Connettività funzionale cerebrale mediante fNIRS nel neonato pretermine: affidabilità della stima, effetti delle alterazioni glicemiche e relazione con l'outcome neurocognitivo a 2 anni

La nascita interrompe l’apporto continuo di glucosio garantito al feto dalla placenta e richiede l’attivazione di meccanismi autonomi di regolazione della glicemia nel neonato. Nel neonato pretermine, tali meccanismi sono ancora immaturi, rendendo più frequenti le alterazioni glicemiche. Poiché il mantenimento di adeguati livelli di glucosio è importante per il funzionamento del sistema nervoso centrale e la letteratura ha suggerito una possibile relazione tra variazioni glicemiche e cambiamenti emodinamici cerebrali, lo studio della connettività funzionale (FC) mediante spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (fNIRS) può fornire informazioni sull’organizzazione funzionale cerebrale a riposo in relazione allo stato glicemico. Il presente lavoro ha quindi valutato l’affidabilità della stima della FC in condizioni di euglicemia, ne ha caratterizzato le variazioni durante eventi ipoglicemici e iperglicemici e ne ha esplorato la possibile relazione con l’outcome neurocognitivo a 24 mesi di età corretta. Lo studio si inserisce nel progetto BabyGlucoLight, condotto presso la Terapia Intensiva Neonatale dell’Azienda Ospedale-Università di Padova, nel quale neonati pretermine sono stati sottoposti a monitoraggio continuo della glicemia e ad acquisizioni fNIRS ad alta densità. La FC è stata stimata a livello delle singole connessioni corticali, separatamente per emoglobina ossigenata (HbO) ed emoglobina deossigenata (HbR). L’affidabilità in euglicemia è stata valutata mediante coefficiente di correlazione intraclasse ICC(1,1), mentre le variazioni durante gli eventi glicemici sono state valutate confrontando gli episodi di ipo- o iperglicemia con la prima finestra di euglicemia disponibile. È stata inoltre esplorata la relazione tra le variazioni della FC e i punteggi delle scale Bayley-III a 24 mesi di età corretta mediante correlazioni di Pearson. La valutazione dell’affidabilità della stima della FC in euglicemia ha mostrato valori medi globali di ICC pari a 0,366 per HbO e 0,325 per HbR. Il 47,52% delle connessioni per HbO e il 39,63% per HbR ha tuttavia presentato un’affidabilità almeno discreta (ICC ≥ 0,40). I valori di ICC hanno mostrato una distribuzione spaziale variabile, risultando mediamente più elevati nelle connessioni che coinvolgono le regioni frontali e motorie e più bassi in quelle parietali. Gli eventi glicemici moderati hanno evidenziato pattern di variazione della FC differenti tra ipoglicemia e iperglicemia: durante l’iperglicemia è prevalsa una variazione negativa della connettività, mentre durante l’ipoglicemia è emersa una configurazione più eterogenea. Dopo la correzione per confronti multipli, solo un numero limitato di connessioni nell’iperglicemia moderata per HbO ha mantenuto la significatività. Negli eventi severi, le matrici di variazione hanno evidenziato una marcata variabilità tra i pazienti, mentre alcuni episodi ripetuti nello stesso paziente hanno mostrato configurazioni spaziali simili. L’analisi esplorativa della relazione tra le variazioni della FC e l’outcome neurocognitivo ha evidenziato, nelle mappe non corrette, una maggiore rappresentazione delle correlazioni positive nelle connessioni frontali e di quelle negative nelle connessioni parietali. Durante l’iperglicemia, le associazioni con il punteggio di motricità grossolana hanno mostrato una particolare concentrazione nelle connessioni fronto-parietali. Nessuna delle correlazioni è tuttavia risultata significativa dopo la correzione per confronti multipli. Nel complesso, il presente lavoro ha fornito una prima valutazione della stabilità della stima della FC e delle sue variazioni in relazione agli eventi glicemici nel neonato pretermine, esplorandone inoltre la possibile relazione con il successivo outcome neurocognitivo. I risultati, prevalentemente esplorativi, hanno evidenziato alcuni elementi di interesse che potranno essere ulteriormente valutati in studi futuri.