Die Mikrostruktur kortikaler Aktivität im Schlaf: Entwicklung eines objektivierten, automatischen Verfahrens zur Schlafstadienbestimmung

• Antragsteller: Professor Dr. Holger Schulze; Professor Dr. Maximilian Thomas Traxdorf
• Fachliche Zuordnung: Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455908056

Schlafstörungen zählen vor allen in den Industrienationen zu den häufig beklagten Beschwerden mit einer deutlich steigenden Tendenz. Über die unmittelbaren Folgen für die Betroffenen hinaus verursachen chronische schlafmedizinische Erkrankungen kostenträchtige Schäden für die Gesellschaft, z. B. durch Fehler in der Produktion und durch Versagen bei Steuer- und Überwachungstätigkeiten. Schlafstörungen stellen daher ein bedeutendes und zunehmendesmedizinisches Problem in Hinsicht auf die öffentliche Gesundheit dar. Seit den 1970er Jahren stellt die Polysomnografie im Schlaflabor den Goldstandard in der Diagnostik von zahlreichen Schlafstörungen dar. Die Auswertung der im Schlaflabor erfassten Biosignale zur Schlafanalyse ist zum einem extrem zeitaufwendig und unterliegt zum anderen einer hohen Inter- und Intra-Rater-Reliabilität. Wesentliches Ziel des aktuellen Projektes ist daher die Etablierung einer neuartigen, vollständig objektivierten und somit automatisierbaren Schlafstadienanalyse mittels einer globalen Musteranalyse der kortikalen Aktivitätsverteilung auf Basis von 64-Kanal EEG-Daten. Diese Analyse wird basieren auf objektiven Methoden der Dimensionsreduzierung, auf einer neuartigen Bayesschen Methode der super-statistischen Zeitreihenanalyse, einem flexiblen mathematischen Modell zur Beschreibung komplexer Wahrscheinlichkeits-Verteilungen, sowie auf der evidenzbasierten Bayesschen Modellauswahl. Ein solches Verfahren würde zum einen zu einem tieferen Verständnis der Neurophysiologie des Schlafs insgesamt führen und hätte zum anderen den klinisch-praktischen Nutzen, dass die zeitaufwendigen visuellen/manuellen Schlafstadienanalysen in Zukunft durch ein automatisiertes, objektives Verfahren ersetzt werden könnten, die ein zeitlich hochaufgelöstes und dynamisches Abbild der Schlafmakro- und Mikrostruktur darstellen könnten. Zudem könnte mit Hilfe der neuartigen Analysemethodik die Untersuchung von Local Sleep Phänomenen bei Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe zu neuen Erkenntnissen hinsichtlich der Pathophysiologie einer begleitenden exzessiven Tagesschläfrigkeit führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Judith Bauer; Dr. Patrick Krauss; Dr. Achim Schilling; Dr. Konstantin Tziridis