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Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Wearable Focused Ultrasound Neuromodulation and Electrophysiological Recording Patch for REM Sleep Enhancement

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract The rise in sleep disease affecting the general population globally in the past decade has been detrimental to individually and socioeconomically. As of now, approaches often are temporary through medication, permanently using invasive implants with surgical complications or neuromodulation therapy. However, non-invasive, state-dependent neuromodulation during sleep is technically challenging, especially with the lack of flexibility, comfortability and robustness for sleep conditions. Here, we introduce a N on-invasive E lectrophysiological Recording and U ltrasound Neuromodulation Slee p P atch (NEUSLeeP) in delivering focused ultrasound stimulation to the subthalamic nucleus (STN) overnight with simultaneous stable polysomnography recording. Our sleep patch integrates a custom eight-channel concentric ring transducer array with real-time electroencephalography (EEG), electrooculography (EOG), electromyography (EMG) recording, and individualized line-of-sight targeting to sonicate deep brain areas while preserving mobility. Our platform operated safely and comfortably across the two-night’s sleep study. Stimulation of the left STN was delivered every 90 minutes throughout the night and was associated with a 25% increase in REM (Rapid Eye Movement) sleep duration and a 43 minutes reduction in REM sleep latency compared to a sham night in a study of 26 subjects. Blood Oxygen Level Dependent (BOLD) signal attenuation in functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) was localized primarily to a left ipsilateral basal-ganglia-midbrain-temporal circuit, consistent with selective network modulation rather than global arousal changes. Overall, NEUSLeeP demonstrates feasibility by (i) a light weight and wearable ultrasound neuromodulation and sleep recording during natural sleep; (ii) establishing a potential mechanism relating targeted ultrasound stimulation of STN/sleep networks to REM enhancement.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Wearable Focused Ultrasound Neuromodulation and Electrophysiological Recording Patch for REM Sleep Enhancement
Date Crossref
20/10/2025
Éditeur
openRxiv
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • The University of Texas at Austin pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Virginia Tech pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • The University of Texas at San Antonio pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Virginia Polytechnic Institute and State University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

The University of Texas at Austin, Virginia Tech et The University of Texas at San Antonio, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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