Dysfunktion des Spiegelneuronennetzwerks als früher Biomarker für neurologische Entwicklungsstörungen

Ziel: Diese Untersuchung hat zwei Hauptziele: 1) Kombinieren Sie zwei kindgerechte Bildgebungsverfahren des Gehirns und stochastische Modellierung, um die neuronale Grundlage für die Entwicklung von Imitation und Mimikry bei menschlichen Säuglingen zu bestimmen, und 2) Verwenden Sie maschinelles Lernen, um Gehirnaktivierungsmuster zu identifizieren, die vorhersagen Beeinträchtigung der Nachahmung und Mimik bei Säuglingen mit einem Risiko für soziale Kommunikationsstörungen.

Studienpopulation: Diese Studie konzentriert sich auf zwei Gruppen von Säuglingen. Die erste Gruppe umfasst 60 sich normal entwickelnde Säuglinge, die das Imitations- und Neuroimaging-Paradigma im Alter von 9 bis 12 Monaten (+/- 2 Wochen) und erneut im Alter von 12 Monaten abschließen

(+/- 2 Wochen). Die zweite Gruppe umfasst 60 Säuglinge mit erhöhtem Risiko für soziale Kommunikationsstörungen, einschließlich solcher mit motorischer Verzögerung, Sprachverzögerung, Frühgeburt oder einem Geschwisterkind mit einer Autismus-Spektrum-Störung. Diese Säuglinge werden das Nachahmungs- und Neuroimaging-Paradigma im Alter von 12 Monaten (+/- 1 Monat) sowie eine Folgebewertung der sozialen Kommunikationsfähigkeiten und des Entwicklungsstatus im Alter von 24 Monaten (+/- 1 Monat) abschließen.

Design: Wir schlagen vor, Längsschnittstudien zu Veränderungen in EEG- und fNIRS-Korrelaten der Spiegelneuronennetzwerkaktivität in typischer Entwicklung und bei Säuglingen mit einem Risiko für Verzögerungen bei der sozialen Kommunikation durchzuführen. Wir werden sowohl die EEG-mu-Unterdrückung als auch die hämodynamische Veränderung über dem motorischen Kortex während eines etablierten Paradigmas für kindliche Handlungen/Beobachtungen messen. Bei allen Studienbesuchen werden Säuglinge auch Entwicklungsbewertungen absolvieren, die Fähigkeiten in kognitiven, motorischen, sprachlichen und sozialen Bereichen messen.

Ergebnismessungen: Sowohl Neuroimaging-Messungen als auch der Entwicklungsstatus werden als Ergebnisse für diese Studie dienen. Für die sich normal entwickelnden Säuglinge wird eine Änderung in den Neuroimaging-Metriken (d. h. prozentuale Mu-Unterdrückung, prozentuale Oxyhämoglobin-Änderung) verwendet

die Entwicklung des Spiegelneuronensystems charakterisieren, während die Beziehung zwischen Neuroimaging-Variablen, ihren Trajektorien und Entwicklungsfähigkeit verwendet wird, um Hypothesen über die Rolle des Spiegelneuronennetzwerks bei der Entwicklung sozialer Kommunikationsfähigkeiten zu entwickeln. Für die Säuglinge mit einem Risiko für soziale Kommunikationsstörungen wird das Hauptergebnis der Entwicklungsstatus sein, wobei Neuroimaging-Metriken als Prädiktoren verwendet werden.