Text: Natalie Bakir, Matthieu Beaugrand, Salome Kurth
Auf dem Weg der Entwicklung von Kindern, der verschiedene Facetten wie kognitives, emotionales und körperliches Wachstum umfasst, tritt ein bemerkenswertes Phänomen zutage. In ihrem Tiefschlaf Elektroenzephalogramm (EEG) kommt es zu einer fortschreitenden Verschiebung in der Lokalisierung der langsamen Wellenaktivität, die sich von den hinteren zu den vorderen Regionen bewegt. Wichtig ist, dass diese „Karten“ der langsamen Wellenaktivität mit wesentlichen neuro-verhaltens-bezogenen Funktionen in der Kindheit und Adoleszenz verbunden sind, zum Beispiel mit motorischen Fähigkeiten. Dennoch ist die Verbindung zwischen Schlafkarten während der frühen Lebensphase – dem Säuglingsalter – und den späteren Verhaltensergebnissen noch unklar.
Die Untersuchung der Verbindung zwischen der Verhaltensentwicklung und den EEG-Karten des Säuglingsschlafs ist ein Thema von großem Interesse, das Einblicke in die komplexen frühkindlichen Entwicklungsprozesse liefern könnte.
In unserer jüngsten Untersuchung wurde geprüft, ob die Hirnaktivität gesunder Säuglinge während der ersten Stunden des nächtlichen Schlafs mit Verhaltensergebnissen und Entwicklungsergebnissen in Verbindung steht. Insbesondere wollten wir testen, ob komplexe Schlafkarten (basierend auf über 100 Elektroden) in vereinfachter Form verwendet werden können, um das Verhalten vorherzusagen. Wir reduzierten die Anzahl der Elektroden auf diejenigen, die sich über den Hirnregionen befinden, die die größten Reifungsprozesse durchlaufen – diese befinden sich über den frontalen, zentralen und hinteren Regionen der Kopfhaut.
In einer Längsschnittstudie von Matthieu Beaugrand et al. (1) wurden insgesamt 35 gesunde 6 Monate alte Säuglinge mit einem hochauflösenden EEG (siehe Foto) im Rahmen einer Schlafuntersuchung in ihren Familienhäusern gemessen. Die Eltern füllten Umfragen zum Verhalten der Säuglinge im Alter von 3, 6, 12 und 24 Monaten aus.
Die Ergebnisse zeigen, dass vereinfachte Karten der EEG-Leistung bei gesunden Säuglingen im Alter von 6 Monaten im Gegensatz zu früheren Befunden bei älteren Kindern (2)(3) oder klinischen Kohorten (4) NICHT direkt mit der Verhaltensentwicklung im Alter von 3, 6, 12 oder 24 Monaten korrelieren. Hingegen haben wir in einer separaten Analyse, die kürzlich veröffentlicht wurde, die Spindeldichte als potenziellen frühen Marker für die Verhaltensentwicklung von Säuglingen identifiziert (5).
Es besteht daher ein Bedarf an weiteren Untersuchungen der komplexen Beziehung zwischen Entwicklungsprozessen und der neurophysiologischen Schlafaktivität, insbesondere im frühen Alter. Nur Längsschnittuntersuchungen, die so früh wie möglich beginnen, werden unser Verständnis dafür verbessern, wie die Verknüpfung des Gehirns heranreift.
Quellen
- Beaugrand, M., Jaramillo, V., Markovic, A., Huber, R., Kohler, M., Schoch, S., Kurth, S. (2023) Lack of association between behavioral development and simplified topographical markers of the sleep EEG in infancy, Neurobiology of Sleep and Circadian Rhythms
- Kurth, S., Ringli, M., Geiger, A., LeBourgeois, M., Jenni, O. G., & Huber, R. (2010). Mapping of Cortical Activity in the First Two Decades of Life: A High-Density Sleep Electroencephalogram Study. Journal of Neuroscience, 30(40), 13211–13219.
- LeBourgeois, M. K., Dean, D. C., Deoni, S. C. L., Kohler, M., & Kurth, S. (2019). A simple sleep EEG marker in childhood predicts brain myelin 3.5 years later. NeuroImage, 199, 342–350.
- Guyer, C., Werner, H., Wehrle, F., Bölsterli, B. K., Hagmann, C., Jenni, O. G., & Huber, R. (2019). Brain maturation in the first 3 months of life, measured by electroencephalogram: A comparison between preterm and term-born infants. Clinical Neurophysiol
- Jaramillo, V., Schoch, S., Markovic, A., Kohler, M., Huber, R., Lustenberger, C., & Kurth, S. (2023). An infant sleep electroencephalographic marker of thalamocortical connectivity predicts behavioral outcome in late infancy. NeuroImage, 269, 119924.
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