Fenotipizzazione elettrofisiologica del sonno e neuromaturazione dipendente dal sonno in popolazioni pediatriche cliniche e sane

Questo è uno studio longitudinale multisito con NIH come sito principale. Gli altri siti: il Texas Children's Hospital, il Boston Children's Hospital, il Geisinger Medical Center, la NYU e il National Sleep Research Repository (NSRR), un archivio specifico per area supportato da NHLBI. Questo studio affronterà il divario di dati stabilito da due workshop intramurali/extramurali sponsorizzati dal NIMH (2017 e 2018) nel campo del sonno e del neurosviluppo, stabilendo un protocollo standardizzato e affidabile per l'acquisizione in tempo reale di dati di ricerca sul neuro-maturazione normale e anormale cambiamenti che dipendono dal sonno. Faciliterà la condivisione dei dati in quest'area e accelererà il ritmo della scoperta. L'EEG del sonno è una modalità altamente vantaggiosa per fornire immagini del cervello non invasive, affidabili, robuste e riproducibili in popolazioni giovani e con disturbi dello sviluppo neurologico. L'EEG del sonno consente l'acquisizione dei dati della microstruttura della rete funzionale con un rapporto segnale/rumore ridotto rispetto all'acquisizione nello stato di veglia. Inoltre, le potenziali deviazioni dall'ultradiano naturale e da altri schemi oscillatori del sonno del processo del sonno hanno il potenziale per informare sulla sottostante neuropatologia in via di sviluppo di varie microstrutture e sistemi di neurotrasmettitori prima dell'emergere di fenomeni comportamentali presumibilmente associati. Idealmente, queste traiettorie oscillatorie non si mapperanno solo ai fenotipi comportamentali dello sviluppo, ma anche ai disturbi clinici dello stato di sonno stesso, come le insonnie maligne che sono prevalenti nelle sindromi neuropsichiatriche e dello sviluppo neurologico. Il protocollo avvierà la creazione di un database normativo per i dati elettrofisiologici del sonno nel cervello in via di sviluppo. I disturbi di particolare interesse includono l'autismo, i disturbi della cognizione sociale e altri disturbi dello sviluppo neurologico, i disturbi psichiatrici dell'infanzia e le presentazioni cliniche uniche delle sindromi neurogenetiche, come quelle associate a malattie genetiche o quelle con una storia familiare unica. Lo studio prevede di utilizzare un approccio quantitativo e dimensionale alla misurazione dei risultati rispetto al funzionamento adattivo nei bambini e ai sintomi di problemi comportamentali e/o di sviluppo neurologico, indipendentemente dalla diagnosi.

Mentre differenze specifiche nell'architettura del sonno (ad esempio, stadi, anomalie del movimento, ciclicità, fusi e altre bio-firme che riflettono la microstruttura anatomica) possono essere utilizzate per differenziare le coorti di sviluppo neurologico, l'enorme potenziale di questo database proposto risiede nella capacità di tracciare connettività funzionale (coerenza) durante il sonno nel cervello in via di sviluppo in modo longitudinale e prospettico, stabilendo così traiettorie sia normali che aberranti. Le relazioni predittive possono essere determinate una volta stabilite queste traiettorie. Gli studi sulla coerenza consentirebbero la potenziale ricreazione di circuiti neurali che servono varie funzioni cerebrali, come il linguaggio e l'attenzione. Tracciare la traiettoria dello sviluppo neurale prima e durante la finestra di sviluppo quando questi circuiti stanno maturando consentirà di comprendere le migliori potenziali finestre di intervento.

Obiettivi: L'obiettivo primario a lungo termine di questo protocollo è valutare il grado in cui lo sviluppo e la maturazione dei modelli di sonno, con un'enfasi sulla relazione di tali modelli con i segnali elettrofisiologici, possono prevedere i risultati cognitivi e comportamentali. La valutazione dei partecipanti nel tempo consentirà ai ricercatori di acquisire ulteriori conoscenze sul ruolo del sonno anormale, misurato sia clinicamente che mediante polisonnogramma, in vari disturbi neuropsichiatrici/del neurosviluppo infantile e sindromi comportamentali.

Popolazione dello studio: il numero totale di partecipanti da arruolare sarà fissato a N = 244 (da 6 mesi a 8 anni) e includerà quanto segue:

1. Studio 1: N = 90 senza rischio noto di disturbi dello sviluppo neurologico. Questi includono bambini senza problemi di sviluppo neurologico identificati che ottengono punteggi all'interno di intervalli di età previsti su screening cognitivi e comportamentali.

2. Studio 2: N = 154 bambini a rischio o noti per aver selezionato disturbi dello sviluppo neurologico/neuropsichiatrici, sulla base di uno o più dei seguenti criteri:

   1. Iscritto all'intervento precoce
   2. Ottenere eventuali terapie mirate
   3. Disturbo del neurosviluppo o neuropsichiatrico
   4. Lista di controllo per bambini non superati (ITC) (età 6 mesi 24 mesi)
   5. Fallimento dello screening di intervento precoce (EI) (> 24 mesi)

Progetto: lo studio 1 (N = 90) e lo studio 2 (N = 154) utilizzano lo stesso progetto longitudinale accelerato.

Misure di esito: la misura di esito primaria nello Studio 1 è l'attività del fuso del sonno. Lo studio 2 ha un risultato primario aggiuntivo, la scala di crescita della socializzazione del comportamento adattivo di Vineland (VABS). In entrambi gli studi, le misure di esito secondario includeranno: altre caratteristiche dei fusi del sonno, ritmi del sonno (ultradiani, circadiani), macroarchitettura (stadi e latenze), microarchitettura (misure di connettività e analisi di rete).

I predittori includono altre variabili dello sviluppo neurologico, inclusi altri punteggi di dominio del Vineland, QI e misurazione quantitativa dei problemi comportamentali e dello sviluppo comunicativo sociale.