刺激癫痫患者的睡眠
研究闭环听觉刺激对癫痫患者和健康对照者睡眠和行为的影响:一项发展研究
睡眠慢波 (SSW) 与癫痫患者棘波生成的病理生理机制密切相关。 SSW 是皮质产生的振荡 (~1 Hz),在超极化向下状态(神经元沉默)和去极化向上状态(神经元放电)之间交替。 实验表明,随着缓慢神经元振荡的同步性增加,尖峰波的发生得到促进。 对应于 SSW“上升阶段”应用的听觉刺激可能会增加以下 SSW 的振幅。 相反,在 SSW“下阶段”应用的音调可能对 SSW 产生破坏性影响。
参与者:睡眠脑电图中出现癫痫性放电的癫痫患者,以及健康对照者
目的:表征下相定向听觉刺激对行为和睡眠脑电图特征的影响,并确定睡眠脑电图特征的变化是否与行为和清醒脑电图特征的变化相关。
研究概览
详细说明
研究人员旨在评估睡眠期间闭环听觉刺激对健康儿童、青少年和成人以及患有癫痫症的儿童、青少年和成人的影响。 在闭环听觉刺激期间,短暂、安静、非唤醒的听觉刺激,例如 在睡眠期间的特定时刻会出现短暂的粉红噪音(50 毫秒)。 该程序允许与内源性大脑活动进行非侵入性交互,并影响睡眠依赖性神经可塑性。
睡眠慢波 (SSW) 与癫痫患者棘波生成的病理生理机制密切相关。 SSW 是皮质产生的振荡 (~1 Hz),在超极化向下状态(神经元沉默)和去极化向上状态(神经元放电)之间交替。 实验表明,随着缓慢神经元振荡的同步性增加,尖峰波的发生得到促进。 对应于 SSW“上升阶段”应用的听觉刺激可能会增加以下 SSW 的振幅。 相反,在 SSW“下阶段”应用的音调可能对 SSW 产生破坏性影响。
在控制周内,将使用活动量表和睡眠日记评估参与者的日常睡眠行为。 在实验室访问期间,将在睡眠实验室使用脑电图测量睡眠和清醒时的大脑活动。 对于睡眠记录,还将记录其他标准多导睡眠图 (PSG) 测量值。 在这项研究中,进一步的措施包括结构 MRI、智商以及运动、认知和警觉性测试。 参与者的幸福感和对干预的耐受性将通过问卷进行评估。
因此,调查人员将拥有以下源数据:PSG 数据、基于计算机的测试结果(认知功能、警惕性、记忆力和运动测试)、智商和问卷数据、活动记录数据,以及取决于参与者和 MRI 的可用性扫描仪,结构 MRI 数据。
该研究的样本量基于之前的出版物,显示闭环听觉刺激对 NREM 睡眠脑电图标记和陈述性记忆巩固有显着影响(Ngo 等人,2013 年)。 通过包括 11 名参与者,他们可以证明行为和电生理数据的显着结果。 因此,研究人员假设每个年龄组至少招募 20 名受试者具有统计学意义。
由于目标是记录 160 个完整的数据集,因此所有这些数据集都将用于分析。 由于提前退出而导致的不完整数据集可以部分包含在分析中,其中仅包含可用的措施。
对于任何给定的分析,缺少相关数据的数据集将被排除在外。 研究人员将确保所有分析均基于所追求样本量的 90% 以下,这意味着每个年龄和健康组至少有 18 个数据集将进入所有分析(健康参与者或特定年龄组的癫痫患者)。 换句话说,不超过两个参与者将被排除在异常值和缺失数据之间。 如果超出,研究人员将通过招募额外的参与者来补偿
每次实验后将立即检查数据质量,以确认呈现声音的正确时间,以及评估闭环听觉刺激对睡眠脑电图标记的影响。 如果与闭环听觉刺激应用相关的前 10 名参与者的慢波活动发生显着变化(p < 0.05,配对样本 t 检验),则将继续实验。 收集完所有数据后,将执行下一节中描述的最终分析。
所有研究数据将在研究终止或临床试验提前终止后在大学儿童医院存档至少 10 年。 匿名的脑电图存储在大学儿童医院脑电科的服务器上。
数据生成、传输、存档和分析严格遵循瑞士现行的数据保护法律要求。 个人身份信息将以完全保密的方式处理,只有需要此类信息以履行其在研究项目范围内的职责的授权人员才能访问。 电话采访的文件是封闭的。 在项目特定文件中,参与者仅由唯一的参与者编号标识。 参与者 ID 和相应的姓名将保存在加密的参与者身份列表中,只有首席研究员和团队的授权成员才能访问。
发起人-研究者正在实施和维护质量保证和质量控制系统以及书面 SOP 和工作说明,以确保按照方案、GCP 和适用的监管要求进行试验和生成、记录(记录)和报告数据(s). 出于质量保证目的,将在研究过程中进行监测和审计。 该研究的日常管理将通过由博士后研究员监督的选定博士生进行协调。
调查员将允许负责审核或检查的人员访问源数据/文件并回答出现的任何问题。 所有相关方都会对患者数据严格保密。
研究类型
注册 (预期的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Sven Leach, M. Sc.
- 电话号码:+41 44 266 3217
- 邮箱:sven.leach@kispi.uzh.ch
学习地点
-
-
-
Zurich、瑞士、8032
- 招聘中
- University Children's Hospital Zurich
-
接触:
- Sven Leach, M. Sc.
- 电话号码:+41 44 266 3217
- 邮箱:sven.leach@kispi.uzh.ch
-
首席研究员:
- Reto Huber, Prof. Dr.
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准
- 任何性别的参与者
- 儿童、青少年和年轻人(4-30岁)
- 惯用右手
- 参与者或其法定监护人(如适用)在收到有关研究的信息后签署的书面知情同意书 对于健康参与者:
- 总体健康状况良好
对于癫痫患者:
- 确诊为癫痫
- 最近 12 个月内清醒或睡眠脑电图显示癫痫性放电。
- 就读正规学校。
排除标准
- 不规则的睡眠-觉醒节律
- 换岗
- 白天睡觉
- 出汗过多
- 肥胖
- 除癫痫外的睡眠、精神、神经或身体障碍或疾病
- 听力障碍
- 过去一个月内跨越 2 个或更多时区旅行
- 怀孕
- 皮肤过敏或非常敏感的皮肤
- 药物和药物的使用或滥用不是为了治疗癫痫
- 每日使用尼古丁
大量摄入咖啡因,包括咖啡、红茶和绿茶、马黛茶、可乐、能量饮料和冰茶
- <16 岁:>1 份/天 = >80 毫克咖啡因
- >=16 岁:>2 份/天 = >160 毫克咖啡因
酒精消耗
- <16 岁:任何酒精
- 16-17 岁:每周 >3-4 份标准份量
- >=18 岁:每天 >1 份标准份量(>14 毫克)
- 无法遵循研究程序 对于癫痫患者:
- 在学习之夜发生癫痫发作的风险高的癫痫综合征
- 广泛性运动和/或局灶性运动发作频率 >1 次/周
- 研究之夜前 24 小时内发生全身性运动和/或局灶性运动发作
- 惊厥性癫痫持续状态史
- 睡眠剥夺引起的癫痫病史
- 用皮质类固醇、免疫抑制剂或迷走神经刺激治疗
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础_科学
- 分配:随机化
- 介入模型:跨界
- 屏蔽:三倍
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
|---|---|
|
实验性的:患有癫痫症的儿童(4-11 岁)
在每只手臂上进行下相定向闭环听觉刺激。
|
呈现柔和、简短的音调(50 毫秒的粉红噪声)。
音量将保持足够低以避免引起唤醒或觉醒。
在唤醒反应的情况下,音量将以 5 分贝的步长降低。
|
|
实验性的:患有癫痫症的青少年(12-17 岁)
|
呈现柔和、简短的音调(50 毫秒的粉红噪声)。
音量将保持足够低以避免引起唤醒或觉醒。
在唤醒反应的情况下,音量将以 5 分贝的步长降低。
|
|
实验性的:患有癫痫症的年轻人(18-30 岁)
|
呈现柔和、简短的音调(50 毫秒的粉红噪声)。
音量将保持足够低以避免引起唤醒或觉醒。
在唤醒反应的情况下,音量将以 5 分贝的步长降低。
|
|
实验性的:健康儿童(4-11 岁)
|
呈现柔和、简短的音调(50 毫秒的粉红噪声)。
音量将保持足够低以避免引起唤醒或觉醒。
在唤醒反应的情况下,音量将以 5 分贝的步长降低。
|
|
实验性的:健康的青少年(12-17 岁)
|
呈现柔和、简短的音调(50 毫秒的粉红噪声)。
音量将保持足够低以避免引起唤醒或觉醒。
在唤醒反应的情况下,音量将以 5 分贝的步长降低。
|
|
实验性的:健康的年轻人(18-30 岁)
|
呈现柔和、简短的音调(50 毫秒的粉红噪声)。
音量将保持足够低以避免引起唤醒或觉醒。
在唤醒反应的情况下,音量将以 5 分贝的步长降低。
|
研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
|
脑电图特征和行为的 CLAS
大体时间:长达 4 年
|
CLAS 改变睡眠脑电图特征(慢波和纺锤体活动)和测量的行为(例如
认知、记忆和运动表现)。
|
长达 4 年
|
|
行为脑电图特征和唤醒脑电图特征
大体时间:长达 4 年
|
睡眠脑电图特征(慢波和纺锤体活动)的变化与测量行为的变化相关(注意 [TAP 电池]、反应时间 [TAP 电池]、陈述性 [词对记忆任务] 和空间记忆 [对象-定位任务])和唤醒脑电图特征(频率高达 40 赫兹)。
|
长达 4 年
|
次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
|
癫痫患者的注意力表现
大体时间:长达 4 年
|
癫痫患者的注意力(用 TAP 电池测量)恢复到同龄健康参与者的水平。
|
长达 4 年
|
|
癫痫患者反应时间的表现
大体时间:长达 4 年
|
癫痫患者的反应时间(用TAP电池测量)恢复到同龄健康参与者的水平。
|
长达 4 年
|
|
癫痫患者空间记忆的表现
大体时间:长达 4 年
|
癫痫患者的空间记忆(通过物体定位任务测量)恢复到同龄健康参与者的水平。
|
长达 4 年
|
|
癫痫患者陈述性记忆的表现
大体时间:长达 4 年
|
癫痫患者的陈述性记忆(用词对记忆任务测量)恢复到同龄健康参与者的水平。
|
长达 4 年
|
|
睡眠慢波上的 CLAS
大体时间:长达 4 年
|
CLAS 对不同年龄组睡眠慢波影响的定性探索。
|
长达 4 年
|
|
CLAS 对其他睡眠脑电图特征的影响,例如睡眠纺锤波
大体时间:长达 4 年
|
定性探索 CLAS 对其他睡眠脑电图特征的影响,例如不同年龄组的睡眠纺锤波。
|
长达 4 年
|
合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Reto Huber, Prof. Dr.、University Children's Hospital, Zurich
出版物和有用的链接
一般刊物
- Bellesi M, Riedner BA, Garcia-Molina GN, Cirelli C, Tononi G. Enhancement of sleep slow waves: underlying mechanisms and practical consequences. Front Syst Neurosci. 2014 Oct 28;8:208. doi: 10.3389/fnsys.2014.00208. eCollection 2014.
- Diekelmann S, Born J. The memory function of sleep. Nat Rev Neurosci. 2010 Feb;11(2):114-26. doi: 10.1038/nrn2762. Epub 2010 Jan 4.
- Bolsterli BK, Gardella E, Pavlidis E, Wehrle FM, Tassinari CA, Huber R, Rubboli G. Remission of encephalopathy with status epilepticus (ESES) during sleep renormalizes regulation of slow wave sleep. Epilepsia. 2017 Nov;58(11):1892-1901. doi: 10.1111/epi.13910. Epub 2017 Sep 27.
- Bolsterli BK, Schmitt B, Bast T, Critelli H, Heinzle J, Jenni OG, Huber R. Impaired slow wave sleep downscaling in encephalopathy with status epilepticus during sleep (ESES). Clin Neurophysiol. 2011 Sep;122(9):1779-87. doi: 10.1016/j.clinph.2011.01.053. Epub 2011 Mar 26.
- Bolsterli Heinzle BK, Fattinger S, Kurth S, Lebourgeois MK, Ringli M, Bast T, Critelli H, Schmitt B, Huber R. Spike wave location and density disturb sleep slow waves in patients with CSWS (continuous spike waves during sleep). Epilepsia. 2014 Apr;55(4):584-91. doi: 10.1111/epi.12576. Epub 2014 Mar 20.
- Esser SK, Hill SL, Tononi G. Sleep homeostasis and cortical synchronization: I. Modeling the effects of synaptic strength on sleep slow waves. Sleep. 2007 Dec;30(12):1617-30. doi: 10.1093/sleep/30.12.1617.
- Fattinger S, de Beukelaar TT, Ruddy KL, Volk C, Heyse NC, Herbst JA, Hahnloser RHR, Wenderoth N, Huber R. Deep sleep maintains learning efficiency of the human brain. Nat Commun. 2017 May 22;8:15405. doi: 10.1038/ncomms15405. Erratum In: Nat Commun. 2018 May 25;9:16182.
- Fattinger S, Heinzle BB, Ramantani G, Abela L, Schmitt B, Huber R. Closed-Loop Acoustic Stimulation During Sleep in Children With Epilepsy: A Hypothesis-Driven Novel Approach to Interact With Spike-Wave Activity and Pilot Data Assessing Feasibility. Front Hum Neurosci. 2019 May 21;13:166. doi: 10.3389/fnhum.2019.00166. eCollection 2019.
- Fattinger S, Schmitt B, Bolsterli Heinzle BK, Critelli H, Jenni OG, Huber R. Impaired slow wave sleep downscaling in patients with infantile spasms. Eur J Paediatr Neurol. 2015 Mar;19(2):134-42. doi: 10.1016/j.ejpn.2014.11.002. Epub 2014 Nov 29.
- Frauscher B, von Ellenrieder N, Ferrari-Marinho T, Avoli M, Dubeau F, Gotman J. Facilitation of epileptic activity during sleep is mediated by high amplitude slow waves. Brain. 2015 Jun;138(Pt 6):1629-41. doi: 10.1093/brain/awv073. Epub 2015 Mar 19.
- Galer S, Urbain C, De Tiege X, Emeriau M, Leproult R, Deliens G, Nonclerq A, Peigneux P, Van Bogaert P. Impaired sleep-related consolidation of declarative memories in idiopathic focal epilepsies of childhood. Epilepsy Behav. 2015 Feb;43:16-23. doi: 10.1016/j.yebeh.2014.11.032. Epub 2014 Dec 26.
- Halasz P, Bodizs R, Ujma PP, Fabo D, Szucs A. Strong relationship between NREM sleep, epilepsy and plastic functions - A conceptual review on the neurophysiology background. Epilepsy Res. 2019 Feb;150:95-105. doi: 10.1016/j.eplepsyres.2018.11.008. Epub 2019 Jan 31.
- Huber R, Ghilardi MF, Massimini M, Tononi G. Local sleep and learning. Nature. 2004 Jul 1;430(6995):78-81. doi: 10.1038/nature02663. Epub 2004 Jun 6.
- Ngo HV, Martinetz T, Born J, Molle M. Auditory closed-loop stimulation of the sleep slow oscillation enhances memory. Neuron. 2013 May 8;78(3):545-53. doi: 10.1016/j.neuron.2013.03.006. Epub 2013 Apr 11.
- Vyazovskiy VV, Harris KD. Sleep and the single neuron: the role of global slow oscillations in individual cell rest. Nat Rev Neurosci. 2013 Jun;14(6):443-51. doi: 10.1038/nrn3494. Epub 2013 May 2.
- Vyazovskiy VV, Olcese U, Lazimy YM, Faraguna U, Esser SK, Williams JC, Cirelli C, Tononi G. Cortical firing and sleep homeostasis. Neuron. 2009 Sep 24;63(6):865-78. doi: 10.1016/j.neuron.2009.08.024.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (预期的)
研究完成 (预期的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
与本研究相关的术语
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)?
IPD 计划说明
参与者或参与者的法定监护人的自愿批准是通过签署知情同意书给予的。 个人数据将被收集并立即编码以提供严格的保密性。 参与者代码仅供主要研究者和研究协调员使用。 完全匿名的 EEG 数据将公开用于其他研究,参与者必须单独同意。 调查人员遵守数据保护法的所有法律规定。
完全匿名的数据将发布在专门的在线存储库中。 数据包括
- PSG 数据 + CLAS 触发器
- 基本人口统计信息:性别、年龄、社会经济地位、惯用手
- 时间型分数
- 对行为测试的反应
- 体动记录仪
- 睡眠质量和嗜睡分数
IPD 共享时间框架
IPD 共享访问标准
研究数据/文件
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
研究美国 FDA 监管的设备产品
此信息直接从 clinicaltrials.gov 网站检索,没有任何更改。如果您有任何更改、删除或更新研究详细信息的请求,请联系 register@clinicaltrials.gov. clinicaltrials.gov 上实施更改,我们的网站上也会自动更新.