慢性意識障害患者のコホートから得た24時間睡眠ポリグラフ記録と電気生理学的スペクトル解析

24-h polysomnographic recordings and electrophysiological spectral analyses from a cohort of patients with chronic disorders of consciousness.

• Raechelle M Gibson
• Laura B Ray
• Geoffrey Laforge
• Adrian M Owen
• Stuart M Fogel

抄録

重度の脳損傷と慢性意識障害を有する14人の患者を対象に、24時間の睡眠ポリグラフ記録を行った。彼らの電気生理学的データは、類似の患者の以前の研究で採用された修正睡眠ステージングシステムを用いてスコアリングされた（J Head Trauma Rehabil 30:334-346, 2015）。睡眠スコアリングに加えて、患者のデータはスペクトル領域で年齢をほぼ一致させた健康なボランティアのサンプルと比較された。すべての患者は何らかの形の睡眠覚醒サイクルを示した；しかしながら、正常な睡眠の特徴の完全性は個人間で著しく不均一であり、いくつかのケースでは睡眠が著しく不足していた。3人の患者では、これらの周期は二相性であり、覚醒と睡眠のような電気生理学的活動の交互の期間のみで構成されていた。2人の患者はノンレム期3以外のすべての睡眠段階を含む睡眠覚醒サイクルを示し、別の2人の患者はレム睡眠以外のすべての睡眠段階を含む睡眠覚醒サイクルを示した。残りの7人の患者は、意識が低い状態と診断された患者と植物状態（無反応性覚醒症候群）と診断された患者を含み、k-コンプレックス、レム睡眠、遅波睡眠を含む完全な睡眠アーキテクチャーを示した。しかし、完全な睡眠アーキテクチャを持つ患者のうち3人は睡眠紡錘を生成していなかった。以上のことから、これらの所見は、診断カテゴリーにかかわらず、意識障害患者の脳機能の不均一性を浮き彫りにしている。睡眠ポリグラフは、各患者の能力を特徴づける他の行動学的・生理学的評価を補完するための有用なツールである。

Fourteen patients with severe brain injuries and chronic disorders of consciousness underwent polysomnographic recordings for a 24-h period. Their electrophysiological data were scored using a modified sleep staging system employed in a previous study of similar patients (J Head Trauma Rehabil 30:334-346, 2015). In addition to sleep scoring, the patients' data were compared with a sample of approximately age-matched healthy volunteers in the spectral domain. All patients demonstrated some form of a sleep-wake cycle; however, the integrity of normal sleep features was remarkably heterogenous across individuals, and in some cases, sleep was significantly impoverished. In three patients, these cycles were biphasic and comprised of only alternating periods of wakefulness and sleep-like electrophysiological activity. Two patients demonstrated a sleep-wake cycle that included all sleep stages aside from non-REM stage 3, and another two patients demonstrated a sleep-wake cycle that included all sleep stages aside from REM sleep. The remaining seven patients, which included patients diagnosed as being in a minimally conscious state and patients diagnosed as being in a vegetative state (unresponsive wakefulness syndrome), demonstrated full sleep architecture, including k-complexes, REMs, and slow wave sleep. However, three of the patients with full sleep architecture did not generate sleep spindles. Altogether, these findings highlight the heterogeneity of brain function among patients with disorders of consciousness, regardless of their diagnostic category. Polysomnography is a useful tool to complement other behavioural and physiological assessments that characterize the abilities of each patient.