Adaptiv nevrostimulering for å gjenopprette søvn ved Parkinsons sykdom (mål 2)

I vårt tidligere arbeid undersøkte vi bruken av lokale feltpotensialer (LFP) registrert fra STN-DBS-elektroder for å identifisere unike spektralmønstre i STN-oscillerende aktivitet som korrelerer med distinkte søvnsykluser, og gir innsikt i søvndysregulering og støtter oppfatningen om at biomarkører fra STN-registrert LFP kan brukes til å identifisere spesifikke søvnstadier. Mål 1 for denne studien, ClinicalTrials.gov ID: NCT04620551, karakteriserte forholdet mellom avvikende STN-aktivitet (via LFP) og søvndysregulering ved PD ved å registrere og analysere tre påfølgende netter med STN-LFP med samtidig PSG. I løpet av den tredje natten samlet vi inn søvnregistreringer da vi leverte subterskelstimulering, for å vurdere hvordan stimulering påvirker søvnstadiets varighet og overganger. Disse dataene informerte direkte utviklingen og optimaliseringen av en adaptiv stimuleringsalgoritme.

Den nåværende studien vil vurdere effektiviteten til den adaptive stimuleringsalgoritmen og vil teste arbeidshypotesen om at modulering av STN under nattesøvn vil normalisere søvnadferd ved å oppveie avvikende signalering i søvnnettverket. Etterforskerne vil bruke subjektive vurderinger, 3-ukers aktigrafi og nattlig PSG hos 20 PD-personer 3 måneder etter DBS-implantasjon, et punkt der DBS og medisiner vil ha blitt terapeutisk optimalisert for PD-motoriske symptomer. Etterforskere vil sammenligne kronisk åpen-sløyfe-stimulering med adaptiv stimulering, og med en kontrollgruppe uten stimulering. Alle forsøkspersoner vil oppleve hver av de 3 tilstandene (en tilstand per uke; OFF-Stim, ON-Stim-Adaptive, ON-Stim-Open), men rekkefølgen som hvert individ blir tilordnet til en tilstand vil bli randomisert samtidig som en balansert forhold mellom gruppeoppgaver. Etterforskere vil overvåke søvnarkitektur og kvalitet i alle grupper i 3 uker før DBS-kirurgi, og deretter 3 måneder etter DBS-kirurgi, ved bruk av aktigrafi i hjemmet. Forsøkspersoner vil bli blindet med hensyn til gruppeoppgaver for å redusere subjektbias, som vil bli satt av forskningsverts-PCen når et forsøksperson starter opptakssekvensen.

Begrunnelsen for dette målet er (1) å validere en terapeutisk intervensjon for det tyngende ikke-motoriske symptomet på søvndysfunksjon ved PD, og ​​(2) å fylle et kritisk gap i vår forståelse av bidraget til STN-DBS til å forbedre søvn- våkneforstyrrelser i PD. Innhentingen av disse dataene vil forbedre forståelsen av rollen til basalganglier, spesielt STN, i søvnhemostase ved PD. Vi forventer at STN-DBS vil forbedre søvn-våkne-parametere i både PSG- og aktigrafi-opptakene, men at adaptiv stimulering, målrettet mot biomarkører i søvnstadiet, vil optimalisere søvnen ytterligere og lindre denne ikke-motoriske byrden i PD. Spesifikt spår vi at adaptiv mer enn kronisk åpen-sløyfe STN-DBS under søvn vil redusere ikke-konsolidert søvn, redusere frekvensen av oppvåkninger, øke prosentandelen av tiden brukt i REM-søvn, redusere søvnighet på dagtid og øke subjektiv opplevelse av hvile og søvn. kvalitet.