Manipulando e Otimizando os Ritmos Cerebrais para Melhorar o Sono (MORPHEUS)

Este é um estudo de viabilidade que será realizado em dois locais no Reino Unido: o John Radcliffe Hospital (Oxford) e o Surrey Sleep Research Centre, University of Surrey. A identificação, consentimento e triagem dos pacientes ocorrerá em Oxford, e as avaliações do sono serão realizadas em Surrey. Um estudo paralelo também será realizado em locais dos EUA (Mayo Clinic, Rochester MA e UCSF, CA) sob o mesmo financiamento, mas isso será revisado pelo IRB local. Dados não identificados podem ser compartilhados entre sites para fins de análise. Isso será feito de forma segura e criptografada, enquanto os participantes serão totalmente informados sobre isso.

Os participantes serão identificados durante suas visitas clínicas de rotina com a equipe de Neurocirurgia Funcional (Hospital John Radcliffe) e convidados a participar do estudo. A triagem dos potenciais participantes interessados ​​levará em conta os dados da avaliação pré-operatória. O teste ocorrerá (dentro de um período variável a partir da triagem, mas dentro do cronograma do estudo mencionado acima), em duas visitas ao Centro de Pesquisa do Sono de Surrey, cada uma consistindo de duas noites. A duração máxima entre o consentimento e a primeira visita do estudo será de três meses, enquanto haverá um mínimo de duas semanas entre cada visita do estudo para permitir análises preliminares. O consentimento informado e as gravações de sono da linha de base serão obtidos durante a primeira noite da primeira visita a Surrey, com as noites restantes consistindo em testes de estimulação. Serão coletados questionários, testes de vigilância diurna, parâmetros autonômicos e níveis de cortisol. Nenhum acompanhamento a longo prazo está planejado nesta fase.

Com relação aos processos de coleta de dados, a população de pacientes que visitam o local de Surrey já terá um sistema DBS implantado (como um dispositivo Activa PC/PC+S (Medtronic) ou um dispositivo Abbot/St Jude). Os investigadores aproveitarão as regras das diretrizes, tecnologias e métodos atuais da AASM para pontuação manual e automatizada do sono usando polissonografia do couro cabeludo padrão, bem como novos métodos que desenvolvemos anteriormente para pontuação do sono usando eletrofisiologia intracraniana. Para evitar a contaminação dos amplificadores de monitoramento de eletrofisiologia pelo protocolo de estimulação, uma combinação de estimulação bipolar e interações de taxa de estimulação de amostragem será usada. Por exemplo, aplicaremos o know-how do trabalho do Activa PC+S para colocar quaisquer artefactos residuais em bandas de pouco interesse fisiológico (DC, 50/60Hz, etc.). Uma avaliação preliminar do desempenho do amplificador fornecerá garantia de que seremos capazes de manter a precisão do estágio do sono ao longo de nossos experimentos.

Para perturbações, o programador clínico com marcação CE será usado (especialmente no estágio de malha aberta) ou uma variante de pesquisa do mesmo. Neste estudo, a alta frequência (HF) é especificada em uma faixa de estimulação de 41Hz a 250Hz, enquanto a baixa frequência (LF) será definida como 2-40Hz. Todas as perturbações estarão dentro da faixa clínica usada e aprovada para pacientes com DBS. Será utilizada uma combinação de medições subjetivas e objetivas da qualidade e eficiência do sono para medir o impacto de quaisquer perturbações do sono.

As seguintes métricas objetivas serão derivadas da polissonografia visual/manual (padrão ouro) e algoritmo automatizado de teste do sono:

1. Tempo total de sono.
2. Número de ciclos de sono (mudanças de movimento não rápido dos olhos (NREM) e movimento rápido dos olhos (REM)).
3. Sono inicial e latências REM (Tempo desde o início do estudo até o primeiro estágio do sono e desde o início do sono até o início do primeiro sono REM).
4. Duração dos estágios N1, N2, N3 e REM, e a duração dos estágios NREM (soma dos estágios N1,N2,N3).
5. Eficiência do sono (100*tempo total de sono/tempo na cama).
6. Número de despertares durante a noite, incluindo despertares por hora e duração do tempo gasto acordado após o início do sono inicial (ou seja, acordar após o início do sono)
7. Índices de apneia-hipopneia e distúrbios respiratórios (frequência de paradas ou episódios respiratórios reduzidos e despertares respiratórios por hora)
8. Índices de movimentos periódicos dos membros (a frequência dos movimentos periódicos das pernas durante o sono por hora)

9. Medidas de excitação durante o sono

   1. observações de macroestado comportamental, como abrir ou piscar os olhos, que podem ser avaliadas em gravações de vídeo
   2. observações de microdespertar definidas exclusivamente por mudanças rápidas de frequência cortical (ou seja, ritmos >14 Hz) com duração de 3 segundos ou mais, com ou sem medidas autonômicas adicionais de taquicardia.
   3. Composição espectral do EEG específico do estágio do sono na faixa de frequência de 0,25-32 Hz. Amostras salivares para caracterizar os níveis de cortisol ao acordar serão obtidas no Surrey Sleep Research Center no final de cada noite.

Questionários serão administrados a pacientes como os listados abaixo (nem todos são necessários):

Após a inscrição/antes da visita do participante:

• Índice de Qualidade do Sono de Pittsburgh (PSQI) (Buysse et al 1989)
• Revisão patrocinada pela Sociedade de Distúrbios do Movimento da Escala Unificada de Avaliação da Doença de Parkinson (MDS-UPDRS) (última alteração 2019, artigo original Goetz et al 2008)
• Escala de Sono da Doença de Parkinson (PDSS) (Trenkwalder et al. 2011)
• Diário de sono do paciente (hora de dormir, hora de acordar, despertar/distúrbios do sono, percepção da qualidade do sono)

Durante as visitas ao Surrey Sleep Research Centre:

• Escala de sonolência de Karolinska (KSS) (Akerstedt e Gillberg, 1990)
• Escala de Fadiga de Samn Perelli (Samn e Perelli, 1982)
• Perfil da Escala de Estados de Humor (POMS) (McNair, Lorr e Doppleman, 1971)

No que diz respeito à coleta de dados relevantes para o desempenho cognitivo, vamos nos concentrar nas avaliações da inércia do sono medida pelas características de desempenho avaliadas pelas tarefas listadas abaixo:

• Teste de Substituição de Símbolos de Dígitos (DSST) (como em Boyle et al. 2012)
• Tarefa de Vigilância Psicomotora (PVT) (como em Santhi et al. 2013)
• Tarefa N-back (Santhi et al. 2013)
• Teste de sonolência de Karolinska (KDT) (Akerstedt e Gillbert, 1990)