Connettività funzionale cerebrale alla nascita e sviluppo neurocognitivo a 12 e 24 mesi di età corretta in neonati molto prematuri: uno studio basato sulla spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso

I neonati prematuri fin dai primi anni di vita presentano elevati tassi di deficit nello sviluppo cognitivo, linguistico, socio-emotivo e sensorimotorio, ma i meccanismi per rilevare queste carenze precocemente rimangono limitati. Sennonché, grazie ai progressi nelle tecniche di neuroimaging, è ora possibile indagare sulla possibilità che vi sia una correlazione tra il rischio di sviluppare deficit neurologici ed i modelli emodinamici funzionali cerebrali presenti alla nascita. Tra le tecniche di neuroimaging disponibili, la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (fNIRS) è una promettente tecnica non invasiva che può essere utilizzata per acquisire i modelli emodinamici a riposo (rs-fNIRS), i quali definiscono l’architettura delle reti funzionali del cervello nei neonati. Il dataset comprende 47 neonati molto pretermine, venuti al mondo prima delle 32 settimane di età gestazionale o con un peso alla nascita inferiore ai 1500g, i cui dati emodinamici sono stati raccolti presso l’Unità di Terapia Intensiva Neonatale dell’Ospedale Universitario di Padova nel corso della prima settimana di vita, a partire da marzo 2020. La ricerca si basa su un più ampio progetto sperimentale il cui reclutamento è ancora in corso e prevede un follow-up di questi pazienti ai 12 e 24 mesi di età corretta, al fine di valutare il loro sviluppo cognitivo, motorio, linguistico e socio-emozionale, nonché lo sviluppo di due funzioni cognitive molto importanti, ovvero l’attenzione e la memoria visiva. In questo studio sono stati coinvolti 24 di questi neonati prematuri, poiché già sottoposti al follow-up a 12 mesi di età corretta, e 18 di questi anche ai 24 mesi. Il presente lavoro di tesi ha come scopo quello di verificare un eventuale legame tra la connettività funzionale allo stato di riposo alla nascita e gli indici comportamentali, misurati durante i follow-up, per delineare precocemente potenziali percorsi di sviluppo. La connettività funzionale è stata calcolata dai dati fNIRS utilizzando una finestra temporale di 5 minuti dove il segnale è il più stabile possibile, con pochi artefatti da movimento e pochi canali rumorosi rimossi. Per ridurre la dimensionalità dei dati, le matrici di connettività funzionale sono state calcolate su un piccolo numero di regioni di interesse (ROI), in grado di descrivere l’attività cerebrale neonatale. Le metriche derivate dall’analisi rs-fNIRS sono poi state correlate con gli indici comportamentali. I risultati ottenuti da un punto di vista statistico non sono sopravvissuti alla correzione per confronti multipli, ma sembrano indicare la presenza di associazioni tra la connettività funzionale alla nascita tra alcune ROI e alcuni indici comportamentali di sviluppo ai 12 e 24 mesi di età corretta, in particolare per quanto concerne lo sviluppo attentivo e linguistico. Questi risultati potrebbero implicare, se confermati all’aumentare del campione e con eventuali altre analisi causali di connettività, che i network di resting state alla nascita possano essere dei biomarcatori in grado di predire il possibile sviluppo attentivo e cognitivo dei pazienti molto precocemente.