Adaptacyjna neurostymulacja w celu przywrócenia snu w chorobie Parkinsona

Chociaż STN-DBS jest rutynowo stosowany w leczeniu objawów motorycznych PD, kilka badań wykazało, że STN-DBS zapewnia również korzyści w przypadku rozregulowania snu poprzez normalizację architektury snu. W naszej poprzedniej pracy, wykorzystując lokalne potencjały pola (LFP) zarejestrowane z elektrod STN DBS wszczepionych do leczenia PD, zidentyfikowano unikalne wzorce widmowe w aktywności oscylacyjnej STN, które korelowały z różnymi cyklami snu, oferując wgląd w rozregulowanie snu. Odkrycia te wykorzystano do skonstruowania sztucznej sieci neuronowej (ANN), która może dokładnie przewidywać fazę snu. Opierając się na tych pracach z wykorzystaniem nowej technologii baterii DBS, która umożliwia eksplorację potencjalnych biomarkerów i prototypowanie algorytmów w pętli zamkniętej, badacze przetestują hipotezę, że STN – silnie połączony węzeł w jądrach podstawnych – przyczynia się do regulacji i zakłóceń zachowań ludzi podczas snu i można nimi manipulować w celu uzyskania korzyści terapeutycznych.

To jest pierwsza część, Cel 1, dwuczęściowego badania. Badacze zapiszą 20 osób do Celu 1 tego badania i 20 osób do Celu 2, po 10 osób zapisanych w każdym ośrodku klinicznym dla każdego celu (University of Nebraska Medical Center i Stanford University Medical Campus). W Celu 1 pacjenci przejdą standardową operację wszczepienia elektrody STN DBS w celu leczenia choroby Parkinsona. Wrócą 3 tygodnie później do szpitalnego laboratorium snu na 3 noce nagrań STN LFP z jednoczesnym PSG, EMG, EOG, aktygrafią i wideo-EEG. Pierwsze dwie noce rejestracji zostaną wykorzystane do ustalenia fizjologicznej linii bazowej snu dla każdego pacjenta. Trzecia noc rejestracji będzie obejmowała subkliniczne progi stymulacji u wszystkich badanych, w celu korzystnej zmiany czasu trwania fazy snu, tak aby wydłużyć NREM i REM-3. Jako drugorzędny wynik, badani zostaną poproszeni o wypełnienie kwestionariusza snu przez wszystkie trzy noce, sen, podczas którego wystąpiła stymulacja, zostanie porównany z poprzednimi dwiema nocami. Dane zebrane podczas wszystkich trzech nocy rejestracji zostaną wykorzystane do przewidywania tożsamości fazy snu na podstawie LFP zarejestrowanych w STN, przy czym podstawowa prawda dla każdej fazy snu zostanie dostarczona przez PSG ocenionego przez eksperta ds. snu. Dane te zostaną również wykorzystane do określenia optymalnej subklinicznej amplitudy prądu progowego i synchronizacji fazy snu dla stymulacji adaptacyjnej w celu poprawy snu. Algorytm stymulacji opracowany w Celu 1 zostanie zaimplementowany w drugiej części badania, Celu 2, w celu zapewnienia adaptacyjnej stymulacji badanych podczas snu nocnego w ciągu 3 tygodni snu w domu.