Mukautuva neurostimulaatio palauttamaan unen Parkinsonin taudissa

Vaikka STN-DBS:ää käytetään rutiininomaisesti PD-motoristen oireiden hoitoon, useat tutkimukset ovat raportoineet, että STN-DBS:stä on myös hyötyä unen säätelyhäiriöille normalisoimalla unen arkkitehtuuria. Aiemmassa työssämme käyttämällä paikallisia kenttäpotentiaalia (LFP), jotka on tallennettu PD:n hoitoon istutetuista STN DBS -elektrodeista, tunnistettiin STN-värähtelyaktiivisuuden ainutlaatuiset spektrimallit, jotka korreloivat erillisten unijaksojen kanssa, tarjoten tietoa unen säätelyhäiriöistä. Näitä löytöjä käytettiin keinotekoisen hermoverkon (ANN) rakentamiseen, joka voi ennustaa tarkasti univaiheen. Tämän työn pohjalta käyttämällä uutta DBS-akkuteknologiaa, joka mahdollistaa mahdollisten biomarkkerien tutkimisen ja suljetun silmukan algoritmien prototyyppien tekemisen, tutkijat testaavat hypoteesin, jonka mukaan STN - vahvasti toisiinsa yhteydessä oleva solmu tyviganglioissa - myötävaikuttaa säätelyyn ja häiriöihin. ja sitä voidaan manipuloida terapeuttisen edun saavuttamiseksi.

Tämä on kaksiosaisen tutkimuksen ensimmäinen osa, tavoite 1. Tutkijat rekisteröivät 20 koehenkilöä tämän tutkimuksen tavoitteeseen 1 ja 20 koehenkilöä tavoitteeseen 2, ja 10 koehenkilöä ilmoittautuu jokaiseen kliiniseen paikkaan kutakin tavoitetta varten (University of Nebraska Medical Center ja Stanford University Medical Campus). Tavoitteessa 1 koehenkilöille tehdään tavanomaisen hoidon STN DBS -lyijy-implantaatioleikkaus PD:n hoitamiseksi. He palaavat 3 viikkoa myöhemmin sairaalassa sijaitsevaan unilaboratorioon, jossa he saavat 3 yötä STN LFP -tallenteita samanaikaisesti PSG:n, EMG:n, EOG:n, aktigrafian ja video-EEG:n kanssa. Kahta ensimmäistä tallennusyötä käytetään kunkin potilaan fysiologisen unen perustason määrittämiseen. Kolmannen yön tallennus sisältää subkliiniset stimulaation kynnykset kaikille koehenkilöille, jotta univaiheen kestoa yritetään muuttaa suotuisasti siten, että NREM ja REM-3 pidentyvät. Toissijaisena tuloksena koehenkilöitä pyydetään täyttämään unikysely kaikilta kolmelta yöltä, ja unta, jonka aikana stimulaatio tapahtui, verrataan kahteen edelliseen yöhön. Kaikkien kolmen nauhoitusyön aikana kerättyä dataa käytetään ennustamaan univaiheiden identiteetti STN:ään tallennettujen LFP:iden perusteella, ja kunkin univaiheen perustotuus saadaan uniasiantuntijan arvioimasta PSG:stä. Näitä tietoja käytetään myös tunnistamaan optimaalinen subkliinisen kynnysvirran amplitudi ja univaiheen ajoitus mukautuvalle stimulaatiolle unen parantamiseksi. Tavoitteessa 1 kehitetty stimulaatioalgoritmi toteutetaan tutkimuksen toisessa osassa, Tavoitteessa 2, tarjoamaan mukautuvaa stimulaatiota koehenkilöille yöunen aikana kolmen viikon kotona nukkuvan unen aikana.