Thuisslaaptherapie voor oudere volwassenen met MCI

Het doel van dit onderzoek is het evalueren van het vermogen van niet-invasieve transcraniële elektrische stimulatie (TES) tijdens slow-wave sleep (SWS) om deze slaapfase te verbeteren voor mensen met milde cognitieve stoornissen (MCI). Een eerdere studie van de onderzoekers heeft in een pilotstudie aangetoond dat TES acuut (d.w.z. onmiddellijk na TES) de SWS-duur bij gezonde mensen kan verlengen. In het huidige voorstel streven de onderzoekers ernaar de pilotbevindingen bij senioren met MCI te repliceren en uit te breiden. Het is bewezen dat afname van de SWS-duur met veroudering in verband wordt gebracht met geheugenstoornissen bij senioren, wat ook een risico op de ziekte van Alzheimer (AD) met zich meebrengt. Naast het uitvoeren van TES om de SWS-slaap bij senioren met MCI te verbeteren, willen de onderzoekers ook veranderingen onderzoeken in biomarkers geassocieerd met AD, waaronder Aβ40 en Aβ42.

De onderzoekers stellen voor om een ​​slaaponderzoek uit te voeren met behulp van het Sleep WISP-apparaat van het bedrijf Brain Electrophysiology Laboratory (BEL), dat hieronder in detail wordt beschreven. Het Sleep WISP-apparaat bestaat uit drie componenten: 1) 16-kanaals EEG-versterker met transcraniële elektrische stimulatie (TES)-mogelijkheden, 2) een 16-kanaals EEG-hoofdband en 3) een kleine draagbare computer.

Alle deelnemers krijgen een Sleep WISP-apparaat. Deelname aan het onderzoek vereist dat deelnemers de Sleep WISP gebruiken als ze slapen. Terwijl deelnemers slapen, wordt hun slaap-EEG gemeten en automatisch gescoord door de computer om het slaapstadium te bepalen. Wanneer SWS wordt gedetecteerd, wordt een stroom van laag niveau (0,5-1 mA in totaal) toegepast via vooraf ingestelde elektroden (vier op het voorhoofd en vier aan de achterkant van het hoofd). Deze elektroden werden gebruikt in onze pilotstudie, waaruit bleek dat de stroom die door deze elektroden wordt aangelegd tijdens SWS de totale SWS-slaapduur kan verlengen.

Om de doeltreffendheid van het systeem te evalueren, zal BEL een kleine, verkennende proefsteekproef van 10 werknemers en stafleden gebruiken om de tests uit te voeren in Eugene, Oregon. Na de 10 proefpersonen bij BEL met werknemers en staf en voorafgaand aan de hoofdstudie, zullen het protocol en het systeem worden getest met oudere volwassenen in zowel het Wake Forest-gebied (Winston-Salem, North Carolina) als het omliggende gebied van Portland-Eugene ( Oregon) als pilot-substudies voor feedback over de bruikbaarheid van apparaten met senioren. Deze proefpersonen zullen alleen deelnemen aan het acute gedeelte van het ouderslaaponderzoek, waarbij de eerste nacht acclimatisering is (geen TES), de tweede nacht TES of schijnvertoning is, en een week later krijgen ze TES of schijnvertoning, voor een in totaal drie nachten voor de pilotstudies. Deze pilotstudie omvat niet de PAVL-geheugentest.

De hoofdstudie duurt zes weken en is verdeeld in twee fasen.

Fase I omvat maximaal negen slaapsessies. De eerste sessie is een baseline/acclimatiseringssessie. In de eerste sessie gebruiken de deelnemers het Sleep WISP-apparaat om passief een slaap-EEG (geen TES) vast te leggen als basislijn. De tweede sessie wordt uitgevoerd op de avond na de basislijnsessie met gerandomiseerde experimentconditie (placebo of actieve TES-sessie). Deelnemers worden geblindeerd voor welke aandoening ze krijgen. De laatste sessie vindt een week na de tweede sessie plaats om de tegenovergestelde experimentconditie van de tweede sessie te krijgen. In de week tussen de tweede en laatste sessie wordt deelnemers gevraagd het apparaat 's nachts te dragen om hun EEG vast te leggen. Gedurende deze periode zal er geen TES-stimulatie zijn.

Fase II van het onderzoek begint de avond na de laatste sessie van Fase I. Om deel te nemen aan Fase II, moeten alle deelnemers Fase I succesvol afronden. In Fase II zijn alle sessies actieve (TES) sessies. Deelnemers wordt gevraagd om de Sleep WISP gedurende maximaal vier weken elke nacht te gebruiken, te beginnen op dag 10. In Fase II mogen deelnemers, in tegenstelling tot Fase I, hun nachtrust missen met behulp van de Sleep WISP (maar worden aangemoedigd dit niet te doen). Deelnemers wordt ook gevraagd om een ​​actigrafiehorloge te dragen dat de slaapparameters meet op basis van beweging elke nacht in fase II. Een getrainde flebotomist zal bloedmonsters afnemen van deelnemers in de ochtend van dag 10 en aan het einde van elke week in fase II voor in totaal vijf bloedafnames. De monsters worden behandeld met een antistollingsmiddel, plasma geïsoleerd en bewaard bij -80°C tot Aβ-detectie.

In zowel fase I als fase II krijgen de deelnemers voorafgaand aan het slapengaan een paired-associate verbal learning (PAVL)-taak voorgeschoteld. Deelnemers moeten de lijst met woorden leren volgens een vooraf gespecificeerd prestatiecriterium. Nadat ze 's ochtends uit hun slaap zijn ontwaakt, worden de deelnemers getest met dezelfde lijst om het behoud van het eerder geleerde materiaal te beoordelen.

In ons vorige TES-onderzoek naar SWS-verbetering konden de onderzoekers aantonen dat SWS onmiddellijk (kortdurend/acuut) na TES kan worden verbeterd. De studie werd uitgevoerd in het BEL-slaaplaboratorium. Fase I van de voorgestelde nieuwe studie zal de resultaten van de eerdere pilotstudie uitbreiden door het Sleep WISP-apparaat te gebruiken terwijl deelnemers met MCI thuis slapen, waardoor we thuismonitoring en acute behandeling van verstoorde slaap voor volwassenen met MCI kunnen ondersteunen. Fase II zal beoordelen of SWS-modulatie gedurende meerdere nachten een cumulatieve verbetering van SWS bij volwassenen met MCI zal opleveren. In beide studiefasen zullen de onderzoekers ook de cognitieve gevolgen evalueren, met name declaratief geheugen, van het verbeteren van SWS.

Doel 1: Fase I heeft tot doel ons eerdere onderzoek (acute/kortetermijnverbetering van SWS) bij senioren met MCI te repliceren met het slaap-WISP-apparaat.

Doel 2: Fase II heeft tot doel het vermogen van TES te beoordelen om SWS cumulatief te verbeteren gedurende meerdere sessies bij senioren met MCI in vergelijking met gezonde controle.

Doel 3: Evalueer de SWS-kwaliteit op een declaratieve geheugentaak bij oudere volwassenen met MCI.