Period and amplitude analysis of NREM EEG in sleep: Repeatability of results in young adults

The results indicate that the method of period and amplitude analysis is reliable and encourage its application in studies of aging and in other conditions where sleep is altered.

Abstract

Period and amplitude analysis of NREM sleep was carried out in 21 young adults (sample 2) on the first 4 NREM periods (NREMPs) of a night of extended sleep to determine the repeatability of results obtained in a previous group of 20 (sample 1) Ss. The results for mean values for delta (0.5–3 c/sec) variables by NREMP were quite similar in both samples; so also were the trends in these values across NREMPs. In both groups, these trends were linear, highly significant and accounted for high proportions of the within-subject variance. Within-subject, across-night correlation coefficients were comouted in sample 2 for activity summed for NREMPs 1–4. The results confirmed the high reliability of these measures found in sample 1. However, significant reliability was not limited to delta frequencies. Substantial and statistically significant across-night correlation coefficients were found for all except the highest frequency band (>23 c/sec) analyzed by PANV35. We interpret the high reliability of period and amplitude EEG measures during NREM sleep as resulting from the fact that Ss are studied in the same biological state and that extensive measurements are obtained. Intercorrelations among age, NREM sleep stages and computer measures of delta were also computed. The strong correlations of delta measures with age found in sample 1 were not replicated in sample 2. This discrepancy may result from the different age range of the two samples or it may indicate that the initial results were due to chance. Further observations on a new group of Ss in the age range of sample 1 are required. Intercorrelations among the other variables were similar to those obtained in the first study, except for the baseline crossings measure. These results indicate that our method of period and amplitude analysis is reliable and encourage its application in studies of aging and in other conditions where sleep is altered. L'analyse en période et amplitude du sommeil lent a été réalisée chez 21 adultes jeunes (échantillon 2) sur les 4 premières périodes de sommeil lent d'une nuit de sommeil prolongé pour déterminer la reproductibilité des résultats obtenus dans un premier groupe de 20 sujets (échantillon 1). Les résultats des valeurs moyennes des variables delta (0,5–3 c/sec) par phase de sommeil lent sont tout à fait semblables dans les deux échantillons, de même que ne le sont les tendances de ces valeurs d'une période de sommeil lent à l'autre. Dans les deux groupes, ces tendances sont linéaires, hautement significatives et rendent compte de fortes proportions de variance intra-sujet. Des coefficients de corrélation intra-sujet sur toute la nuit ont été calculés dans l'échantillon 2 pour l'activité sommée des périodes de sommeil lent 1–4. Les résultats confirment la haute reproductibilité des mesures trouvées dans l'échantillon 1. Cependant la fiabilité significative ne se limite pas aux fréquences delta. Des corrélations substantielles et hautement significatives sur toute la nuit s'observent pour toutes les bandes de fréquence à l'exception des plus élevées (>23 c/sec) analysées par le PANV35. Les auteurs interprètent cette haute fiabilité des mesures EEG en période et amplitude au cours du sommeil lent comme résultant du fait que les sujets sont étudiés dans le même état biologique et que des mesures extensives sont obtenues. Les intercorrélations prenant en compte l'âge, les stades de sommeil lent et les mesures du delta ont également été calculées. Les fortes corrélations des mesures delta avec l'âge, observées dans l'échantillon 1 ne sont pas répétées dans l'échantillon 2. Cette discordance peut résulter du fait que les deux échantillons correspondent à des tranches d'âges différentes; ou bien elle peut indiquer que les résultats initiaux étaient dus au hasard. Des observations ultérieures sur un nouveau groupe de sujets dans la même tranche d'âge que l'échantillon 1 sont nécessaires. Les intercorrélations entre les autres variables sont similaires à celles obtenues dans la première étude, à l'exception des mesures de croisement de la ligne de base. Ces résultats indiquent que notre méthode d'analyse en période et amplitude est fiable et encouragent son application dans des études suivant l'âge et dans des conditions où le sommeil est perturbé.