Hersenritmes manipuleren en optimaliseren om de slaap te verbeteren (MORPHEUS)

Dit is een haalbaarheidsstudie die zal plaatsvinden op twee Britse locaties: het John Radcliffe Hospital (Oxford) en het Surrey Sleep Research Centre, University of Surrey. De identificatie, toestemming en screening van patiënten vindt plaats in Oxford en de slaapbeoordelingen vinden plaats in Surrey. Er zal ook een parallel onderzoek worden uitgevoerd op locaties in de VS (Mayo Clinic, Rochester MA en UCSF, CA) onder dezelfde financiering, maar dit zal worden beoordeeld door hun lokale IRB. Geanonimiseerde gegevens kunnen tussen sites worden gedeeld voor analysedoeleinden. Dit gebeurt veilig en versleuteld terwijl de deelnemers hiervan volledig op de hoogte worden gebracht.

Deelnemers worden geïdentificeerd tijdens hun routinekliniekbezoeken met het Functional Neurosurgery-team (John Radcliffe Hospital) en uitgenodigd om deel te nemen aan het onderzoek. Bij het screenen van geïnteresseerde potentiële deelnemers zal rekening worden gehouden met preoperatieve beoordelingsgegevens. Het testen vindt plaats (binnen een variabele periode vanaf de screening, maar binnen de eerder genoemde onderzoekstijdlijn) over twee bezoeken aan het Surrey Sleep Research Centre, elk bestaande uit twee nachten. De maximale duur tussen toestemming en eerste studiebezoek is drie maanden, terwijl er tussen elk studiebezoek minimaal twee weken zal zitten om voorlopige analyses mogelijk te maken. Geïnformeerde toestemming en basislijnslaapregistraties zullen worden verkregen tijdens de eerste nacht van het eerste bezoek aan Surrey, terwijl de resterende nachten bestaan ​​uit stimulatieproeven. Vragenlijsten, waakzaamheidstesten overdag, autonome parameters en cortisolspiegels worden verzameld. Er is in dit stadium geen follow-up op lange termijn gepland.

Wat de gegevensverzamelingsprocessen betreft, zal de patiëntenpopulatie die de locatie in Surrey bezoekt al een DBS-systeem hebben geïmplanteerd (zoals een Activa PC/PC+S (Medtronic) of een Abbot/St Jude-apparaat). De onderzoekers zullen gebruik maken van regels van de huidige AASM-richtlijnen, technologieën en methoden voor handmatige en geautomatiseerde slaapscores met behulp van standaard hoofdhuidpolysomnografie, evenals nieuwe methoden die we eerder hebben ontwikkeld voor slaapscores met behulp van intracraniale elektrofysiologie. Om besmetting van de elektrofysiologische monitoringversterkers door het stimulatieprotocol te voorkomen, zal een combinatie van bipolaire stimulatie en bemonstering-stimulerende snelheidsinteracties worden gebruikt. We zullen bijvoorbeeld de knowhow uit het werk van Activa PC+S toepassen om resterende artefacten in banden te plaatsen die fysiologisch weinig interessant zijn (DC, 50/60Hz, enz.). Een voorlopige beoordeling van de prestaties van de versterker zal de zekerheid bieden dat we in staat zullen zijn om de nauwkeurigheid van de slaapfasering in de loop van onze experimenten te behouden.

Voor verstoringen zal de CE-gemarkeerde clinicus-programmeur worden gebruikt (vooral in de open-loop-fase) of een onderzoeksvariant daarvan. In deze studie wordt hoge frequentie (HF) gespecificeerd bij een stimulatiebereik van 41 Hz tot 250 Hz, terwijl lage frequentie (LF) wordt gedefinieerd als 2-40 Hz. Alle verstoringen zullen binnen het klinische bereik vallen dat wordt gebruikt en goedgekeurd voor DBS-patiënten. Er zal een combinatie van subjectieve en objectieve metingen van slaapkwaliteit en -efficiëntie worden gebruikt om de impact van eventuele slaapverstoringen te meten.

De volgende objectieve maatstaven zullen worden afgeleid van visuele/manuele polysomnografie (gouden standaard) en geautomatiseerde algoritmeslaapfasering:

1. Totale slaaptijd.
2. Aantal slaapcycli (schakelaars van niet-snelle oogbewegingen (NREM) en snelle oogbewegingen (REM) slaap).
3. Initiële slaap- en REM-latentie (tijd vanaf het begin van de studie tot de eerste slaapfase, en vanaf het begin van de slaap tot het eerste begin van de REM-slaap).
4. Duur van N1-, N2-, N3- en REM-fasen en de duur van NREM-fasen (som van N1, N2, N3).
5. Slaapefficiëntie (100*totale slaaptijd/tijd in bed).
6. Aantal keer wakker worden gedurende de nacht, inclusief ontwaken per uur en duur van de wakkere tijd na het inslapen (d.w.z. wakker worden na het inslapen)
7. Apneu-hypopneu en indices voor ademhalingsstoornissen (de frequentie van stop- of verminderde ademhalingsepisoden en ademhalingsopwindingen per uur)
8. Periodieke ledemaatbewegingsindices (de frequentie van periodieke beenbewegingen tijdens slaap per uur)

9. Maatregelen van opwinding tijdens de slaap

   1. gedragswaarnemingen in de macrotoestand, zoals het openen van de ogen of knipperen, die kunnen worden beoordeeld in video-opnamen
   2. micro-arousal-waarnemingen uitsluitend gedefinieerd door corticale snelle frequentieverschuivingen (dwz >14 Hz ritmes) die 3 seconden of langer duren, met of zonder toegevoegde autonome metingen van tachycardie.
   3. Spectrale samenstelling van het slaapstadium-specifieke EEG over het frequentiebereik van 0,25-32 Hz Speekselmonsters om de ontwakende niveaus van cortisol te karakteriseren, zullen aan het einde van elke nacht worden verkregen in het Surrey Sleep Research Centre.

Vragenlijsten zullen worden toegediend aan patiënten zoals hieronder vermeld (niet allemaal nodig):

Bij inschrijving/voorafgaand aan het bezoek van de deelnemer:

• Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) (Buysse et al 1989)
• Bewegingsstoornis Door de samenleving gesponsorde herziening van de Unified Parkinson's Disease Rating Scale (MDS-UPDRS) (laatste wijziging 2019, origineel artikel Goetz et al 2008)
• Slaapschaal voor de ziekte van Parkinson (PDSS) (Trenkwalder et al. 2011)
• Slaapdagboek van de patiënt (bedtijd, ontwaaktijd, opwinding/slaapstoornissen, waargenomen slaapkwaliteit)

Tijdens de bezoeken aan het Surrey Sleep Research Centre:

• Karolinska slaperigheidsschaal (KSS) (Akerstedt en Gillberg, 1990)
• Samn Perelli Vermoeidheidsschaal (Samn en Perelli, 1982)
• Profiel van Mood States Scale (POMS) (McNair, Lorr en Doppleman, 1971)

Met betrekking tot het verzamelen van gegevens die relevant zijn voor cognitieve prestaties, zullen we ons concentreren op beoordelingen van slaapinertie zoals gemeten aan de hand van prestatiekenmerken die worden beoordeeld door onderstaande taken:

• Digit Symbol Substitution Test (DSST) (zoals in Boyle et al. 2012)
• Psychomotor Vigilance Task (PVT) (zoals in Santhi et al. 2013)
• N-back-taak (Santhi et al. 2013)
• Karolinska slaperigheidstest (KDT) (Akerstedt en Gillbert, 1990)