操纵和优化大脑节律以改善睡眠 (MORPHEUS)

这是一项可行性研究，将在英国的两个地点进行：约翰拉德克利夫医院（牛津）和萨里大学萨里睡眠研究中心。 患者的身份识别、同意和筛查将在牛津进行，而睡眠评估将在萨里进行。 一项平行研究也将在美国站点（梅奥诊所、​​马萨诸塞州罗彻斯特和加州大学旧金山分校）进行，资金相同，但将由当地的 IRB 进行审查。 出于分析目的，可能会在站点之间共享去标识化的数据。 这将以加密方式安全地完成，同时参与者将充分意识到这一点。

参与者将在功能神经外科团队（约翰拉德克利夫医院）的例行门诊就诊期间被确定，并被邀请参加该研究。 筛选感兴趣的潜在参与者将考虑术前评估数据。 随后将进行测试（在筛选后的可变时期内，但在上述研究时间表内），两次访问萨里睡眠研究中心，每次访问两个晚上。 同意和第一次研究访问之间的最长持续时间为三个月，而每次研究访问之间至少有两周的时间以便进行初步分析。 将在第一次访问萨里的第一个晚上获得知情同意和基线睡眠记录，其余夜晚包括刺激试验。 将收集调查问卷、白天警觉性测试、自主神经参数和皮质醇水平。 现阶段没有计划进行长期随访。

关于数据收集过程，访问萨里站点的患者群体将已经植入了 DBS 系统（例如 Activa PC/PC+S（美敦力）或 Abbot/St Jude 设备）。 研究人员将利用当前 AASM 指南、技术和方法中的规则，使用标准头皮多导睡眠图进行手动和自动睡眠评分，以及我们之前开发的使用颅内电生理学进行睡眠评分的新方法。 为了避免刺激协议对电生理监测放大器的污染，将使用双极刺激和采样刺激率相互作用的组合。 例如，我们将应用 Activa PC+S 工作的专有技术，将任何残留的人工制品放入生理意义不大的频段（DC、50/60Hz 等）。 对放大器性能的初步评估将确保我们能够在实验过程中保持睡眠分期的准确性。

对于扰动，将使用带有 CE 标志的临床医生编程器（尤其是在开环阶段）或其研究变体。 在这项研究中，高频 (HF) 被指定在 41Hz 到 250Hz 的刺激范围内，而低频 (LF) 将被定义为 2-40Hz。 所有扰动都将在临床范围内使用并批准用于 DBS 患者。 将使用睡眠质量和效率的主观和客观测量的组合来测量任何睡眠扰动的影响。

以下客观指标将来自视觉/手动多导睡眠图（黄金标准）和自动算法睡眠分期：

1. 总睡眠时间。
2. 睡眠周期数（非快速眼动 (NREM) 和快速眼动 (REM) 睡眠的切换）。
3. 初始睡眠和 REM 潜伏期（从研究开始到睡眠第一阶段的时间，以及从睡眠开始到第一次 REM 睡眠开始的时间）。
4. N1、N2、N3 和 REM 阶段的持续时间，以及 NREM（N1、N2、N3 的总和）阶段的持续时间。
5. 睡眠效率（100*总睡眠时间/床上时间）。
6. 夜间觉醒次数，包括每小时觉醒次数和初次入睡后清醒的持续时间（即入睡后醒来的时间）
7. 呼吸暂停-低通气和呼吸障碍指数（呼吸停止或减少的频率，以及每小时的呼吸觉醒）
8. 周期性肢体运动指数（每小时睡眠周期性腿部运动的频率）

9. 睡眠期间觉醒的测量

   1. 可以在视频记录中评估的行为宏观状态观察，例如睁眼或眨眼
   2. 微觉醒观察完全由持续 3 秒或更长时间的皮层快速频移（即 >14 赫兹节律）定义，有或没有额外的心动过速自主测量。
   3. 睡眠阶段特定脑电图在 0.25-32 赫兹频率范围内的频谱组成 萨里睡眠研究中心将在每晚结束时获取唾液样本，以表征皮质醇的觉醒水平。

将对以下列出的患者进行问卷调查（并非全部必要）：

注册后/参与者访问之前：

• 匹兹堡睡眠质量指数 (PSQI)（Buysse 等人，1989 年）
• 运动障碍协会发起的统一帕金森病评定量表 (MDS-UPDRS) 修订版（2019 年最新修正案，Goetz 等人 2008 年原创文章）
• 帕金森病睡眠量表 (PDSS)（Trenkwalder 等人，2011 年）
• 患者睡眠日记（就寝时间、觉醒时间、觉醒/睡眠障碍、感知睡眠质量）

在访问萨里睡眠研究中心期间：

• 卡罗林斯卡嗜睡量表 (KSS)（Akerstedt 和 Gillberg，1990）
• Samn Perelli 疲劳量表（Samn 和 Perelli，1982）
• 情绪状态量表 (POMS) 概况（McNair、Lorr 和 Doppleman，1971 年）

关于收集与认知表现相关的数据，我们将侧重于通过下列任务评估的表现特征来衡量睡眠惯性的评估：

• 数字符号替换测试 (DSST)（如 Boyle 等人，2012 年）
• 精神运动警戒任务 (PVT)（如 Santhi 等人，2013 年）
• N-back 任务 (Santhi et al. 2013)
• 卡罗林斯卡嗜睡测试 (KDT)（Akerstedt 和 Gillbert，1990）