EEG-Studien zur sensorischen Verarbeitung bei autistischen Kindern

Spezifische Ziele:

Ziel 1: Rekrutierung von 75 Kindern mit Autismus und 75 alters- und geschlechtsangepassten Kontrollpersonen im Alter von 6 bis 8 Jahren für eine elektrophysiologische Studie und Charakterisierung der Probanden unter Verwendung geeigneter Instrumente für Autismusdiagnose, Sprachfunktion und Verhaltens-/Sensorikprofil Kopfumfänge messen Ziel 2: Erfassung und Analyse ereignisbezogener Potenzialdaten (ERP) in der auditiven und visuellen Modalität.

ERP-Hypothese: Erhöhte Amplitude, veränderte Morphologie, gestörte zeitliche Unterscheidung und verzögerte Reaktionsfähigkeit werden früh in der Verarbeitungshierarchie gefunden, und die Schwere dieser Anomalien wird mit der Schwere der Dysfunktion auf höheren Ebenen der kortikalen Verarbeitung in Verbindung gebracht.

Ziel 3: EEG-Daten erfassen und quantitativ analysieren. Quantitative EEG-Hypothese: Sowohl interhemisphärische als auch intrahemisphärische Kohärenzmaße des EEG werden signifikant von denen in der normalen Stichprobe abweichen und durch Anomalien von ERPs vorhergesagt. Darüber hinaus zeigt die EEG-Hintergrund-Alpha-Aktivität postreif (d. h. höhere) Frequenzen (Hz) als für Alter und fokale epileptiforme Aktivität und Verlangsamung (d. h. paroxysmales Theta) wird eine Dysfunktion der ERPs vorhersagen.

Begründung:

Das Ziel dieses Stipendiums ist es, elektrophysiologische Maßnahmen zu verwenden, um Anomalien beim Gating und Timing im autistischen Gehirn zu charakterisieren. Die Motivation für dieses Forschungsprojekt leitet sich von Erkenntnissen und Modellen bei Autismus über erhöhte Erregungs-/Hemmungsverhältnisse, erhöhtes Volumen von Gehirn und weißer Substanz und veränderte Konnektivität ab. Diese Änderungen, allein und in Kombination, haben das Potenzial, die Intensität, das Timing und die Integration der Signalübertragung in mehreren Verarbeitungsstufen zu verändern. Diese Signalisierungsprobleme können möglicherweise durch Anomalien der kognitiven Verarbeitung, einschließlich der Hyperspezifität/Überselektivität von Autismus, sowie zu Merkmalen des Autismus wie Anomalien der sensorischen Verarbeitung, Krampfanfälle und Angstzustände zum autistischen Verhaltensphänotyp führen. Wir glauben, dass die Charakterisierung von Anomalien im Zusammenhang mit Gating- und Timing-Phänomenen zur Entwicklung einer elektrophysiologischen Batterie führen kann, die zur Früherkennung, Prognose und Subtypisierung von Autismus sowie zur Verfolgung der Behandlungswirksamkeit verwendet werden kann.

Fächer:

Die Probanden werden aus der Allgemeinbevölkerung, der Ladders Clinic am MGH/Spaulding Hospital, wo der PI, Dr. Martien, als Kliniker beschäftigt ist, sowie aus der klinischen Praxis von Dr. Herbert am MGH-Institute of Health rekrutiert Berufe Vorschulklinik. Flyer werden an den verfügbaren Schwarzen Brettern in den beiden Kliniken und im gesamten Großraum Boston ausgehängt, insbesondere bei allen Partnern, Harvard, MIT, Krankenhäusern, Kliniken, Forschungs- und Bildungseinrichtungen.

In die Studie sollen 80 75-jährige 6- bis 8-Jährige mit Autismus und 75-jährige Kontrollpersonen im Alter und Geschlecht aufgenommen werden. Kinder werden für die Aufnahme in die Autismusgruppe in Betracht gezogen, wenn:

• Englisch ist die Hauptsprache im Haus
• Versuchsgruppe: Das Kind erfüllt die Kriterien für Autismus auf den Bewertungsskalen ADI-R und ADOS (diese Einschlusskriterien werden während des Zustimmungsverfahrens erläutert).

Sie erfüllen keines der Ausschlusskriterien, darunter:

• Bekannte genetische Störung
• Hör- oder grobe sensomotorische Defizite
• Klinischer Nachweis einer progressiven Enzephalopathie
• Asphyxie bei der Geburt oder zu jedem anderen Zeitpunkt
• Häufige Krampfanfälle oder Einnahme von Antikonvulsiva oder Psychopharmaka
• Bekanntes Vorhandensein von fokalen Hirnläsionen, Hirnatrophie oder Ventrikulomegalie. Kinder werden für die Kontrollgruppe in Betracht gezogen, wenn das Kind alle oben genannten Kriterien erfüllt, es sei denn, sie erfüllen nicht die Kriterien für Autismus oder nahe daran auf den ADOS- und ADI-R-Bewertungsskalen.

Methoden:

Das Kind wird in einen bequemen Stuhl gesetzt und die physiologische Untersuchung beginnt, nachdem ein Kopfumfang mit einem Maßband gemessen, eine EEG-Haube auf den Kopf des Kindes gesetzt und Gel auf jede Elektrode in der Kappe aufgetragen wurde. Die Aufgaben umfassen eine 5-minütige EEG-Basisaufzeichnung, während das Kind ein Design auf einem Monitor betrachtet, der 2 Meter vor dem Stuhl aufgestellt ist. Wir werden dann mit einer Reihe von auditiven und visuellen Stimuli fortfahren, die vom Computer über zwei Lautsprecher präsentiert werden, die 1 Meter vor dem Kind (auditiv) und Strobe (visuell) bei 50 cm platziert sind. Die Paradigmen umfassen eine Präsentation von Tonpaaren mit variablen Interstimulusintervallen, die in zufälliger Reihenfolge bei 65 dB SPL präsentiert werden, ein Paradigma mit entweder 1000 Hz oder 800 Hz bei 65 dB und ein abschließendes Hörparadigma mit zwei verschiedenen Phonemen, präsentiert bei 65 dB . Die Sehaufgaben umfassen die Darbietung von Lichtblitzen, die in Frequenz und Leuchtdichte variieren und sowohl von einer weißen Tafel in einem Meter Entfernung vom Kind als auch direkt im Gesichtsfeld des Kindes reflektiert werden. In jeder Serie gibt es eine 1-minütige Pause zwischen zwei Blöcken mit jeweils 100 Versuchen, was insgesamt 200 Versuche ergibt. Der Experimentator zeigt dem Kind ein interessantes Spielzeug und spricht in der Pause mit dem Kind.

Die Eltern werden gebeten, die Vineland Adaptive Behavior Scales, die Communication and Symbolic Behavior Scales (CSBS) und das MacArthur Communicative Development Inventory auszufüllen. Für den Fall, dass die Probanden aus der Kindergeschwisterstudie von Ladders rekrutiert werden, verwenden wir die bestehenden ADI-R- und ADOS-Daten, da Ladders die Veröffentlichung dieser Informationen autorisiert hat.

Die Gesamtzeit für die Laborsitzung beträgt ungefähr 1 Stunde. Die gesamte Batterie von Aufgaben wird an gefügigen Kindern durchgeführt. Bei Kindern, deren Aufmerksamkeit nicht für die volle Batterie aufrechterhalten werden kann, wird der Untersucher anhalten und nach Bedarf Pausen einlegen. Der Prüfer fährt mit der nächsten Aufgabe fort oder beendet die Sitzung, wenn der Proband oder ein Elternteil des Probanden dies wünscht.