Neuroestimulação adaptativa para restaurar o sono na doença de Parkinson

Embora o STN-DBS seja usado rotineiramente para tratar os sintomas motores da DP, vários estudos relataram que o STN-DBS também oferece benefícios para a desregulação do sono por meio da normalização da arquitetura do sono. Em nosso trabalho anterior, usando potenciais de campo local (LFP) registrados a partir de eletrodos STN DBS implantados para o tratamento da DP, foram identificados padrões espectrais únicos na atividade oscilatória do STN que se correlacionavam com ciclos de sono distintos, oferecendo informações sobre a desregulação do sono. Essas descobertas foram usadas para construir uma Rede Neural Artificial (ANN) que pode prever com precisão o estágio do sono. Com base neste trabalho com o uso da nova tecnologia de bateria DBS que permite a exploração de potenciais biomarcadores e a prototipagem de algoritmos de circuito fechado, os investigadores testarão a hipótese de que STN - um nódulo altamente interconectado nos gânglios da base - contribui para a regulação e interrupção do comportamento do sono humano e pode ser manipulado para vantagem terapêutica.

Esta é a primeira parte, Objetivo 1, de um estudo de duas partes. Os investigadores inscreverão 20 indivíduos para o Objetivo 1 deste estudo e 20 indivíduos para o Objetivo 2, com 10 indivíduos inscritos em cada local clínico para cada objetivo (Centro Médico da Universidade de Nebraska e Campus Médico da Universidade de Stanford). No Objetivo 1, os indivíduos serão submetidos à cirurgia padrão de implantação de eletrodos STN DBS para o tratamento da DP. Eles retornarão 3 semanas depois ao Laboratório do Sono internado para 3 noites de gravações STN LFP com PSG, EMG, EOG, actigrafia e vídeo-EEG simultâneos. As duas primeiras noites de gravação serão usadas para estabelecer uma linha de base do sono fisiológico para cada paciente. A terceira noite de gravação envolverá limiares subclínicos de estimulação em todos os sujeitos, em um esforço para alterar favoravelmente a duração do estágio do sono, de modo que o NREM e o REM-3 sejam prolongados. Como resultado secundário, os indivíduos serão solicitados a preencher um questionário de sono para todas as três noites, o sono durante o qual a estimulação ocorreu será comparado com as duas noites anteriores. Os dados coletados durante todas as três noites de gravações serão usados ​​para prever a identidade do estágio do sono dos LFPs registrados no STN, com a verdade básica para cada estágio do sono fornecida pelo PSG avaliado por especialistas em sono. Esses dados também serão usados ​​para identificar a amplitude atual do limiar subclínico ideal e o tempo do estágio do sono para estimulação adaptativa para melhorar o sono. O algoritmo de estimulação desenvolvido no Objetivo 1 será implementado na segunda parte do estudo, Objetivo 2, para fornecer estimulação adaptativa aos sujeitos durante o sono noturno, ao longo de 3 semanas de sono domiciliar.