Нарколепсия

Нарколепсия (Narcolepsy)

Нарколепсия – это заболевание нервной системы, характеризующееся появлением эпизодов непреодолимого желания спать (не связанных с прерыванием сна и расстройствами циркадного ритма) вплоть до приступов внезапного засыпания.
Точная причина возникновения таких расстройств на данный момент не определена, однако в качестве факторов появления отмечаются нарушения в латеральной части гипоталамуса и активизирующей ретикулярной системе (недостаток орексинов) и генетические факторы (изменения в генах системы HLA).

ЭЭГ признаки и характеристики

Архитектура нейросети: многослойный перцептрон Румельхарта

Диагностическими критериями нарколепсии 1 и 2 типа являются: появление дневных периодов непреодолимой сонливости в течение минимум 3 месяцев, ≤ 8 минут по результатам теста на задержку сна (MSLT)1, наличие REM фаз при засыпании, наличие каталепсии (у 1 типа), концентрация гипокретина-1 в спинномозговой жидкости2.
Для диагностики нарколепсии и катаплексии необходимо анализировать REM сон. У людей с нарколепсией сон начинается с REM фазы, а не через 90 минут после 1-4 стадий. Awake-S1-REM вместо S2. Замечено, что при данном расстройстве дневной дрем уменьшает медленную активность во сне.
По сравнению со здоровыми участниками исследования, для пациентов с нарколепсией обнаружены следующие ЭЭГ признаки: увеличение числа сдвигов фаз34, общем увеличении доли неглубокого сна с увеличением доли 1 стадии сна56 и уменьшение доли 2 стадии сна78, уменьшение доли REM сна9, хотя источник 1963 года10 сообщает о незначительном увеличении доли с 18 до 18.8 %), уменьшение частоты REM фаз1112, уменьшение времени наступления REM фазы13 14, увеличение длины полного цикла сна15, увеличение числа пробуждений16, уменьшение доли медленного сна17, хотя [73] допускает незначительное увеличение, увеличение числа сонных веретен и уменьшение числа К-комплексов18, уменьшение частоты CAP1920, уменьшение дельта активности 21222324, хотя2526 говорят об увеличении; уменьшение бета активности272829, незначительном увеличение альфа и сигма30, тэта3132 активности.

Диагностика с помощью нейронной сети

Автоматическая диагностика заболевания по ЭЭГ выполнена с помощью нейронной сети. Подробнее читайте основную статью по расстройствам сна, а также  ЭЭГ признакам, которые были использованы для распознавания заболевания.

Для нарколепсии точность определения отсутствия расстройства составляет 60%. Точность определения наличия расстройства составляет 54%.
Обучающая выборка для данного расстройства в 3 пары файлов (~58 часов) была самой малой среди всех исследуемых расстройств. Предполагается, что с увеличением обучающей выборки точность определения увеличится.

Footnotes

  1. Richardson G. S. et al. Excessive daytime sleepiness in man: multiple sleep latency measurement in narcoleptic and control subjects//Electroencephalography and clinical neurophysiology. – 1978. – Т. 45. – №. 5. – С. 621-627.
  2. Zucconi M., Ferri R. Assessment of sleep disorders and diagnostic procedures //Eur Sleep Res Soc. – 2014. – Т. 23. – С. 95-110.
  3. Mosko S. S., Shampain D. S., Sassin J. F. Nocturnal REM latency and sleep disturbance in narcolepsy //Sleep. – 1984. – Т. 7. – №. 2. – С. 115-125.
  4. Roth T. et al. Disrupted nighttime sleep in narcolepsy //Journal of clinical sleep medicine: JCSM: official publication of the American Academy of SleepMedicine. – 2013. – Т. 9. – №. 9. – С. 955.
  5. Mosko S. S., Shampain D. S., Sassin J. F. Nocturnal REM latency and sleep disturbance in narcolepsy //Sleep. – 1984. – Т. 7. – №. 2. – С. 115-125.
  6. Roth T. et al. Disrupted nighttime sleep in narcolepsy //Journal of clinical sleep medicine: JCSM: official publication of the American Academy of SleepMedicine. – 2013. – Т. 9. – №. 9. – С. 955.
  7. Tafti M. et al. Sleep deprivation in narcoleptic subjects: effect on sleep stages and EEG power density //Electroencephalography and clinical neurophysiology. – 1992. – Т. 83. – №. 6. – С. 339-349.
  8. Plazzi G., Serra L., Ferri R. Nocturnal aspects of narcolepsy with cataplexy//Sleep medicine reviews. – 2008. – Т. 12. – №. 2. – С. 109-128.
  9. Plazzi G., Serra L., Ferri R. Nocturnal aspects of narcolepsy with cataplexy //Sleep medicine reviews. – 2008. – Т. 12. – №. 2. – С. 109-128.
  10. Rechtschaffen A. et al. Nocturnal sleep of narcoleptics //Electroencephalography and clinical neurophysiology. – 1963. – Т. 15. – №. 4. – С.599-609.
  11. Mosko S. S., Shampain D. S., Sassin J. F. Nocturnal REM latency and sleep disturbance in narcolepsy //Sleep. – 1984. – Т. 7. – №. 2. – С. 115-125.
  12. Mukai J. et al. Spectral analysis of all‐night human sleep EEG in narcoleptic patients and normal subjects //Journal of sleep research. – 2003. – Т. 12. –№. 1. – С. 63-71.
  13. Mosko S. S., Shampain D. S., Sassin J. F. Nocturnal REM latency and sleep disturbance in narcolepsy //Sleep. – 1984. – Т. 7. – №. 2. – С. 115-125.
  14. Schenck C. H., Mahowald M. W. Motor dyscontrol in narcolepsy:Rapid‐eye‐movement (REM) sleep without atonia and REM sleep behavior disorder //Annals of neurology. – 1992. – Т. 32. – №. 1. – С. 3-10.
  15. Khatami R. et al. Insufficient non-REM sleep intensity in narcolepsy-cataplexy //Sleep. – 2007. – Т. 30. – №. 8. – С. 980-989.
  16. Nobili L. et al. Dynamics of slow wave activity in narcoleptic patients under bed rest conditions //Electroencephalography and clinical Neurophysiology. –1995. – Т. 95. – №. 6. – С. 414-425.
  17. Plazzi G., Serra L., Ferri R. Nocturnal aspects of narcolepsy with cataplexy//Sleep medicine reviews. – 2008. – Т. 12. – №. 2. – С. 109-128.
  18. Plazzi G., Serra L., Ferri R. Nocturnal aspects of narcolepsy with cataplexy//Sleep medicine reviews. – 2008. – Т. 12. – №. 2. – С. 109-128.
  19. Plazzi G., Serra L., Ferri R. Nocturnal aspects of narcolepsy with cataplexy//Sleep medicine reviews. – 2008. – Т. 12. – №. 2. – С. 109-128.
  20. Terzano M. G. et al. Cyclic alternating pattern (CAP) alterations in narcolepsy //Sleep medicine. – 2006. – Т. 7. – №. 8. – С. 619-626.
  21. Guilleminault C. et al. Investigations into the neurologic basis of narcolepsy //Neurology. – 1998. – Т. 50. – №. 2 Suppl 1. – С. S8-S15.
  22. Guilleminault C. et al. Investigations into the neurologic basis ofnarcolepsy //Neurology. – 1998. – Т. 50. – №. 2 Suppl 1. – С. S8-S15.
  23. Ferrillo F. et al. A model-based approach to homeostatic and ultradian aspects of nocturnal sleep structure in narcolepsy //Sleep. – 2007. – Т. 30. – №. 2. –С. 157-165.
  24. Rechtschaffen A. et al. Nocturnal sleep of narcoleptics //Electroencephalography and clinical neurophysiology. – 1963. – Т. 15. – №. 4. – С.599-609.
  25. Mukai J. et al. Spectral analysis of all‐night human sleep EEG in narcoleptic patients and normal subjects //Journal of sleep research. – 2003. – Т. 12. –№. 1. – С. 63-71.
  26. Plazzi G., Serra L., Ferri R. Nocturnal aspects of narcolepsy with cataplexy//Sleep medicine reviews. – 2008. – Т. 12. – №. 2. – С. 109-128.
  27. Mukai J. et al. Spectral analysis of all‐night human sleep EEG in narcoleptic patients and normal subjects //Journal of sleep research. – 2003. – Т. 12. –№. 1. – С. 63-71.
  28. Ferrillo F. et al. A model-based approach to homeostatic and ultradian aspects of nocturnal sleep structure in narcolepsy //Sleep. – 2007. – Т. 30. – №. 2. –С. 157-165.
  29. Saletu M. T. et al. EEG–mapping differences between narcolepsy patients and controls and subsequent double–blind, placebo–controlled studies with modafinil //European archives of psychiatry and clinical neuroscience. – 2005. – Т. 255. – №. 1.– С. 20-32.
  30. Mukai J. et al. Spectral analysis of all‐night human sleep EEG in narcoleptic patients and normal subjects //Journal of sleep research. – 2003. – Т. 12. –№. 1. – С. 63-71.
  31. Saletu M. T. et al. EEG–mapping differences between narcolepsy patients and controls and subsequent double–blind, placebo–controlled studies with modafinil //European archives of psychiatry and clinical neuroscience. – 2005. – Т. 255. – №. 1.– С. 20-32.
  32. Liu D., Pang Z., Lloyd S. R. A neural network method for detection of obstructive sleep apnea and narcolepsy based on pupil size and EEG //IEEE Transactions on Neural Networks. – 2008. – Т. 19. – №. 2. – С. 308-318.