てんかん患者における睡眠の刺激
てんかん患者と健常対照者の睡眠と行動に対する閉ループ聴覚刺激の影響の調査:発達研究
睡眠徐波 (SSW) とてんかん患者におけるスパイク発生の病態生理学的メカニズムは密接に関連しています。 SSW は、過分極ダウン状態 (ニューロンの沈黙) と脱分極アップ状態 (ニューロン発火) を交互に繰り返す、皮質で生成された振動 (~1 Hz) です。 遅いニューロン振動の同期性が高まると、スパイク波の発生が促進されることが実験的に示されています。 SSW「アップフェーズ」に対応して適用される聴覚刺激は、次の SSW の振幅を増加させる可能性があります。 反対に、SSW の「ダウン フェーズ」で適用されるトーンは、SSW に破壊的な影響を与える可能性があります。
参加者: 睡眠 EEG にてんかん放電を伴うてんかん患者、および健常対照者
目的: 行動と睡眠 EEG 特性に対するダウンフェーズを対象とした聴覚刺激の影響を特徴付け、睡眠 EEG 特性の変化が行動と覚醒 EEG 特性の変化に関連しているかどうかを判断します。
調査の概要
詳細な説明
研究者は、健康な子供、青年、成人、およびてんかんの子供、青年、成人の睡眠中の閉ループ聴覚刺激の効果を評価することを目指しています。 クローズドループの聴覚刺激中、短く、静かで、刺激のない聴覚刺激。 ピンク ノイズ (50 ミリ秒) の短いバーストは、睡眠中の特定の瞬間に提示されます。 この手順により、内因性の脳活動と非侵襲的に相互作用し、睡眠に依存する神経可塑性に影響を与えることができます。
睡眠徐波 (SSW) とてんかん患者におけるスパイク発生の病態生理学的メカニズムは密接に関連しています。 SSW は、過分極ダウン状態 (ニューロンの沈黙) と脱分極アップ状態 (ニューロン発火) を交互に繰り返す、皮質で生成された振動 (~1 Hz) です。 遅いニューロン振動の同期性が高まると、スパイク波の発生が促進されることが実験的に示されています。 SSW「アップフェーズ」に対応して適用される聴覚刺激は、次の SSW の振幅を増加させる可能性があります。 反対に、SSW の「ダウン フェーズ」で適用されるトーンは、SSW に破壊的な影響を与える可能性があります。
対照週では、参加者の通常の睡眠行動は、活動量計と睡眠日誌を使用して評価されます。 研究室訪問中、睡眠および覚醒脳活動は、睡眠研究室で脳波を使用して測定されます。 睡眠の記録については、他の標準的な睡眠ポリグラフ (PSG) 測定も同様に記録されます。 この研究では、構造 MRI、IQ、運動、認知、警戒テストなどのさらなる測定が行われます。 参加者の幸福と介入に対する耐性は、アンケートで評価されます。
したがって、研究者は次のソース データを持っています: PSG データ、コンピューター ベースのテスト結果 (認知機能、警戒、記憶および運動テスト)、IQ およびアンケート データ、アクティグラフィー データ、および参加者と MRI の可用性に応じてスキャナー、構造 MRI データ。
この研究のサンプルサイズは、クローズドループ聴覚刺激がノンレム睡眠 EEG マーカーと宣言的記憶の統合に大きな影響を与えることを示す以前の出版物に基づいています (Ngo et al., 2013)。 11 人の参加者を含めることで、行動データと電気生理学的データの両方で重要な結果を示すことができました。 したがって、研究者は、年齢グループごとに少なくとも 20 人の被験者を募集することが統計的に意味があると想定しています。
目標は 160 個の完全なデータセットを記録することであるため、これらすべてのデータセットが分析に使用されます。 早期撤退による不完全なデータセットは、利用可能な対策のみが含まれる分析に部分的に含めることができます。
特定の分析では、関連するデータが欠落しているデータセットは除外されます。 研究者は、追跡対象のサンプル サイズの 90% 未満に基づく分析がないことを確認します。つまり、年齢および健康グループごとに少なくとも 18 のデータセットがすべての分析 (健康な参加者または特定の年齢グループのてんかん患者) に入力されます。 言い換えれば、外れ値と欠損データの間で除外される参加者は 2 人までです。 これを超えた場合、調査員は追加の参加者を募集することで補償します
各実験セッションの直後にデータ品質をチェックして、提示された音の正しいタイミングを確認し、閉ループ聴覚刺激が睡眠 EEG マーカーに及ぼす影響を評価します。 閉ループ聴覚刺激アプリケーションに関連する最初の 10 人の参加者 (p < 0.05、ペア サンプル t 検定) で徐波活動に大きな変化がある場合、実験は続行されます。 以下のセクションで説明する最終分析は、すべてのデータが収集された後に実行されます。
すべての研究データは、研究の終了後または臨床試験の早期終了後、最低 10 年間、大学小児病院に保管されます。 匿名化された脳波は、大学小児病院の脳波部門のサーバーに保存されます。
データの生成、送信、アーカイブ、および分析は、データ保護に関する現在のスイスの法的要件に厳密に従っています。 個人を特定できる情報は完全な機密性をもって取り扱われ、研究プロジェクトの範囲内で職務を遂行するためにそのような情報を必要とする許可された担当者のみがアクセスできます。 電話インタビューの書類は同封されています。 プロジェクト固有のドキュメントでは、参加者は一意の参加者番号によってのみ識別されます。 参加者 ID とそれに対応する名前は、暗号化された参加者 ID リストに保存され、主任研究者とチームの承認されたメンバーのみがアクセスできます。
治験依頼者-治験責任医師は、プロトコル、GCP、および適用される規制要件に準拠して試験が実施され、データが生成、文書化 (記録)、および報告されることを保証するために、書面による SOP および作業指示書を使用して、品質保証および品質管理システムを実装および維持しています。 (秒)。 モニタリングと監査は、品質保証の目的で研究の過程で実施されます。 研究の日々の管理は、ポスドク研究者が監督する選択された博士課程の学生を通じて調整されます。
調査員は、監査または検査の責任者がソース データ/ドキュメントにアクセスし、発生した質問に答えることができるようにします。 すべての関係者は、患者データを厳重に機密に保ちます。
研究の種類
入学 (予想される)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Sven Leach, M. Sc.
- 電話番号:+41 44 266 3217
- メール:sven.leach@kispi.uzh.ch
研究場所
-
-
-
Zurich、スイス、8032
- 募集
- University Children's Hospital Zurich
-
コンタクト:
- Sven Leach, M. Sc.
- 電話番号:+41 44 266 3217
- メール:sven.leach@kispi.uzh.ch
-
主任研究者:
- Reto Huber, Prof. Dr.
-
-
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
説明
包含基準
- 性別問わずご参加いただけます
- 子供、青少年、若者(4~30歳)
- 右利き
- 研究に関する情報を受け取った後、参加者、または該当する場合は法定後見人による書面によるインフォームド コンセント 健康な参加者の場合:
- 良好な一般的な健康状態
てんかん患者の場合:
- てんかんと診断されました
- てんかん放電を示す過去 12 か月以内の覚醒または睡眠 EEG。
- 通常の学校に通う。
除外基準
- 不規則な睡眠覚醒リズム
- 交代制勤務
- 昼間の睡眠
- 過度の発汗
- 肥満
- てんかん以外の睡眠、精神、神経または身体の障害または病気
- 聴覚障害
- 過去 1 か月以内に 2 つ以上のタイムゾーンをまたぐ旅行
- 妊娠
- 皮膚アレルギーまたは非常に敏感な皮膚
- てんかんの治療以外の薬物および投薬の使用または乱用
- 毎日のニコチン使用
コーヒー、紅茶、緑茶、マテ茶、コーラ、エナジードリンク、アイスティーなどのカフェインの摂取量が多い
- <16 歳: >1 サービング/日 = >80 mg カフェイン
- >=16 歳: >2 サービング/日 = >160 mg カフェイン
アルコール消費量
- 16 歳未満: あらゆるアルコール
- 16-17 歳: >週に 3-4 回の標準的なサービング
- >=18 歳: >1 日 1 回分 (>14 mg)
- 研究の手順に従うことができない てんかん患者の場合:
- 研究夜間に発作が起こるリスクが高いてんかん症候群
- 全身運動発作および/または焦点運動発作の頻度 > 1/週
- 研究の夜の24時間前までの全般性運動発作および/または焦点運動発作
- 痙攣性てんかん重積の病歴
- 睡眠不足によって引き起こされた発作の病歴
- コルチコステロイド、免疫抑制剤または迷走神経刺激による治療
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:BASIC_SCIENCE
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:クロスオーバー
- マスキング:トリプル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
---|---|
実験的:てんかんの子供 (4-11 歳)
ダウンフェーズをターゲットとした閉ループ聴覚刺激が各腕に投与されます。
|
ソフトで短いトーン (50 ミリ秒のピンク ノイズ) のプレゼンテーション。
覚醒や目覚めを誘発しないように、音量は十分に低く抑えられます。
覚醒反応の場合、音量は 5 dB ずつ下げられます。
|
実験的:てんかんのあるティーンエイジャー(12~17歳)
|
ソフトで短いトーン (50 ミリ秒のピンク ノイズ) のプレゼンテーション。
覚醒や目覚めを誘発しないように、音量は十分に低く抑えられます。
覚醒反応の場合、音量は 5 dB ずつ下げられます。
|
実験的:てんかんの若年成人(18~30歳)
|
ソフトで短いトーン (50 ミリ秒のピンク ノイズ) のプレゼンテーション。
覚醒や目覚めを誘発しないように、音量は十分に低く抑えられます。
覚醒反応の場合、音量は 5 dB ずつ下げられます。
|
実験的:健康な子供 (4-11 歳)
|
ソフトで短いトーン (50 ミリ秒のピンク ノイズ) のプレゼンテーション。
覚醒や目覚めを誘発しないように、音量は十分に低く抑えられます。
覚醒反応の場合、音量は 5 dB ずつ下げられます。
|
実験的:健康な 10 代の若者 (12-17 歳)
|
ソフトで短いトーン (50 ミリ秒のピンク ノイズ) のプレゼンテーション。
覚醒や目覚めを誘発しないように、音量は十分に低く抑えられます。
覚醒反応の場合、音量は 5 dB ずつ下げられます。
|
実験的:健康な若年成人 (18~30 歳)
|
ソフトで短いトーン (50 ミリ秒のピンク ノイズ) のプレゼンテーション。
覚醒や目覚めを誘発しないように、音量は十分に低く抑えられます。
覚醒反応の場合、音量は 5 dB ずつ下げられます。
|
この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
---|---|---|
脳波の特徴と行動に関するCLAS
時間枠:4年まで
|
CLAS は、睡眠 EEG 特性 (徐波および紡錘体活動) および測定された行動 (例:
認知、記憶および運動能力)。
|
4年まで
|
行動に関する脳波特性と覚醒脳波特性
時間枠:4年まで
|
睡眠 EEG 特性 (徐波および紡錘体活動) の変化は、測定された行動 (注意 [TAP バッテリー]、反応時間 [TAP バッテリー]、および宣言的 [単語ペア記憶タスク] & 空間記憶 [オブジェクト-位置タスク]) および覚醒 EEG 特性 (最大 40 Hz の周波数)。
|
4年まで
|
二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
---|---|---|
てんかん患者の注意力のパフォーマンス
時間枠:4年まで
|
てんかん患者の注意力 (TAP バッテリーで測定) は、同年齢の健康な参加者のレベルまで回復します。
|
4年まで
|
てんかん患者の反応時間のパフォーマンス
時間枠:4年まで
|
てんかん患者の反応時間 (TAP バッテリーで測定) は、同年齢の健康な参加者のレベルまで回復します。
|
4年まで
|
てんかん患者における空間記憶のパフォーマンス
時間枠:4年まで
|
てんかん患者の空間記憶 (物体位置タスクで測定) は、同年齢の健康な参加者のレベルまで回復します。
|
4年まで
|
てんかん患者における宣言的記憶のパフォーマンス
時間枠:4年まで
|
てんかん患者の宣言的記憶 (単語対記憶課題で測定) は、同年齢の健康な参加者のレベルまで回復します。
|
4年まで
|
CLAS オン スリープ スロー ウェーブ
時間枠:4年まで
|
さまざまな年齢層の睡眠徐波に対する CLAS 効果の質的調査。
|
4年まで
|
睡眠紡錘体など、他の睡眠 EEG 特性に関する CLAS
時間枠:4年まで
|
さまざまな年齢層の睡眠紡錘体など、他の睡眠 EEG 特性に対する CLAS 効果の質的調査。
|
4年まで
|
協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Reto Huber, Prof. Dr.、University Children's Hospital, Zurich
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Bellesi M, Riedner BA, Garcia-Molina GN, Cirelli C, Tononi G. Enhancement of sleep slow waves: underlying mechanisms and practical consequences. Front Syst Neurosci. 2014 Oct 28;8:208. doi: 10.3389/fnsys.2014.00208. eCollection 2014.
- Diekelmann S, Born J. The memory function of sleep. Nat Rev Neurosci. 2010 Feb;11(2):114-26. doi: 10.1038/nrn2762. Epub 2010 Jan 4.
- Bolsterli BK, Gardella E, Pavlidis E, Wehrle FM, Tassinari CA, Huber R, Rubboli G. Remission of encephalopathy with status epilepticus (ESES) during sleep renormalizes regulation of slow wave sleep. Epilepsia. 2017 Nov;58(11):1892-1901. doi: 10.1111/epi.13910. Epub 2017 Sep 27.
- Bolsterli BK, Schmitt B, Bast T, Critelli H, Heinzle J, Jenni OG, Huber R. Impaired slow wave sleep downscaling in encephalopathy with status epilepticus during sleep (ESES). Clin Neurophysiol. 2011 Sep;122(9):1779-87. doi: 10.1016/j.clinph.2011.01.053. Epub 2011 Mar 26.
- Bolsterli Heinzle BK, Fattinger S, Kurth S, Lebourgeois MK, Ringli M, Bast T, Critelli H, Schmitt B, Huber R. Spike wave location and density disturb sleep slow waves in patients with CSWS (continuous spike waves during sleep). Epilepsia. 2014 Apr;55(4):584-91. doi: 10.1111/epi.12576. Epub 2014 Mar 20.
- Esser SK, Hill SL, Tononi G. Sleep homeostasis and cortical synchronization: I. Modeling the effects of synaptic strength on sleep slow waves. Sleep. 2007 Dec;30(12):1617-30. doi: 10.1093/sleep/30.12.1617.
- Fattinger S, de Beukelaar TT, Ruddy KL, Volk C, Heyse NC, Herbst JA, Hahnloser RHR, Wenderoth N, Huber R. Deep sleep maintains learning efficiency of the human brain. Nat Commun. 2017 May 22;8:15405. doi: 10.1038/ncomms15405. Erratum In: Nat Commun. 2018 May 25;9:16182.
- Fattinger S, Heinzle BB, Ramantani G, Abela L, Schmitt B, Huber R. Closed-Loop Acoustic Stimulation During Sleep in Children With Epilepsy: A Hypothesis-Driven Novel Approach to Interact With Spike-Wave Activity and Pilot Data Assessing Feasibility. Front Hum Neurosci. 2019 May 21;13:166. doi: 10.3389/fnhum.2019.00166. eCollection 2019.
- Fattinger S, Schmitt B, Bolsterli Heinzle BK, Critelli H, Jenni OG, Huber R. Impaired slow wave sleep downscaling in patients with infantile spasms. Eur J Paediatr Neurol. 2015 Mar;19(2):134-42. doi: 10.1016/j.ejpn.2014.11.002. Epub 2014 Nov 29.
- Frauscher B, von Ellenrieder N, Ferrari-Marinho T, Avoli M, Dubeau F, Gotman J. Facilitation of epileptic activity during sleep is mediated by high amplitude slow waves. Brain. 2015 Jun;138(Pt 6):1629-41. doi: 10.1093/brain/awv073. Epub 2015 Mar 19.
- Galer S, Urbain C, De Tiege X, Emeriau M, Leproult R, Deliens G, Nonclerq A, Peigneux P, Van Bogaert P. Impaired sleep-related consolidation of declarative memories in idiopathic focal epilepsies of childhood. Epilepsy Behav. 2015 Feb;43:16-23. doi: 10.1016/j.yebeh.2014.11.032. Epub 2014 Dec 26.
- Halasz P, Bodizs R, Ujma PP, Fabo D, Szucs A. Strong relationship between NREM sleep, epilepsy and plastic functions - A conceptual review on the neurophysiology background. Epilepsy Res. 2019 Feb;150:95-105. doi: 10.1016/j.eplepsyres.2018.11.008. Epub 2019 Jan 31.
- Huber R, Ghilardi MF, Massimini M, Tononi G. Local sleep and learning. Nature. 2004 Jul 1;430(6995):78-81. doi: 10.1038/nature02663. Epub 2004 Jun 6.
- Ngo HV, Martinetz T, Born J, Molle M. Auditory closed-loop stimulation of the sleep slow oscillation enhances memory. Neuron. 2013 May 8;78(3):545-53. doi: 10.1016/j.neuron.2013.03.006. Epub 2013 Apr 11.
- Vyazovskiy VV, Harris KD. Sleep and the single neuron: the role of global slow oscillations in individual cell rest. Nat Rev Neurosci. 2013 Jun;14(6):443-51. doi: 10.1038/nrn3494. Epub 2013 May 2.
- Vyazovskiy VV, Olcese U, Lazimy YM, Faraguna U, Esser SK, Williams JC, Cirelli C, Tononi G. Cortical firing and sleep homeostasis. Neuron. 2009 Sep 24;63(6):865-78. doi: 10.1016/j.neuron.2009.08.024.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (予期された)
研究の完了 (予期された)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
IPD プランの説明
参加者または参加者の法的保護者の自発的な承認は、署名されたインフォームド コンセントによって与えられます。 個人データは収集され、厳格な機密性を提供するために直ちに暗号化されます。 参加者コードは、主任研究者および研究コーディネーターのみが利用できます。 完全に匿名化された脳波データは、参加者が別の同意を提供する必要がある他の研究で使用するために公開されます。 調査員は、データ保護法のすべての法的規定を遵守します。
完全に匿名化されたデータは、専用のオンライン リポジトリで公開されます。 データには以下が含まれます
- PSG データ + CLAS トリガー
- 基本的な人口統計情報: 性別、年齢、社会経済的地位、利き手
- クロノタイプスコア
- 行動テストへの反応
- アクティグラフィー
- 睡眠の質と眠気スコア
IPD 共有時間枠
IPD 共有アクセス基準
試験データ・資料
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。