Projektdaten

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Bedeutung von Schlaf für die Hirnentwicklung

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Es kommen ungefähr 11% aller Neugeborenen zu früh (d.h. vor der 37. Schwangerschaftswoche) auf die Welt, und das mit steigender Tendenz. Die Frühgeburtlichkeit als solches stellt allein ein hohes Risiko für Folgeerkrankungen dar. Als neurologische Folgeerkrankungen sind z.B. Störungen der Sinneswahrnehmung (mehr als 50%), Lernschwäche, Depressionen und Aufmerksamkeitsstörungen zu nennen. Ein beobachtetes Problem in der Neonatologie ist, dass den Frühgeborenen durch die Umgebung und Behandlungshäufigkeit das Schlafen erschwert wird. Es ist jedoch noch unklar, ob Schlafmangel wirklich zu Entwicklungsstörungen führt. Diese Fragestellung wird im Projekt auf zwei Ebenen untersucht: 1. Experimentell herbeigeführter Schlafmangel im Mausmodell: Um den kausalen Zusammenhang zu klären, muss gezielt der Schlaf während der frühen Hirnentwicklung gestört werden. Nager sind hier ein ideales Modell für die Untersuchung der Hirnentwicklung, weil sie im Gegensatz zum Menschen sehr unreif geboren werden. Es soll eine instrumentelle Schlafdeprivationsmethode etabliert werden, um Mäuse zwischen dem postnatalen Tag 8 bis Tag 21 (P8-21) verlässlich am Schlafen zu hindern. Diese Schlafdeprivationsmethode wird dann bei Mäusen zwischen P8-21 durchgehend und zufällig angewandt, vergleichbar zur Schlafstörung in der Neonatologie, um herauszufinden, ob dieser künstlich herbeigeführte Schlafmangel innerhalb dieser kritischen Hirnentwicklungsphase neurologische Folgeerkrankungen verursachen kann. Diese werden mittels bereits etablierten Verhaltensversuchen ausgelesen (Open field, visual water task, optomotor task, glucose/water test etc.). 2. Verbesserung der Schlafsituation von Neugeborenen: Es soll die Frage geklärt werden, welche funktionelle Bedeutung die Schlaf-assoziierte Hirnaktivität für die Hirnentwicklung hat. Obwohl die Vermutung, dass Schlafmangel während der Hirnentwicklung Folgeerkrankungen verursachen kann, bisher noch nicht belegt ist, soll die Schlafsituation für Frühgeborene auf der Neonatologie verbessert werden. Hierfür soll eine Methode entwickelt werden, um den Schlaf bei Frühgeborenen kontinuierlich messen zu können, um die Patientenversorgung individuell an deren Schlafrhythmus anzupassen. Der Goldstandard hierfür ist die Polysomnographie. Diese kann jedoch aufgrund der Komplexität der Messung und Auswertung nicht kontinuierlich angeboten werden. Zudem birgt das Aufkleben von Messelektroden auf die vulnerable Haut der Frühgeborenen die Gefahr einer Verletzung oder sogar einer Entzündung. Das angestrebte Ziel im Förderzeitraum ist, mittels nicht-invasiver Methoden die Schlafphasen zu bestimmen. Mittels bewegungssensitiver Sensoren soll getestet werden, ob die Vitalparameter Herz- und Atemrate kontinuierlich gemessen werden können, um damit verlässlich die Schlafphasen zu bestimmen. Diese Daten werden dann mit der Polysomnographie verglichen, um die Qualität der Schlafphaseneinteilung zu bestimmen. Wenn die Messung der Schlafphasen von Frühgeborenen in der normalen Patientenversorgung möglich wäre, könnte nicht nur der Schlaf der Kinder verbessert werden und damit die Prävalenz von neurologischen Erkrankungen in Langzeitstudien untersucht werden, sondern es könnten auch andere klinisch relevante Fragestellungen angegangen werden.