Manipulowanie i optymalizacja rytmów mózgu w celu poprawy snu (MORPHEUS)

Jest to studium wykonalności, które odbędzie się w dwóch ośrodkach w Wielkiej Brytanii: John Radcliffe Hospital (Oxford) i Surrey Sleep Research Centre, University of Surrey. Identyfikacja, zgoda i badania przesiewowe pacjentów będą miały miejsce w Oksfordzie, a ocena snu w Surrey. Równoległe badanie zostanie również przeprowadzone w ośrodkach w USA (Mayo Clinic, Rochester, MA i UCSF, Kalifornia) w ramach tego samego finansowania, ale zostanie to zweryfikowane przez lokalną IRB. Dane pozbawione elementów umożliwiających identyfikację mogą być udostępniane między witrynami do celów analiz. Odbędzie się to w sposób bezpieczny i zaszyfrowany, a uczestnicy zostaną w pełni o tym poinformowani.

Uczestnicy zostaną zidentyfikowani podczas rutynowych wizyt w klinice z zespołem Functional Neurosurgery (John Radcliffe Hospital) i zaproszeni do udziału w badaniu. Badanie przesiewowe zainteresowanych potencjalnych uczestników będzie uwzględniać dane z oceny przedoperacyjnej. Testowanie nastąpi (w różnym okresie od badania przesiewowego, ale we wspomnianym harmonogramie badań) podczas dwóch wizyt w Surrey Sleep Research Centre, z których każda będzie trwała dwie noce. Maksymalny okres między wyrażeniem zgody a pierwszą wizytą studyjną wyniesie trzy miesiące, a między każdą wizytą studyjną miną co najmniej dwa tygodnie, aby umożliwić wstępne analizy. Świadoma zgoda i podstawowe zapisy snu zostaną uzyskane w ciągu pierwszej nocy pierwszej wizyty w Surrey, a pozostałe noce będą składać się z prób stymulacji. Zostaną zebrane ankiety, testy czujności dziennej, parametry autonomiczne i poziomy kortyzolu. Na tym etapie nie planuje się długoterminowej obserwacji.

Jeśli chodzi o procesy gromadzenia danych, populacja pacjentów odwiedzających ośrodek w Surrey będzie miała już wszczepiony system DBS (taki jak Activa PC/PC+S (Medtronic) lub urządzenie Abbot/St Jude). Badacze wykorzystają zasady z aktualnych wytycznych AASM, technologie i metody ręcznej i automatycznej oceny snu przy użyciu standardowej polisomnografii skóry głowy, a także nowatorskie metody, które opracowaliśmy wcześniej do oceny snu przy użyciu elektrofizjologii wewnątrzczaszkowej. Aby uniknąć zanieczyszczenia wzmacniaczy monitorujących elektrofizjologię przez protokół stymulacji, zostanie zastosowana kombinacja stymulacji bipolarnej i interakcji próbkowania-stymulacji. Na przykład zastosujemy know-how z pracy Activa PC+S, aby umieścić wszelkie pozostałości artefaktów w pasmach o niewielkim znaczeniu fizjologicznym (DC, 50/60 Hz itp.). Wstępna ocena działania wzmacniacza zapewni pewność, że będziemy w stanie utrzymać dokładność oceny snu w trakcie naszych eksperymentów.

Do perturbacji wykorzystany zostanie programator kliniczny ze znakiem CE (zwłaszcza na etapie otwartej pętli) lub jego wariant badawczy. W tym badaniu wysoka częstotliwość (HF) jest określona w zakresie stymulacji od 41 Hz do 250 Hz, podczas gdy niska częstotliwość (LF) zostanie zdefiniowana jako 2-40 Hz. Wszystkie zaburzenia będą mieścić się w zakresie klinicznym stosowanym i zatwierdzonym dla pacjentów z DBS. Zastosowane zostanie połączenie subiektywnych i obiektywnych pomiarów jakości i wydajności snu w celu zmierzenia wpływu wszelkich zaburzeń snu.

Następujące obiektywne wskaźniki zostaną uzyskane na podstawie wizualnej/manualnej polisomnografii (złoty standard) i zautomatyzowanego algorytmu oceny stopnia zaawansowania snu:

1. Całkowity czas snu.
2. Liczba cykli snu (przełączanie snu bez szybkich ruchów gałek ocznych (NREM) i snu z szybkimi ruchami gałek ocznych (REM)).
3. Początkowe opóźnienie snu i fazy REM (czas od początku badania do pierwszej fazy snu oraz od początku snu do początku pierwszej fazy REM).
4. Czas trwania faz N1, N2, N3 i REM oraz czas trwania faz NREM (suma faz N1, N2, N3).
5. Efektywność snu (100*całkowity czas snu/czas w łóżku).
6. Liczba przebudzeń w nocy, w tym wybudzeń na godzinę i czas spędzony w stanie czuwania po początkowym zaśnięciu (tj. pobudzenie po czasie zaśnięcia)
7. Wskaźniki bezdechów i spłyceń oddechowych oraz zaburzeń oddychania (częstotliwość epizodów zatrzymania lub zmniejszonego oddychania oraz pobudzeń oddechowych na godzinę)
8. Wskaźniki okresowych ruchów kończyn (częstotliwość okresowych ruchów nóg podczas snu na godzinę)

9. Miary pobudzenia podczas snu

   1. behawioralne obserwacje makrostanów, takie jak otwieranie oczu lub mruganie, które można ocenić na nagraniach wideo
   2. obserwacje mikropobudzenia zdefiniowane wyłącznie przez szybkie zmiany częstotliwości kory mózgowej (tj. rytmy >14 Hz) trwające 3 sekundy lub dłużej, z dodatkowymi autonomicznymi pomiarami tachykardii lub bez nich.
   3. Widmowy skład EEG specyficznego dla fazy snu w zakresie częstotliwości 0,25-32 Hz. Próbki śliny w celu scharakteryzowania poziomów kortyzolu po przebudzeniu będą pobierane w Surrey Sleep Research Center pod koniec każdej nocy.

Kwestionariusze zostaną podane pacjentom wymienionym poniżej (nie wszystkie konieczne):

Przy zapisie/przed wizytą uczestnika:

• Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) (Buysse i wsp. 1989)
• Sponsorowana przez Towarzystwo Zaburzeń Ruchu wersja Unified Parkinson's Disease Rating Scale (MDS-UPDRS) (ostatnia poprawka 2019, artykuł oryginalny Goetz i wsp. 2008)
• Skala snu w chorobie Parkinsona (PDSS) (Trenkwalder i wsp. 2011)
• Dziennik snu pacjenta (pora snu, pora przebudzenia, pobudzenie/zakłócenia snu, postrzegana jakość snu)

Podczas wizyt w Surrey Sleep Research Centre:

• Karolińska Skala Senności (KSS) (Akerstedt i Gillberg, 1990)
• Skala zmęczenia Samna Perelli (Samn i Perelli, 1982)
• Skala Profilu Nastrojów (POMS) (McNair, Lorr i Doppleman, 1971)

Jeśli chodzi o gromadzenie danych dotyczących wydajności poznawczej, skupimy się na ocenie bezwładności snu mierzonej charakterystyką wydajności ocenianą za pomocą zadań wymienionych poniżej:

• Test zastępowania symboli cyfr (DSST) (jak w Boyle i in. 2012)
• Zadanie czujności psychomotorycznej (PVT) (jak w Santhi et al. 2013)
• Zadanie N-back (Santhi i in. 2013)
• Test na senność Karolińskiej (KDT) (Akerstedt i Gillbert, 1990)