Elektrofysiologische slaapfenotypering en slaapafhankelijke neuromaturatie bij klinische en gezonde pediatrische populaties

Dit is een longitudinaal onderzoek op meerdere locaties met NIH als leidende locatie. De andere sites: Texas Children's Hospital, Boston Children's Hospital, Geisinger Medical Center, NYU en de door de NHLBI ondersteunde, gebiedsspecifieke repository, National Sleep Research Repository (NSRR). Deze studie zal de gegevenskloof aanpakken die is ontstaan ​​door twee door het NIMH gesponsorde intramurale/extramurale workshops (2017 en 2018) op het gebied van slaap en neurologische ontwikkeling door een gestandaardiseerd, betrouwbaar protocol op te stellen voor real-time verwerving van onderzoeksgegevens over de normale en abnormale neuro-maturatie. veranderingen die slaapafhankelijk zijn. Het zal het delen van gegevens op dit gebied vergemakkelijken en het tempo van ontdekking versnellen. Slaap-EEG is een zeer voordelige modaliteit om niet-invasieve, betrouwbare, robuuste en reproduceerbare beeldvorming van de hersenen te bieden bij jonge en neurologische ontwikkelingsstoornissen. Slaap-EEG biedt data-acquisitie van functionele netwerkmicrostructuur met een verminderde signaal-ruisverhouding in vergelijking met acquisitie in de waaktoestand. Bovendien hebben potentiële afwijkingen van de natuurlijke ultradiane en andere slaaposcillerende patronen van het slaapproces het potentieel om te informeren over de onderliggende zich ontwikkelende neuropathologie van verschillende microstructuren en neurotransmittersystemen voorafgaand aan de opkomst van vermoedelijk geassocieerd gedragsfenomeen. Idealiter zullen deze oscillerende trajecten niet alleen verwijzen naar ontwikkelingsgedragsfenotypes, maar ook naar klinische stoornissen van de slaaptoestand zelf, zoals de kwaadaardige slapeloosheid die veel voorkomt bij neuropsychiatrische en neurologische ontwikkelingssyndromen. Het protocol zal de aanzet geven tot het opzetten van een normatieve database voor elektrofysiologische slaapgegevens in de zich ontwikkelende hersenen. Stoornissen die van bijzonder belang zijn, zijn onder meer autisme, stoornissen van sociale cognitie en andere neurologische ontwikkelingsstoornissen, psychiatrische stoornissen bij kinderen en unieke klinische presentaties van neurogenetische syndromen, zoals die verband houden met genetische stoornissen of die met een unieke familiegeschiedenis. De studie beoogt een kwantitatieve, dimensionale benadering te gebruiken voor uitkomstmeting met betrekking tot adaptief functioneren bij kinderen en symptomen van gedrags- en/of neurologische ontwikkelingsstoornissen, ongeacht de diagnose.

Hoewel specifieke verschillen in de architectuur van slaap (bijv. stadia, bewegingsafwijkingen, cycliciteit, spindels en andere biosignaturen die de anatomische microstructuur weerspiegelen) kunnen worden gebruikt om neurologische ontwikkelingscohorten te differentiëren, ligt het enorme potentieel van deze voorgestelde database in het vermogen om functionele connectiviteit (coherentie) tijdens de slaap in de zich ontwikkelende hersenen op een longitudinale, prospectieve manier, waardoor zowel normale als afwijkende trajecten worden vastgesteld. Voorspellende relaties kunnen worden bepaald zodra deze trajecten zijn vastgesteld. Coherentiestudies zouden de potentiële recreatie mogelijk maken van neurale circuits die verschillende hersenfuncties ondersteunen, zoals taal en aandacht. Het volgen van het traject van neurale ontwikkeling voorafgaand aan en tijdens het ontwikkelingsvenster wanneer deze circuits volwassen worden, zal inzicht geven in de beste potentiële interventievensters.

Doelstellingen: Het primaire doel van dit protocol op lange termijn is het evalueren van de mate waarin de ontwikkeling en rijping van slaappatronen, met de nadruk op de relatie van die patronen met elektrofysiologische signalen, cognitieve en gedragsresultaten kunnen voorspellen. Door deelnemers in de loop van de tijd te beoordelen, kunnen onderzoekers aanvullende kennis opdoen over de rol van abnormale slaap, zowel klinisch als polysomnogram gemeten, bij verschillende neuropsychiatrische / neurologische ontwikkelingsstoornissen en gedragssyndromen bij kinderen.

Studiepopulatie: Het totale aantal deelnemers dat moet worden ingeschreven, wordt vastgesteld op N = 244 (6 maanden tot 8 jaar oud) en omvat het volgende:

1. Studie 1: N = 90 zonder bekend risico op neurologische ontwikkelingsstoornissen. Dit zijn onder meer kinderen zonder geïdentificeerde neurologische ontwikkelingsproblemen die scoren binnen de verwachte leeftijdsbereiken op cognitieve en gedragsscreeners.

2. Studie 2: N = 154 kinderen die risico lopen op of waarvan bekend is dat ze bepaalde neurologische/neuropsychiatrische stoornissen hebben, op basis van een of meer van de volgende criteria:

   1. Ingeschreven voor vroege interventie
   2. Eventuele gerichte therapieën krijgen
   3. Neurologische of neuropsychiatrische stoornis
   4. Failed Infant Toddler Checklist (ITC) (leeftijd 6 maanden 24 maanden)
   5. Niet geslaagd voor de Early Intervention (EI)-screener (>24 maanden)

Ontwerp: Studie 1 (N = 90) en Studie 2 (N = 154) gebruiken hetzelfde versnelde longitudinale ontwerp.

Uitkomstmaten: De primaire uitkomstmaat in onderzoek 1 is de activiteit van het slaapspoeltje. Studie 2 heeft een aanvullende primaire uitkomst, de Vineland Adaptive Behavior (VABS) Socialisatie-groeischaal. In beide onderzoeken omvatten secundaire uitkomstmaten: andere kenmerken van slaapspoelen, slaapritmes (ultradiaans, circadiaans), macroarchitectuur (stadia en latenties), microarchitectuur (metingen van connectiviteit en netwerkanalyses).

Voorspellers omvatten andere neurologische ontwikkelingsvariabelen, waaronder andere domeinscores van de Vineland, IQ, en kwantitatieve meting van gedragsproblemen en sociaal-communicatieve ontwikkeling.