Analýza celonočních elektrofyziologických záznamů z hluboké mozkové stimulace

Abstract

Možnost pořizování celonočních záznamů z hluboké mozkové stimulace je záležitostí posledních několika let a poskytuje tedy unikátní data. Vztah motorické aktivity ve spánku u pacientů s Parkinsnovou nemocí a neurální elektrické aktivity v subthalamickém jádře je stále zdaleka nevyčerpané téma. Tato práce zkoumá celonoční paralelní elektromyografické a neurální nahrávky a hledá mezi nimi spojitost a případnou specifickou vazbu na různá spánková stádia. Jako metody volí detekci salv v aktivitě v nucleus subthalamicus na beta frekvenci (13-33 Hz), detekci synchronní aktivity v elektromyografických kanálech a následnou paralelní analýzu jednotlivých událostí. Výsledkem je pak nález výskytu salv v časech zvyšující se elektromyografické aktivity a ovlivnění rozdílných elektromyografických kanálů v různých spánkových stádiích. Veškeré zpracování dat a analyzační metody jsou zpracovány jako softwarový nástroj v Matlabu.

Obtaining of overnight recordings from deep brain stimulation is a new source of unique data. The relation between motor activity in sleep in patients suffering from Parkinson's disease and neural electric activity in nucleus subthalamicus is a trending research topic. This thesis examines the relation between parallel overnight recordings of electromyography and neuronal activity and neuronal activity, and their relation in individual sleep stages. The chosen methods are burst detection in neuronal activity in beta frequency band (13-33 Hz), detection of synchronised activity in electromyographic channels and subsequent parallel analysis of the individual events. We found presence of bursts in the times of increase in electromyographic activity and specific electromyographic channels affected in different sleep stages. All the data processing and analysis methods are implemented in the form software for Matlab.