los investigadores probarán la hipótesis de que STN, un nodo altamente interconectado dentro de los ganglios basales, contribuye a la regulación y la interrupción. del comportamiento del sueño humano y puede ser manipulado para obtener una ventaja terapéutica.

Esta es la primera parte, Objetivo 1, de un estudio de dos partes. Los investigadores inscribirán 20 sujetos para el Objetivo 1 de este estudio y 20 sujetos para el Objetivo 2, con 10 sujetos inscritos en cada sitio clínico para cada objetivo (Centro Médico de la Universidad de Nebraska y Campus Médico de la Universidad de Stanford). En el Objetivo 1, los sujetos se someterán a una cirugía de implantación de electrodos STN DBS estándar para el tratamiento de la EP. Regresarán 3 semanas más tarde al laboratorio del sueño para pacientes internados para 3 noches de grabaciones STN LFP con PSG, EMG, EOG, actigrafía y video-EEG concurrentes. Las dos primeras noches de registro se utilizarán para establecer una línea base de sueño fisiológico para cada paciente. La tercera noche de registro involucrará umbrales subclínicos de estimulación en todos los sujetos, en un esfuerzo por alterar favorablemente la duración de la etapa del sueño, de modo que se prolonguen NREM y REM-3. Como resultado secundario, se les pedirá a los sujetos que completen un cuestionario de sueño durante las tres noches, el sueño durante el cual ocurrió la estimulación se comparará con las dos noches anteriores. Los datos recopilados durante las tres noches de grabaciones se utilizarán para predecir la identidad de la etapa del sueño a partir de los LFP registrados dentro de STN, con la verdad básica para cada etapa del sueño proporcionada por PSG evaluado por expertos en sueño. Estos datos también se utilizarán para identificar la amplitud de corriente de umbral subclínica óptima y el momento de la etapa de sueño para la estimulación adaptativa para mejorar el sueño. El algoritmo de estimulación desarrollado en el Objetivo 1 se implementará en la segunda parte del estudio, el Objetivo 2, para proporcionar estimulación adaptativa a los sujetos durante el sueño nocturno, en el transcurso de 3 semanas de sueño en el hogar.