Motorische Aktivität im Schlaf in Gesundheit und Krankheit

Abnormale motorische Aktivität im Schlaf ist ein Symptom oder sogar ein Kennzeichen vieler Schlafstörungen. Nichtsdestotrotz ist eine Unterscheidung in normale oder abnormale motorische Aktivität für einige Störungen nur partiell, für andere nicht definiert. Andere motorische Phänomene im Schlaf wurden beschrieben, allerdings sind ihre Prävalenz in der normalen Bevölkerung und ihre klinische Signifikanz unbekannt. Polysomnographische Studien zu normaler motorischer Aktivät im Schlaf fehlen. Unsere Arbeitsgruppe spezialisierte sich auf die Untersuchung motorischer Phänomene im Schlaf mittels neurophysiologischer und videographischer Analyse. Das Ziel unserer Arbeit besteht darin, motorische schlafbezogene Phänomene bei Gesunden und bei Patienten mit Schlafstörungen umfassend zu analysieren und Normwerte für verschiedene motorische Phänomene zu etablieren. Weiters entwickeln wir einen Prototyp für eine modulare Softwarelösung für die automatische qualitative and quantitative Auswertung motorischer Phänomene. Es werden ca. 200 Patienten mit verschiedenen Schlafstörungen und 100 gesunde Kontrollen eingeschlossen. Alle Teilnehmer unterziehen sich einer Video-Polysomnographie mit Schlaf-Mikrostrukturanalyse (Arousal-Analyse), einer neurophysiologischen Bewegungsanalyse mit multiplen EMG Kanälen zusätzlich zur normalen Polysomnographie (Analyse von periodischen Beinbewegungen und ihr Rekrutierungsmuster, Analyse von alternierender Muskelaktivierung der Beine, hypnagogem Fußtremor, hochfrequenten Beinbewegungen, Quantifizierung von EMG Aktivität während des REM Schlafes) und einer Videoanalyse über die gesamte Nacht (Art, Verteilung, Dauer und Rekrutierungsmuster der motorischen Ereignisse). Das Projekt wird die diagnostischen Methoden und die klinische Praxis in der Schlafmedizin verbessern. Der erwartende Nutzen des Projekts ist sehr hoch, da es sowohl häufige als auch sämtliche Arten von Schlafstörungen sowie eine gesunde Kontrollgruppe umfasst. Ein besseres Verständnis zur Unterscheidung von normalen und abnormalen motorischen Phänomenen im Schlaf sowie verbesserte diagnostische Methoden werden in der Schlafmedizin dringend benötigt. Mittlerweile ist gut belegt, dass ungenügender/gestörter Schlaf zahlreiche schwerwiegende Langzeitfolgen mit sich bringt. Darüberhinaus bieten gewisse Schlafstörungen wie die REM- Schlaf Verhaltensstörung und ihre potentielle Vorstufe REM-Schlaf ohne Atonie einen einzigartigen frühen Einblick in sich entwickelnde neurodegenerative Erkrankungen. Für den künftigen Einsatz einer quantitativen Erfassung von motorischen Ereignissen in der klinischen Routine ist das Einführen einer automatischen quantitativen Analyse von motorischer Aktivität aus zeit- und kostenökonomischen Erwägungen unumgänglich.

Das Hauptziel dieses Projekts war es, Schlaf bei Gesunden genau zu untersuchen und somit eine bessere Differenzierung zwischen gesunder Schlaf und pathologischer Schlaf zu ermöglichen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde eine Kohorte von 100 gesunden Schläfern rekrutiert. Die Teilnehmer wurden von Schlafexperten interviewt, um sicherzustellen, dass keine Schlaferkrankung vorhanden war. Anschließend wurde eine ausführliche Schlafuntersuchung (Video-Polysomnographie) durchgeführt. Diese Schlafuntersuchung erlaubte die Evaluierung von verschiedenen Schlafparametern. Als erster Schritt, wurden die Schlafstadienverteilung und die Schlafqualität, sowie die Atmung im Schlaf, evaluiert. Durch die Verteilung der Teilnehmer auf verschiedene Altersgruppen, war es möglich, normative Werte für mehrere Altersdekaden zu eruieren. Der wichtigste Teil dieser Studie zielte darauf ab, Bewegungen im Schlaf bei Gesunden genau zu beschreiben, d.h. quantitativ und qualitativ. Das Vorhandensein von Bewegungen im Schlaf, sichtbar oder nur durch eine Messung der Muskelaktivität zu identifizieren, wurde untersucht und quantifiziert. Bewegungen, die im Schlaf zur Darstellung kommen, sind unter anderem: I. Beinbewegungen bzw. Muskelaktivität in den unteren Extremitäten, welche anhand z.B. der Dauer, Amplitude, vorkommen in Serie oder nicht, in verschiedenen Kategorien klassifiziert werden können; II. Armbewegungen; III. Nackenbewegungen; IV. Muskelaktivität im REM (Rapid Eye Movement, Schnelle Augenbewegungen) Schlaf, welche anhand von validierte Scoring Methoden genau klassifiziert und quantifiziert werden kann. Die Auswertung dieser verschiedenen motorischen Aktivitäten im Schlaf erlaubte die Bestimmung von normativen Werten in verschiedenen Altersgruppen, sodass mittels dieser Werte ein Unterschied zwischen physiologischen und pathologischen Bewegungen leichter ist. Ergänzend zu dieser Evaluierung von Bewegungen, wurden die Videos analysiert und jede Bewegung im Schlaf nach mehreren Parametern (z.B. Dauer, betroffener Körperteil, qualitative Merkmale, usw.) klassifiziert. Bei dieser Studie wurden zum ersten Mal anhand von Hoch-Auflösende Videos Bewegungen im Schlaf bei Gesunden genau quantifiziert und klassifiziert. Nebenziel dieses Projekts war es, eine automatische Auswertung für die Muskelaktivität in REM-Schlaf zu validieren.