Электрофизиологическое фенотипирование сна и нейросозревание, зависящее от сна, в клинической и здоровой детской популяции

Это многоцентровое лонгитюдное исследование с NIH в качестве ведущего центра. Другие сайты: Детская больница Техаса, Детская больница Бостона, Медицинский центр Гейзингера, Нью-Йоркский университет и поддерживаемое NHLBI местное хранилище данных, Национальное хранилище исследований сна (NSRR). В этом исследовании будет восполнен пробел в данных, возникший в результате двух очных/заочных семинаров, спонсируемых NIMH (2017 и 2018 гг.) в области сна и развития нервной системы, путем создания стандартизированного, надежного протокола для получения в режиме реального времени данных исследований нормального и аномального нервно-психического развития. изменения, зависящие от сна. Это облегчит обмен данными в этой области и ускорит темпы открытий. ЭЭГ во сне является очень выгодным методом для обеспечения неинвазивной, надежной, надежной и воспроизводимой визуализации мозга у молодых людей и людей с нарушениями развития нервной системы. ЭЭГ во сне позволяет собирать данные о микроструктуре функциональной сети с уменьшенным отношением сигнал/шум по сравнению со сбором данных в бодрствующем состоянии. Кроме того, потенциальные отклонения от естественного ультрадиана и других колебательных паттернов процесса сна могут информировать о лежащей в основе развивающейся невропатологии различных микроструктур и систем нейротрансмиттеров до появления предположительно связанных поведенческих феноменов. В идеале эти осцилляторные траектории будут отображаться не только в поведенческих фенотипах развития, но и в клинических нарушениях самого состояния сна, таких как злокачественная бессонница, которая преобладает при нейропсихиатрических синдромах и синдромах развития нервной системы. Протокол инициирует создание нормативной базы данных электрофизиологических данных сна в развивающемся мозге. Расстройства, представляющие особый интерес, включают аутизм, расстройства социального познания и другие нарушения развития нервной системы, детские психические расстройства и уникальные клинические проявления нейрогенетических синдромов, например, связанные с генетическими нарушениями или с уникальным семейным анамнезом. В исследовании планируется использовать количественный многомерный подход к измерению результатов в отношении адаптивного функционирования у детей и симптомов поведенческих проблем и/или нарушений развития нервной системы, независимо от диагноза.

В то время как специфические различия в архитектуре сна (например, стадии, нарушения движений, цикличность, веретена и другие биосигнатуры, отражающие анатомическую микроструктуру) могут использоваться для дифференциации когорт нейроразвития, огромный потенциал этой предлагаемой базы данных заключается в способности отслеживать функциональная связность (когерентность) во время сна в развивающемся мозге продольным, проспективным образом, тем самым устанавливая как нормальные, так и аберрантные траектории. Когда эти траектории установлены, можно определить прогностические отношения. Исследования когерентности позволили бы потенциально воссоздать нейронные цепи, которые обслуживают различные функции мозга, такие как язык и внимание. Отслеживание траектории нейронного развития до и во время окна развития, когда эти цепи созревают, позволит понять наилучшие потенциальные окна вмешательства.

Цели: Долгосрочная основная цель этого протокола состоит в том, чтобы оценить степень, в которой развитие и созревание паттернов сна, с акцентом на связь этих паттернов с электрофизиологическими сигналами, могут предсказывать когнитивные и поведенческие результаты. Оценка участников с течением времени позволит исследователям получить дополнительные знания о роли аномального сна, измеряемого как клинически, так и с помощью полисомнограммы, в различных детских психоневрологических расстройствах/нарушениях развития нервной системы и поведенческих синдромах.

Исследуемая популяция: общее количество участников, которые будут зачислены, будет установлено на уровне N = 244 (от 6 месяцев до 8 лет) и будет включать следующее:

1. Исследование 1: N = 90 без известного риска нарушений развития нервной системы. К ним относятся дети без выявленных проблем неврологического развития, которые набрали ожидаемые для возраста диапазоны по когнитивным и поведенческим скрининговым тестам.

2. Исследование 2: N = 154 ребенка с риском или известными нарушениями развития нервной системы/нейропсихиатрическими расстройствами на основании одного или нескольких из следующих критериев:

   1. Зачислен на раннее вмешательство
   2. Получение любой таргетной терапии
   3. Нарушение развития нервной системы или нервно-психическое расстройство
   4. Контрольный список неудачливых детей раннего возраста (ITC) (возраст 6 месяцев 24 месяца)
   5. Не прошел скрининг раннего вмешательства (EI) (> 24 месяцев)

Дизайн: Исследование 1 (N = 90) и Исследование 2 (N = 154) используют один и тот же ускоренный продольный дизайн.

Показатели результатов. Основным показателем результатов в исследовании 1 является активность веретена сна. В исследовании 2 есть дополнительный первичный результат — шкала роста социализации Vineland Adaptive Behavior (VABS). В обоих исследованиях вторичные показатели результатов будут включать: другие характеристики веретен сна, ритмы сна (ультрадианные, циркадные), макроархитектуру (стадии и латентность), микроархитектуру (показатели связности и сетевой анализ).

Предикторы включают другие переменные нейроразвития, в том числе оценки других доменов из Вайнленда, IQ и количественное измерение поведенческих проблем и социального коммуникативного развития.