Misurazione dell'attività cerebrale dei bambini in età scolare
Struttura e funzione delle reti cerebrali dopaminergiche a seguito di insulti ipossici postnatali
Panoramica dello studio
Stato
Stato
Condizioni
Condizioni
Intervento / Trattamento
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
I ricercatori condurranno uno studio osservazionale confrontando due gruppi di bambini per determinare se le differenze negli eventi di nascita e nei livelli di ossigeno durante il periodo neonatale portino a compromissione strutturale e funzionale all'interno dei percorsi dopaminergici del cervello e delle regioni corticali innervate da tali percorsi. Il sistema dopaminergico è coinvolto nella modulazione del controllo motorio e della funzione cognitiva.
Utilizzando l'imaging del tensore di diffusione della risonanza magnetica, l'integrità strutturale dei circuiti dopaminergici sarà quantificata e confrontata in bambini ex prematuri post-ipossici rispetto a bambini di controllo sani nati a termine strettamente correlati per età/sesso/razza.
L'attività funzionale durante i compiti di funzione esecutiva sarà quantificata e confrontata in bambini ex prematuri post-ipossici rispetto a bambini sani di controllo nati a termine utilizzando la risonanza magnetica funzionale dipendente dal livello di ossigeno nel sangue (fMRI-BOLD). Verrà inoltre eseguita la valutazione della funzione motoria (task pegboard scanalato).
Tipo di studio
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Iscrizione
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Ohio
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Cleveland, Ohio, Stati Uniti, 44106
- Case Western Reserve University
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
I bambini del gruppo di studio (n = 11) verranno estratti da una coorte attualmente gestita dagli investigatori.
I bambini di controllo sani saranno reclutati utilizzando varie strategie: (1) volantini di studio consegnati ai genitori dei bambini della coorte nati prematuramente da trasmettere ai genitori di altri bambini con età simili al proprio figlio. (2) volantini dello studio affissi nelle cliniche pediatriche di assistenza primaria dell'ospedale che chiedono ai bambini/alle famiglie interessati di contattarci per saperne di più sullo studio; (3) volantini di studio distribuiti da colleghi professionisti/medici pediatrici a potenziali bambini/famiglie candidati che soddisfano i criteri di inclusione nello studio.
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Per i bambini del gruppo di studio: età gestazionale alla nascita compresa tra 23 e 28 settimane e peso alla nascita appropriato per l'età gestazionale (AGA) con dati disponibili sul livello di saturazione dell'ossigeno registrati continuamente dal primo giorno di vita a 8 settimane di età postnatale (n=11)
- Per i bambini di controllo sani: età gestazionale alla nascita ≥ 38 settimane di gestazione e peso alla nascita appropriato per il termine di gestazione (n=10) abbinato per età/sesso/razza ai bambini della coorte partecipanti.
- Nati negli anni 2005-2009 (la fascia di età sarà 8-15 anni durante il periodo di finanziamento)
- Capacità del bambino di fornire il consenso, con il genitore/tutore legale in grado di fornire il consenso informato scritto per le procedure di studio.
- Capacità sensoriali e motorie per completare compiti di studio (es. Test Pegboard scanalato). L'indice di sviluppo mentale deve essere > 80 al follow-up di 2 anni per la coorte pretermine.
Criteri di esclusione:
- Storia passata di commozione cerebrale che richiede un trattamento medico per evitare di confondere i dati della risonanza magnetica
- Diagnosi attuale di autismo.
- Bambino che soffre di claustrofobia (per rapporto dei genitori).
- Impossibilità di partecipare a neuroimaging a causa di claustrofobia o controindicazione medica alla risonanza magnetica, inclusi dispositivi medici impiantati, apparecchi ortodontici, clip chirurgiche per aneurismi nella testa, protesi valvolari cardiache, elettrodi o altri oggetti metallici, gravidanza.
- Bambini sani di controllo che sono stati curati in Terapia Intensiva Neonatale nel periodo neonatale per difficoltà respiratorie.
- Bambini sani di controllo ricoverati in ospedale per problemi respiratori nei primi 3 mesi di infanzia.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Numero di gruppi/coorti
Coorti e interventi
Gruppo / CoorteGruppo / Coorte |
Intervento / TrattamentoIntervento / Trattamento |
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Ex pretermine post-ipossico
Nati negli anni 2005-2009 con età gestazionale alla nascita compresa tra 23-28 settimane e peso alla nascita adeguato all'età gestazionale (AGA).
Parte di una coorte di ricerca con dati disponibili sul livello di saturazione dell'ossigeno registrati continuamente dal primo giorno di vita a 8 settimane di età postnatale (n = 11). I bambini saranno sottoposti a risonanza magnetica e test delle prestazioni cognitive.
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La risonanza magnetica utilizza un forte campo magnetico e onde radio per creare immagini dettagliate del cervello mentre la testa della persona è posizionata all'interno di un tunnel rotondo.
Altri nomi:
Per l'attività Grooved Pegboard: dopo la scansione MRI, i bambini verranno cronometrati mentre posizionano i pioli nei fori con fessure posizionate in modo casuale.
Altri nomi:
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Bambini sani nati a termine
Nati negli anni 2005-2009 con età gestazionale alla nascita ≥ 38 settimane di gestazione e peso alla nascita appropriato per la gestazione a termine (n=10) abbinato per età/sesso/razza ai bambini della coorte partecipanti senza anamnesi di difficoltà respiratoria che suggerisca esposizione ipossica.
I bambini saranno sottoposti a risonanza magnetica e test delle prestazioni cognitive.
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La risonanza magnetica utilizza un forte campo magnetico e onde radio per creare immagini dettagliate del cervello mentre la testa della persona è posizionata all'interno di un tunnel rotondo.
Altri nomi:
Per l'attività Grooved Pegboard: dopo la scansione MRI, i bambini verranno cronometrati mentre posizionano i pioli nei fori con fessure posizionate in modo casuale.
Altri nomi:
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Integrità strutturale dei circuiti dopaminergici
Lasso di tempo: 30 minuti
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Valutazione dei circuiti dopaminergici originari della substantia nigra pars compacta (SNpc) e dell'area tegmentale ventrale (VTA).
Include il nucleo accumbens destro e sinistro, il corpo mammillare destro e sinistro, l'ippocampo destro e sinistro.
Misurato mediante scansione MPRAGE (Rapid Gradient Echo) preparata con magnetizzazione pesata in T1 con analisi volumetrica tridimensionale
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30 minuti
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Attività funzionale durante compiti di funzione esecutiva
Lasso di tempo: 30 minuti
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I soggetti di ciascun gruppo sono stati valutati per i cambiamenti nella connettività funzionale tra la substantia nigra pars compacta (SNpc) e l'area tegmentale ventrale (VTA), valutata mediante risonanza magnetica funzionale dipendente dal livello di ossigeno nel sangue (fMRI-BOLD), utilizzando l'analisi dell'intero cervello.
La misurazione è l'aumento/diminuzione dell'intensità del segnale MRI in una data regione, con soglia p <0,05, riassunta in un valore che rappresenta la "dimensione della regione di aumento" o la "dimensione della regione di diminuzione" dopo che le scansioni dei soggetti sono state combinate/mappate su un cervello MNI standard.
Sono stati inclusi solo cluster di oltre 50 voxel e la dimensione della regione è riportata nella dimensione del voxel.
La media dei cervelli per fMRI nata prematuramente è stata sottratta dal trattamento a termine per ciascun gruppo, quindi queste differenze medie sono state sottratte l'una dall'altra.
Mentre altre aree del cervello hanno soddisfatto i criteri di soglia nell'analisi, sono riportate solo le regioni del cervello innervate da percorsi dopaminergici primari o collaterali.
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30 minuti
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Misure di risultato secondarie
Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Prestazioni cognitive-funzione motoria fine
Lasso di tempo: 20 minuti
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Misurato utilizzando il compito del pannello forato scanalato (numero di secondi necessari per posizionare 25 pioli usando la mano dominante)
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20 minuti
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Sponsor
Investigatori
Investigatori
- Investigatore principale: Michael J Decker, PhD, Case Western Reserve University
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Poets CF, Samuels MP, Southall DP. Epidemiology and pathophysiology of apnoea of prematurity. Biol Neonate. 1994;65(3-4):211-9. doi: 10.1159/000244055.
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- Inder TE, Volpe JJ. Mechanisms of perinatal brain injury. Semin Neonatol. 2000 Feb;5(1):3-16. doi: 10.1053/siny.1999.0112.
- Poets CF, Roberts RS, Schmidt B, Whyte RK, Asztalos EV, Bader D, Bairam A, Moddemann D, Peliowski A, Rabi Y, Solimano A, Nelson H; Canadian Oxygen Trial Investigators. Association Between Intermittent Hypoxemia or Bradycardia and Late Death or Disability in Extremely Preterm Infants. JAMA. 2015 Aug 11;314(6):595-603. doi: 10.1001/jama.2015.8841.
- Janvier A, Khairy M, Kokkotis A, Cormier C, Messmer D, Barrington KJ. Apnea is associated with neurodevelopmental impairment in very low birth weight infants. J Perinatol. 2004 Dec;24(12):763-8. doi: 10.1038/sj.jp.7211182.
- Perna R, Cooper D. Perinatal cyanosis: long-term cognitive sequelae and behavioral consequences. Appl Neuropsychol Child. 2012;1(1):48-52. doi: 10.1080/09084282.2011.643946.
- Smith TF, Schmidt-Kastner R, McGeary JE, Kaczorowski JA, Knopik VS. Pre- and Perinatal Ischemia-Hypoxia, the Ischemia-Hypoxia Response Pathway, and ADHD Risk. Behav Genet. 2016 May;46(3):467-77. doi: 10.1007/s10519-016-9784-4. Epub 2016 Feb 26.
- Decker MJ, Hue GE, Caudle WM, Miller GW, Keating GL, Rye DB. Episodic neonatal hypoxia evokes executive dysfunction and regionally specific alterations in markers of dopamine signaling. Neuroscience. 2003;117(2):417-25. doi: 10.1016/s0306-4522(02)00805-9.
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- Decker MJ, Jones KA, Keating GL, Rye DB. Postnatal hypoxia evokes persistent changes within the male rat's dopaminergic system. Sleep Breath. 2018 May;22(2):547-554. doi: 10.1007/s11325-017-1558-6. Epub 2017 Aug 22.
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- Allin MP, Kontis D, Walshe M, Wyatt J, Barker GJ, Kanaan RA, McGuire P, Rifkin L, Murray RM, Nosarti C. White matter and cognition in adults who were born preterm. PLoS One. 2011;6(10):e24525. doi: 10.1371/journal.pone.0024525. Epub 2011 Oct 12.
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- Kim SG, Ogawa S. Biophysical and physiological origins of blood oxygenation level-dependent fMRI signals. J Cereb Blood Flow Metab. 2012 Jul;32(7):1188-206. doi: 10.1038/jcbfm.2012.23. Epub 2012 Mar 7.
- Goncalves SI, de Munck JC, Pouwels PJ, Schoonhoven R, Kuijer JP, Maurits NM, Hoogduin JM, Van Someren EJ, Heethaar RM, Lopes da Silva FH. Correlating the alpha rhythm to BOLD using simultaneous EEG/fMRI: inter-subject variability. Neuroimage. 2006 Mar;30(1):203-13. doi: 10.1016/j.neuroimage.2005.09.062. Epub 2005 Nov 14.
- Galan RF, Ermentrout GB, Urban NN. Efficient estimation of phase-resetting curves in real neurons and its significance for neural-network modeling. Phys Rev Lett. 2005 Apr 22;94(15):158101. doi: 10.1103/PhysRevLett.94.158101. Epub 2005 Apr 19.
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Inizio studio
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Completamento primario
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Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
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Primo Inserito
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- 12266077
- 05-17-23 (ALTRO: UHCMC IRB)
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Prove cliniche su Risonanza magnetica
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NCT01607684CompletatoDiabete mellito | Polineuropatia diabetica | Gastroparesi diabetica
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NCT07453108Attivo, non reclutante
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NCT07415668Reclutamento
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NCT07188506Non ancora reclutamentoDisturbi dell'umore | Ideazione suicida | Suicidio, tentato | Prevenzione del suicidio
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NCT07293611Attivo, non reclutanteChirurgia Laparoscopica del Tratto Gastrointestinale Superiore
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NCT04875273Completato
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NCT04873713Ritirato
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NCT04873726Ritirato
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NCT06157047Completato
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NCT02617355CompletatoInterferenza elettromagnetica