丘脑立体脑电图可检测睡眠 N2 和 N3 期，辨别能力接近头皮脑电图

在N2和N3睡眠阶段，脑节律的同步性增强，睡眠与癫痫在此期间发生强烈交互。睡眠分期依赖头皮脑电图，而在立体脑电图监测中头皮脑电图常常缺失或不完整，植入设备也无法提供，与此同时，丘脑电极正越来越多地被植入用于癫痫神经调控。鉴于丘脑在纺锤波产生和慢振荡动力学中的作用，我们假设丘脑通道识别N2和N3（N2+N3）的能力优于其他颅内位点。我们分析了六名成人共477小时的立体脑电图及同步头皮脑电图，包括11根电极上的46个丘脑双极通道。在相同通道上评估了两个分类器：采用留一参与者交叉训练、结合隐马尔可夫解码的随机森林（RF + HMM），以及未使用丘脑通道开发的预训练SleepSEEG算法。主要终点是将N2+N3与由睡眠专家根据头皮脑电图判定的其他睡眠阶段区分开来。在所有参与者均有采样的脑区中，丘脑通道表现最佳（全记录曲线下面积[AUC]：RF + HMM为0.94，SleepSEEG为0.93；夜间分别为0.88和0.86）。使用RF + HMM时，丘脑通道在全记录中于全部六名参与者中均优于内侧颞叶和颞叶新皮质通道。这一优势在通道数匹配的子集和白质对照中、在两种分类器下均持续存在。单个丘脑电极使用RF + HMM达到的AUC为0.79-0.99（11个中有10个至少为0.89）。这些离线研究结果支持丘脑N2+N3检测，并推动针对睡眠的神经调控的实时评估。

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