Onormal sömnfysiologi hos barn med 15q11.2-13.1 duplikationssyndrom (Dup15q)
Denna studie har visat att barn med Dup15q syndrom har onormala sömnrytmer och dessa sömnfysiologiska förändringar kan bidra till eller försämra kognitiva och neuroutvecklingsförmågor hos våra barn. Med tanke på rollen av GABAergisk neurotransmission i genereringen av beta-oscillationer och i hälsosam NREM-sömnfysiologi, EEG-signaturerna vi ser här, tillsammans, återspeglar sannolikt avvikande GABAergisk neurotransmission och hjälper till att etablera mekanismer som kan ligga till grund för den onormala fysiologin i detta tillstånd.
Molekylär autism volym 12, Artikelnummer: 54 (2021)
Abstrakt
Bakgrund
Sömnstörningar vid autismspektrumstörning (ASD) representerar en vanlig och irriterande komorbiditet. Klinisk heterogenitet bland dessa motiverar studier av mekanismerna associerade med specifika genetiska etiologier. Dubbleringar av 15q11.2-13.1 (Dup15q syndrom) är mycket genomträngande för neurodevelopmental störningar (NDD) som intellektuell funktionsnedsättning och ASD, samt sömnstörningar. Gener i 15q -regionen, särskilt UBE3A och ett kluster av GABAA receptorgener, är avgörande för neural utveckling, synaptisk proteinsyntes och nedbrytning och hämmande neurotransmission. Under vaken elektroencefalografi (EEG) visar barn med Dup15q syndrom ökade betabandsoscillationer (12–30 Hz) som sannolikt återspeglar avvikande GABAergisk neurotransmission. Friska sömnrytmer, nödvändiga för robust kognitiv utveckling, är också starkt beroende av GABAergisk neurotransmission. Vi antog därför att sömnfysiologi skulle vara onormal hos barn med Dup15q -syndrom.
Metoder
För att testa hypotesen att förhöjda betasvängningar kvarstår i sömn vid Dup15q-syndrom och att NREM-sömrytmer skulle störas beräknade vi: (1) betakraft, (2) spindeltäthet och (3) procent av långsam vågsömn (SWS) ) i EEG -inspelningar över natten från en kohort av barn med Dup15q syndrom (n = 15) och jämförde dem med åldersmatchade neurotypiska barn (n = 12).
Resultat
Barn med Dup15q syndrom visade onormal sömnfysiologi med förhöjd betakraft, minskad spindeltäthet och minskad eller frånvarande SWS jämfört med åldersmatchade neurotypiska kontroller.
Begränsningar
Denna studie förlitade sig på klinisk EEG där sömnbildning inte var tillgänglig. Med tanke på att kliniska polysomnogram är utmanande att samla in i denna population, öppnar dock möjligheten att kvantifiera dessa biomarkörer på klinisk EEG-rutinmässigt beställt för epilepsiövervakning-dörren för större studier. Även om det är jämförbart med andra mänskliga studier på sällsynta genetiska störningar, skulle ett större urval möjliggöra undersökning av anfallets svårighetsgrad, mediciner och utvecklingsålder som kan påverka sömnfysiologin.
Slutsatser
Vi har identifierat tre kvantitativa EEG -biomarkörer för sömnstörningar vid Dup15q syndrom, ett genetiskt tillstånd som är mycket genomträngande för ASD. Insikter från denna studie främjar inte bara en större mekanistisk förståelse av den patofysiologi som definierar Dup15q syndrom, utan lägger också grunden för studier som undersöker sambandet mellan sömn och kognition. Onormal sömnfysiologi kan undergräva en sund kognitiv utveckling och kan tjäna som ett kvantifierbart och modifierbart mål för beteendemässiga och farmakologiska ingrepp.
