Manipulere og optimalisere hjernerytmer for å forbedre søvnen (MORPHEUS)

Dette er en mulighetsstudie som vil finne sted på to britiske steder: John Radcliffe Hospital (Oxford) og Surrey Sleep Research Centre, University of Surrey. Identifikasjon, samtykke og screening av pasienter vil finne sted i Oxford, og søvnvurderingene vil finne sted i Surrey. En parallell studie vil også bli utført på amerikanske steder (Mayo Clinic, Rochester MA og UCSF, CA) under samme finansiering, men dette vil bli vurdert av deres lokale IRB. Avidentifiserte data kan deles mellom nettsteder for analyseformål. Dette vil gjøres sikkert på en kryptert måte mens deltakerne vil bli gjort fullstendig klar over dette.

Deltakerne vil bli identifisert under sine rutinemessige klinikkbesøk med funksjonell nevrokirurgi-teamet (John Radcliffe Hospital) og invitert til å delta i studien. Screening av interesserte potensielle deltakere vil ta hensyn til preoperative vurderingsdata. Testing vil følge (innen en variabel periode fra screening, men innenfor den nevnte studietidslinjen), over to besøk til Surrey Sleep Research Centre, hver bestående av to netter. Maksimal varighet mellom samtykke og første studiebesøk vil være tre måneder, mens det vil gå minimum to uker mellom hvert studiebesøk for å gi mulighet for foreløpige analyser. Informert samtykke og baseline søvnregistreringer vil bli innhentet i løpet av den første natten av det første besøket til Surrey, med de resterende nettene som består av stimuleringsforsøk. Spørreskjemaer, testing av dagtid, autonome parametere og kortisolnivåer vil bli samlet inn. Det er ikke planlagt noen langsiktig oppfølging på dette stadiet.

Når det gjelder datainnsamlingsprosesser, vil populasjonen av pasienter som besøker Surrey-området allerede ha blitt implantert med et DBS-system (som en Activa PC/PC+S (Medtronic) eller en Abbot/St Jude-enhet). Etterforskerne vil utnytte regler fra gjeldende AASM-retningslinjer, teknologier og metoder for manuell og automatisert søvnscoring ved bruk av standard polysomnografi i hodebunnen, samt nye metoder vi tidligere utviklet for søvnscoring ved bruk av intrakraniell elektrofysiologi. For å unngå kontaminering av elektrofysiologiske overvåkingsforsterkere av stimuleringsprotokollen, vil en kombinasjon av bipolar stimulering og sampling-stimuleringshastighetsinteraksjoner bli brukt. For eksempel vil vi bruke kunnskap fra Activa PC+S-arbeidet for å plassere eventuelle gjenværende gjenstander i bånd av liten fysiologisk interesse (DC, 50/60Hz, etc.). En foreløpig vurdering av forsterkerens ytelse vil gi forsikring om at vi vil være i stand til å opprettholde nøyaktigheten av søvninnstilling i løpet av eksperimentene våre.

For forstyrrelser vil den CE-merkede klinikerprogrammereren brukes (spesielt ved åpen sløyfe) eller en forskningsvariant derav. I denne studien er høyfrekvens (HF) spesifisert ved et stimuleringsområde fra 41Hz til 250Hz, mens lavfrekvens (LF) vil bli definert som 2-40Hz. Alle forstyrrelser vil være innenfor det kliniske området som brukes og er godkjent for DBS-pasienter. En kombinasjon av subjektive og objektive målinger av søvnkvalitet og effektivitet for å måle virkningen av eventuelle søvnforstyrrelser vil bli brukt.

Følgende objektive beregninger vil bli utledet fra visuell/manuell polysomnografi (gullstandard) og automatisert algoritme-søvnoppsett:

1. Total søvntid.
2. Antall søvnsykluser (brytere av ikke-raske øyebevegelser (NREM) og raske øyebevegelser (REM) søvn).
3. Innledende søvn- og REM-latenser (Tid fra studiestart til første søvnstadium, og fra begynnelse av søvn til første REM-søvnstart).
4. Varighet av N1, N2, N3 og REM stadier, og varigheten av NREM (summen av N1,N2,N3) stadier.
5. Søvneffektivitet (100*total søvntid/tid i sengen).
6. Antall oppvåkninger i løpet av natten, inkludert opphisselser per time og varigheten av tiden tilbrakt våken etter innledende søvn (dvs. oppvåkning etter innsettende søvn)
7. Indekser for apné-hypopné og respirasjonsforstyrrelser (hyppigheten av stopp eller reduserte pusteepisoder, og respirasjonsarousal per time)
8. Periodiske lemmerbevegelsesindekser (hyppigheten av periodiske benbevegelser av søvn per time)

9. Mål for opphisselse under søvn

   1. atferdsmessige makrotilstandobservasjoner som øyeåpning eller blinking som kan vurderes i videoopptak
   2. mikroarousale observasjoner definert utelukkende av kortikale raske frekvensskift (dvs. >14 Hz rytmer) som varer 3 sekunder eller lenger, med eller uten ekstra autonome mål for takykardi.
   3. Spektral sammensetning av søvnstadiets spesifikke EEG over 0,25-32 Hz frekvensområdet Spyttprøver for å karakterisere oppvåkningsnivåer av kortisol vil bli innhentet i Surrey Sleep Research Center på slutten av hver natt.

Spørreskjemaer vil bli administrert til pasienter som de som er oppført nedenfor (ikke alle nødvendige):

Ved påmelding/før deltakerens besøk:

• Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) (Buysse et al 1989)
• Movement Disorder Society-sponset revisjon av Unified Parkinsons Disease Rating Scale (MDS-UPDRS) (siste endring 2019, originalartikkel Goetz et al 2008)
• Parkinson's Disease Sleep Scale (PDSS) (Trenkwalder et al. 2011)
• Pasientens søvndagbok (leggetid, oppvåkningstid, opphisselse/søvnforstyrrelser, opplevd søvnkvalitet)

Under besøkene til Surrey Sleep Research Centre:

• Karolinska Sleepiness Scale (KSS) (Akerstedt og Gillberg, 1990)
• Samn Perelli Fatigue Scale (Samn og Perelli, 1982)
• Profile of Mood States Scale (POMS) (McNair, Lorr og Doppleman, 1971)

Når det gjelder innsamling av data som er relevant for kognitiv ytelse, vil vi fokusere på vurderinger av søvntreghet målt ved ytelsesegenskaper vurdert av oppgavene nedenfor:

• Digit Symbol Substitution Test (DSST) (som i Boyle et al. 2012)
• Psychomotor Vigilance Task (PVT) (som i Santhi et al. 2013)
• N-ryggoppgave (Santhi et al. 2013)
• Karolinska døsighetstest (KDT) (Akerstedt og Gillbert, 1990)