Valutazione degli stati di coscienza con i dispositivi NextSense Ear Bud

Il rilevamento dei parametri fisiologici che definiscono la veglia e le varie fasi del sonno per scopi clinici e di ricerca si è basato per decenni su sistemi che acquisiscono segnali fisiologici tramite più elettrodi di superficie convogliati tramite fili conduttivi all'hardware che amplifica e memorizza le informazioni su un'unità di elaborazione centrale ( PROCESSORE). Ciò limita o appesantisce i soggetti umani in modo tale che la libera azione o movimento è difficile e richiede che i pazienti siano monitorati da personale addestrato in un laboratorio del sonno accreditato che riscuote notevoli costi finanziari, può essere scomodo per i pazienti e le famiglie ed è ad alta intensità di manodopera. Il punteggio visivo delle fasi del sonno è il gold standard nella ricerca e nella medicina del sonno. Il punteggio del sonno viene eseguito visivamente sulla base dei seguenti segnali: (1) attività elettrica del cervello valutata tramite elettroencefalogramma (EEG), (2) attività elettrica risultante dal movimento degli occhi e delle palpebre valutata tramite elettrooculogramma (EOG) e (3) tono muscolare registrato sotto il mento (sottomentoniero) valutato tramite elettromiogramma (EMG). Il punteggio viene solitamente eseguito secondo regole di punteggio standardizzate: Rechtschaffen e Kales o AASM. Un esperto classifica visivamente epoche consecutive di 30 s di dati polisonnografici (PSG) (EEG, EOG ed EMG) in veglia, sonno REM (Rapid Eye Movement) e sonno non REM (NREM) (stadi N1-N3). La trama di una sequenza di fasi del sonno è chiamata ipnogramma.

Il punteggio visivo da parte di un esperto richiede tempo ed è soggettivo. Diversi studi hanno affrontato l'affidabilità tra valutatori e hanno scoperto che la corrispondenza tra i marcatori è tutt'altro che ideale. L'obiettivo principale di questo progetto è determinare la fattibilità di due diversi dispositivi tecnologici indossabili nel differenziare le metriche del sonno convenzionali (inclusa la veglia rispetto alle quattro diverse fasi del sonno) rispetto a quelle derivate da metodi PSG simultanei gold standard in laboratorio.

I partecipanti volontari saranno sottoposti a un pernottamento in un laboratorio diagnostico del sonno seguito da un test di mantenimento della veglia (MWT) il giorno successivo secondo i protocolli AASM standard. Durante il monitoraggio tramite più elettrodi di superficie standard sul cuoio capelluto (monitoraggio EEG), canthus esterno di ciascun occhio (monitoraggio EOG), mentalis (mento) e tibiale anteriore bilaterale (gamba) (monitoraggio EMG) e busto (monitoraggio elettro- monitoraggio del cardiogramma (ECG)) durante il PSG convenzionale, il dispositivo NextSense ear-EEG sarà posizionato all'interno di ciascun condotto uditivo esterno. Al fine di aumentare la spinta omeostatica al sonno durante il MWT il giorno successivo (fornendo maggiori opportunità di valutare la biometria della "sonnolenza") i ricercatori estenderanno la veglia quattro ore oltre l'orario di inizio del sonno abituale di ciascun partecipante, consentendo così solo 3-4 ore di sonno prima del risveglio.

Il giorno successivo MWT consiste in quattro sessioni programmate a intervalli di 2 ore durante le quali ai partecipanti verrà chiesto di rimanere svegli/vigili, mentre sono seduti nella loro stanza con le luci spente per 40 minuti. Prima e dopo ogni prova, i partecipanti completeranno metriche soggettive standardizzate della loro sonnolenza e misure oggettive surrogate di vigilanza inclusi compiti di attenzione e il compito N-back che è un compito di prestazione continua comunemente usato per valutare la memoria di lavoro e la capacità della memoria di lavoro. Durante i tre intervalli di tempo che separano le quattro prove MWT, ai partecipanti verrà chiesto di leggere e ripetere ad alta voce due frasi standard incluse nel Montreal Cognitive Assessment (MoCA) e l'audio vocale verrà registrato per la successiva analisi. Ai partecipanti verrà chiesto di indossare gli occhiali Ellcie Healthy, in concomitanza con il dispositivo NextSense ear-EEG, durante ogni prova MWT, attività di attenzione del flanker e attività di lettura del testo ad alta voce.