Registrazioni croniche intracraniche di potenziali di campo locali (LFP) sono state ottenute dal BNST destro in un partecipante affetto da disturbo ossessivo-compulsivo (DOC) resistente al trattamento, in cui erano stati impiantati elettrodi bilaterali per la stimolazione cerebrale profonda (DBS) tramite un IPG Medtronic Percept (Figura 1). Questo individuo soffriva inoltre di insonnia, trattata con il farmaco lemborexant assunto la sera per favorire il sonno. In base a studi precedenti, il contatto di registrazione utilizzato per tutte le analisi successive ha rilevato un’attività nella banda beta (23,44 ± 2,5 Hz) di tipo striato-limbico all’interno del BNST destro, a causa della sua marcata dipendenza circadiana e dal ciclo sonno-veglia8,11 (Figura 2). Al partecipante è stato inoltre fornito un anello indossabile che ha permesso ai ricercatori di monitorare il suo stato di sonno/veglia, e ha compilato un questionario online dell’Indice di Qualità del Sonno di Pittsburgh (PSQI), registrando il livello di attivazione diurna da lui auto-riferito (Figura 2). Come precedentemente descritto dagli autori, l’attività beta intracranica nel BNST mostra una variazione circadiana, con valori più elevati durante il giorno e più bassi durante la notte, coerente con il ciclo sonno-veglia del partecipante11.
Per caratterizzare le variazioni farmacologicamente indotte nella potenza beta intracranica del BNST, hanno cercato cambiamenti nell'attività beta circadiana immediatamente prima e dopo la riduzione della dose dell'antagonista dell'orexina (Figura 3). I ricercatori hanno analizzato statisticamente il periodo di 30 giorni precedente e successivo alla riduzione della dose. Dopo la riduzione della dose, si è osservato un aumento significativo della potenza beta, tenendo conto della variazione circadiana (p = 1,76 × 10-25, t test: H0:βmed_red = 0) e nella potenza beta media giornaliera (p = 0,003, test di permutazione) (Figura 4). Nel periodo di 30 giorni prima e dopo la riduzione della dose, non si è verificato alcun cambiamento significativo nel PSQI settimanale medio (PSQIpre = 4 ± 1,1, PSQIpost = 4 ± 0,25; ±sem, n = 4).
Data la sua forte dipendenza circadiana, gli autori hanno voluto determinare se esistesse un momento specifico della giornata in cui la potenza beta intracranica del BNST risultasse aumentata a seguito della riduzione della dose dell'antagonista dell'orexina. In generale, hanno osservato che la potenza beta intracranica del BNST era significativamente elevata quando il partecipante dormiva durante la notte e in un periodo pomeridiano intorno alle 14:00-15:00, quando faceva un pisolino dopo la riduzione della dose (Figura 5, p < 0,05, test di Wilcoxon del rango sommato). Tuttavia, la banda beta non mostrava differenze significative durante le ore mattutine e gli altri periodi di veglia nella giornata.

Figura 1: Localizzazione dell'elettrodo di registrazione per la DBS. La localizzazione dell'elettrodo di registrazione era posizionata adiacente al BNST (viola). Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 2: Potenza beta striato-limbica longitudinale allineata a sondaggi auto-riferiti e monitoraggio con sensori indossabili. Registrazioni continue di DBS sono state acquisite nell'arco di diversi giorni. I partecipanti hanno registrato la qualità del loro sonno utilizzando l'Indice di Qualità del Sonno di Pittsburgh (PSQI) (punti blu scuro). Lo stato di veglia-sonno è stato valutato mediante dati provenienti da un anello indossabile (rosso – veglia, blu – sonno). Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 3: Potenza beta striato-limbica prima e dopo la riduzione della dose di lemborexant. Registrazione continua della potenza beta striato-limbica all'interno del nucleo letto della stria terminale (BNST) destro, centrata sulla riduzione della dose di lemborexant (linea verticale tratteggiata). Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 4: Aumento della potenza beta striato-limbica prima e dopo la riduzione della dose di lemborexant. Distribuzioni di probabilità della potenza beta intracranica del BNST confrontando i 30 giorni precedenti (blu) e i 30 giorni successivi (arancione) alla riduzione del farmaco. Grafici a scatola e baffi che confrontano la potenza beta del BNST nell'intera finestra di 30 giorni prima e dopo la riduzione. I cerchi pieni indicano le medie del gruppo. (*** p < 0,001, test t: H0: βmed_red= 0). Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 5: Aumento della potenza beta striato-limbica durante il sonno, ma non durante la veglia. Potenza media intracranica della banda beta del BNST in funzione dell'ora del giorno, calcolata in intervalli di 1 ora nell'arco della finestra di 60 giorni, 30 giorni per i periodi pre-riduzione (blu) e 30 giorni post-riduzione (arancione). Le fasce ombreggiate rappresentano la SEM (±). (*p < 0,05, test di Wilcoxon con correzione per il tasso di falsa scoperta). Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.