Адаптивная нейростимуляция для восстановления сна при болезни Паркинсона

Хотя STN-DBS обычно используется для лечения моторных симптомов БП, в нескольких исследованиях сообщается, что STN-DBS также оказывает положительное влияние на нарушение регуляции сна за счет нормализации архитектуры сна. В нашей предыдущей работе с использованием потенциалов локального поля (LFP), записанных с электродов STN DBS, имплантированных для лечения БП, были идентифицированы уникальные спектральные паттерны колебательной активности STN, которые коррелировали с отдельными циклами сна, предлагая понимание нарушения регуляции сна. Эти результаты были использованы для создания искусственной нейронной сети (ИНС), которая может точно предсказать стадию сна. Основываясь на этой работе с использованием новой аккумуляторной технологии DBS, которая позволяет исследовать потенциальные биомаркеры и создавать прототипы алгоритмов с обратной связью, исследователи проверят гипотезу о том, что STN — сильно взаимосвязанный узел в базальных ганглиях — способствует регуляции и нарушению поведения человека во сне, и им можно манипулировать в терапевтических целях.

Это первая часть, Цель 1, исследования, состоящего из двух частей. Исследователи зарегистрируют 20 субъектов для цели 1 этого исследования и 20 субъектов для цели 2, по 10 субъектов в каждом клиническом учреждении для каждой цели (Медицинский центр Университета Небраски и Медицинский кампус Стэнфордского университета). В цели 1 субъекты пройдут стандартную операцию по имплантации электрода STN DBS для лечения БП. Они вернутся через 3 недели в стационарную лабораторию сна для записи STN LFP в течение 3 ночей с одновременными ПСГ, ЭМГ, ЭОГ, актиграфией и видео-ЭЭГ. Первые две ночи записи будут использоваться для установления физиологического исходного уровня сна для каждого пациента. Третья ночь записи будет включать субклинические пороги стимуляции у всех испытуемых, чтобы благоприятно изменить продолжительность стадии сна, чтобы продлить NREM и REM-3. В качестве вторичного результата испытуемым будет предложено заполнить анкету сна за все три ночи, сон, во время которого произошла стимуляция, будет сравниваться с двумя предыдущими ночами. Данные, собранные в течение всех трех ночей записи, будут использоваться для прогнозирования идентификации стадий сна по LFP, записанным в STN, с достоверностью для каждой стадии сна, предоставленной PSG, оцененной экспертом по сну. Эти данные также будут использоваться для определения оптимальной амплитуды субклинического порогового тока и времени фазы сна для адаптивной стимуляции для улучшения сна. Алгоритм стимуляции, разработанный для цели 1, будет реализован во второй части исследования, цель 2, для обеспечения адаптивной стимуляции испытуемых во время ночного сна в течение 3 недель домашнего сна.