Adaptív neurostimuláció az alvás helyreállítására Parkinson-kórban

Bár az STN-DBS-t rutinszerűen használják a PD motoros tünetek kezelésére, számos tanulmány beszámolt arról, hogy az STN-DBS az alvási architektúra normalizálása révén az alvászavarok szabályozásában is előnyös. Korábbi munkánk során a PD kezelésére beültetett STN DBS elektródákról rögzített lokális térpotenciálok (LFP) felhasználásával egyedi spektrális mintázatokat azonosítottunk az STN oszcillációs aktivitásában, amelyek korrelálnak a különböző alvási ciklusokkal, betekintést nyújtva az alvási diszregulációba. Ezeket az eredményeket egy mesterséges neurális hálózat (ANN) felépítésére használták fel, amely pontosan megjósolhatja az alvási szakaszt. Erre a munkára építve az új DBS akkumulátortechnológiával, amely lehetővé teszi a potenciális biomarkerek feltárását és a zárt hurkú algoritmusok prototípusának elkészítését, a kutatók tesztelni fogják azt a hipotézist, hogy az STN – a bazális ganglionokon belüli erősen összekapcsolt csomópont – hozzájárul a szabályozáshoz és a zavaráshoz. az emberi alvási viselkedést, és manipulálható terápiás előnyök érdekében.

Ez egy kétrészes tanulmány első része, az 1. cél. A vizsgálók 20 alanyt vesznek fel a vizsgálat 1. céljára, és 20 alanyt a 2. célba, és mindegyik klinikai helyszínre 10 alanyt vesznek fel (a University of Nebraska Medical Center és a Stanford University Medical Campus). Az 1. célban az alanyok standard ellátású STN DBS ólombeültetési műtéten esnek át PD kezelésére. 3 héttel később visszatérnek a fekvőbeteg-alváslaborba, ahol 3 éjszaka STN LFP felvételeket készítenek egyidejű PSG-vel, EMG-vel, EOG-val, aktigráfiával és video-EEG-vel. A felvétel első két éjszakáját a fiziológiás alvási alapvonal megállapítására használjuk fel minden egyes beteg számára. A felvétel harmadik éjszakája minden alanynál szubklinikai stimulációs küszöbértékeket fog tartalmazni annak érdekében, hogy az alvási szakasz időtartamát kedvezően módosítsák, így a NREM és a REM-3 meghosszabbodik. Másodlagos eredményként az alanyokat arra kérik, hogy töltsenek ki alvási kérdőívet mindhárom éjszakára, és azt az alvást, amely alatt a stimuláció megtörtént, összehasonlítják az előző két éjszakával. A felvételek mindhárom éjszakája során gyűjtött adatokat az STN-n belül rögzített LFP-k alapján az alvási szakasz azonosságának előrejelzésére használjuk fel, és az alvásszakértő által értékelt PSG biztosítja az egyes alvási szakaszok alapigazságát. Ezeket az adatokat az optimális szubklinikai küszöbáram-amplitúdó és az alvási szakasz időzítésének meghatározására is felhasználják az adaptív stimulációhoz az alvás javítása érdekében. Az 1. célban kifejlesztett stimulációs algoritmust a tanulmány második részében, a 2. célban valósítják meg, hogy adaptív stimulációt biztosítsanak az alanyoknak éjszakai alvás közben, 3 hét otthoni alvás során.