Elektrofizjologiczne fenotypowanie snu i neurodojrzewanie zależne od snu w populacjach klinicznych i zdrowych dzieci

Jest to wieloośrodkowe badanie podłużne z NIH jako ośrodkiem wiodącym. Inne ośrodki: Texas Children's Hospital, Boston Children's Hospital, Geisinger Medical Center, NYU i wspierane przez NHLBI, lokalne repozytorium, National Sleep Research Repository (NSRR). Niniejsze badanie zajmie się luką w danych stworzoną przez dwa sponsorowane przez NIMH warsztaty stacjonarne/niestacjonarne (2017 i 2018) w dziedzinie snu i rozwoju neurologicznego poprzez ustanowienie znormalizowanego, niezawodnego protokołu do pozyskiwania w czasie rzeczywistym danych badawczych dotyczących normalnego i nieprawidłowego dojrzewania układu nerwowego zmiany zależne od snu. Ułatwi to udostępnianie danych w tym obszarze i przyspieszy tempo odkrywania. EEG podczas snu jest wysoce korzystną metodą zapewniającą nieinwazyjne, niezawodne, solidne i powtarzalne obrazowanie mózgu w populacjach młodych i z zaburzeniami neurorozwojowymi. Sen EEG umożliwia akwizycję danych funkcjonalnej mikrostruktury sieci przy zmniejszonym stosunku sygnału do szumu w porównaniu z akwizycją w stanie czuwania. Ponadto potencjalne odchylenia od naturalnych ultradobowych i innych oscylacyjnych wzorców procesu snu mogą potencjalnie informować o leżącej u podstaw rozwijającej się neuropatologii różnych mikrostruktur i układów neuroprzekaźników przed pojawieniem się przypuszczalnie powiązanego zjawiska behawioralnego. Idealnie byłoby, gdyby te oscylacyjne trajektorie nie tylko odwzorowywały rozwojowe fenotypy behawioralne, ale także kliniczne zaburzenia samego stanu snu, takie jak złośliwa bezsenność, która jest powszechna w zespołach neuropsychiatrycznych i neurorozwojowych. Protokół zainicjuje utworzenie normatywnej bazy danych danych elektrofizjologicznych dotyczących snu w rozwijającym się mózgu. Zaburzenia będące przedmiotem szczególnego zainteresowania obejmują autyzm, zaburzenia poznania społecznego i inne zaburzenia neurorozwojowe, zaburzenia psychiatryczne wieku dziecięcego oraz unikalne objawy kliniczne zespołów neurogenetycznych, takie jak te związane z zaburzeniami genetycznymi lub z wyjątkową historią rodzinną. Badanie planuje zastosować ilościowe, wymiarowe podejście do pomiaru wyników w odniesieniu do funkcjonowania adaptacyjnego u dzieci oraz objawów problemów behawioralnych i/lub neurorozwojowych, niezależnie od diagnozy.

Podczas gdy specyficzne różnice w architekturze snu (np. etapy, nieprawidłowości ruchowe, cykliczność, wrzeciona i inne biosygnatury, które odzwierciedlają mikrostrukturę anatomiczną) mogą być wykorzystywane do różnicowania kohort neurorozwojowych, ogromny potencjał tej proponowanej bazy danych polega na możliwości śledzenia funkcjonalną łączność (spójność) podczas snu w rozwijającym się mózgu w podłużny, prospektywny sposób, ustanawiając w ten sposób zarówno normalne, jak i nieprawidłowe trajektorie. Relacje predykcyjne można określić po ustaleniu tych trajektorii. Badania koherencji pozwoliłyby na potencjalne odtworzenie obwodów neuronalnych, które podporządkowują się różnym funkcjom mózgu, takim jak język i uwaga. Śledzenie trajektorii rozwoju neuronów przed iw trakcie okna rozwojowego, kiedy te obwody dojrzewają, pozwoli zrozumieć najlepsze potencjalne okna interwencji.

Cele: Długoterminowym, głównym celem tego protokołu jest ocena stopnia, w jakim rozwój i dojrzewanie wzorców snu, z naciskiem na związek tych wzorców z sygnałami elektrofizjologicznymi, może przewidywać wyniki poznawcze i behawioralne. Ocena uczestników w czasie pozwoli naukowcom zdobyć dodatkową wiedzę na temat roli nieprawidłowego snu, mierzonego zarówno klinicznie, jak i za pomocą polisomnogramu, w różnych zaburzeniach neuropsychiatrycznych/neurorozwojowych wieku dziecięcego oraz zespołach behawioralnych.

Badana populacja: Całkowita liczba uczestników, którzy zostaną zapisani, zostanie ustalona na poziomie N = 244 (w wieku od 6 miesięcy do 8 lat) i będzie obejmować:

1. Badanie 1: N = 90 bez znanego ryzyka zaburzeń neurorozwojowych. Należą do nich dzieci bez zidentyfikowanych problemów neurorozwojowych, które uzyskały wyniki w przedziałach oczekiwanych dla wieku na testach przesiewowych funkcji poznawczych i behawioralnych.

2. Badanie 2: N = 154 dzieci zagrożonych lub z rozpoznaniem wybranych zaburzeń neurorozwojowych/neuropsychiatrycznych, w oparciu o co najmniej jedno z poniższych kryteriów:

   1. Zgłoszony do wczesnej interwencji
   2. Uzyskanie jakichkolwiek terapii celowanych
   3. Zaburzenia neurorozwojowe lub neuropsychiatryczne
   4. Lista kontrolna nieudanego małego dziecka (ITC) (w wieku 6 miesięcy 24 miesiące)
   5. Nieudany test przesiewowy wczesnej interwencji (EI) (> 24 miesiące)

Projekt: Badanie 1 (N = 90) i Badanie 2 (N = 154) wykorzystują ten sam przyspieszony projekt wzdłużny.

Miary wyników: Podstawową miarą wyników w Badaniu 1 jest aktywność wrzeciona snu. Badanie 2 ma dodatkowy główny wynik, skalę wzrostu socjalizacji Vineland Adaptive Behavior (VABS). W obu badaniach drugorzędne miary wyników będą obejmować: inne cechy wrzecion snu, rytmy snu (ultradian, okołodobowy), makroarchitekturę (etapy i opóźnienia), mikroarchitekturę (miary łączności i analizy sieci).

Predyktory obejmują inne zmienne neurorozwojowe, w tym wyniki innych dziedzin z Vineland, IQ oraz ilościowe pomiary problemów behawioralnych i rozwoju komunikacji społecznej.