INFANT BRAIN FUNCTION AFTER FETAL EXPOSURE TO NEUROACTIVE DRUGS

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:ISBN 978-951-51-2636-8
Title: INFANT BRAIN FUNCTION AFTER FETAL EXPOSURE TO NEUROACTIVE DRUGS
Author: Videman, Mari
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine, Institute of Clinical Medicine, Pediatric neurology
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2016-11-25
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:ISBN 978-951-51-2636-8
http://hdl.handle.net/10138/168665
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Background: In utero exposure to antiepileptic drugs (AEDs) or to serotonin reuptake inhibitors (SRIs) is associated with structural and functional teratogenesis. The aim of this thesis was to investigate whether prenatal SRI or AED exposure changes newborn brain activity. In addition, we wanted to evaluate the effects of prenatal AED exposure on visual attention and emotion-related attention in infancy and to characterize functional connectivity in healthy term newborns. Material and Methods: A prospective cohort of infants with in utero AED exposure (n=56) and similar cohort with in utero SRI exposure (n=22) were compared to infants without drug exposure (n=67). Background information, exposure data, pregnancy outcome, neuropsychological evaluation of the mothers (AED), mood and anxiety of mothers (SRI), and neurological status of the infants were assessed at neonatal age and at 7 months-of-age. Electroencephalography (EEG) was used to evaluate newborn cortical function and an eye-tracking-based test to assess the infants visual attention and orienting to faces. Results: Neurological assessment showed subtle abnormalities in both the AED- and the SRI-exposed newborns. Early language abilities were impaired at 7 month-of-age in infants with in utero carbamazepine, oxcarbazepine, and valproate exposure. The general speed of visuospatial orienting or attentional bias for faces did not differ between AED-exposed and control infants. Computational EEG analyses demonstrated several differences between the exposed and control newborns. AED-exposed newborns had lower amplitudes at multiple frequencies, higher interhemispheric synchrony in frontal versus posterior parts of the brain, more even distribution of interhemispheric interval durations, and fewer frontal alpha bouts of typical duration. In the SRI-exposed newborns, interhemispheric connectivity was reduced, cross-frequency integration was lower, and frontal activity at low-frequency oscillations was reduced. These effects were unrelated to maternal depression or anxiety. In unexposed newborns, functional connectivity was shown to vary significantly between vigilance states and to mature rapidly after normal birth. Conclusions: The results suggest that prenatal AED and SRI treatment may change newborn brain function and affect early neonatal neurologic status. In addition, AED exposure may impair verbal abilities in a way that can be detected already in infancy. Early development of visual attention as well as orienting and face perception were spared after in utero AED exposure. Results in the newborn connectivity study support the view that emerging functional connectivity exhibits fundamental differences between sleep states during the neonatal period. The findings suggest that interference in the development of an activity-dependent network may be a possible mechanism to explain the link from prenatal AED and SRI exposure to later adverse functional effects.Taustaa: Sikiöaikainen altistuminen antiepileptiselle lääkitykselle ja serotoniinin takaisinotonestäjälääkitykselle saattaa aiheuttaa rakenteellisia ja toiminnallisia kehityshäiriöitä. Tämän väitöskirjatyön tavoitteena oli tutkia, aiheuttaako sikiöaikainen altistuminen näille lääkkeille muutoksia vastasyntyneiden aivojen toiminnassa. Lisäksi halusimme arvioida epilepsialääkealtistuksen vaikutuksia näönvaraisen tarkkaavuuden suuntaamiseen imeväisiässä ja arvioida aivojen eri osien välistä yhteistoimintaa terveillä vastasyntyneillä. Tällä koeasetelmalla pyrimme erottelemaan lääkkeiden aiheuttamat sikiöaikaiset vaikutukset syntymän jälkeen tulevista ympäristövaikutuksista. Menetelmät: Seurantatutkimukseemme osallistui 56 sikiöaikana epilepsia- ja 22 serotoniinin takaisinotonestäjälääkkeille altistunutta imeväistä sekä 67 verrokkia. Keräsimme tausta-, altistumis-, synnytys- ja vastasyntyneisyyskauden sairauskertomustiedot. Lisäksi epilepsiaa sairastaville äideille tehtiin neuropsykologinen ja serotoniinin takaisinotonestäjälääkityille äideille psykiatrinen tutkimus. Lastenneurologi tutki lapset sekä vastasyntyneenä että 7 kk iässä käyttäen strukturoituja menetelmiä. Vastasyntyneen aivojen toimintaa arvioitiin elektroenkefalografian (EEG) avulla ja imeväisikäisen näönvaraista tarkkaavuutta ja tarkkaavuuden suuntaamista eri tunnetiloja ilmentäviin kasvoihin mitattiin silmänliikekameratekniikkaan perustuvalla menetelmällä. Tulokset: Neurologisessa arviossa todettiin vähäisiä eroja altistuneissa vastasyntyneissä verrattuna verrokkilapsiin. Varhaisten kielellisten taitojen todettiin olevan heikommat tietyille epilepsialääkkeille (karbamatsepiini, okskarbatsepiini ja valproaatti) sikiöaikana altistuneilla lapsilla 7 kk iässä. Näönvaraisen tarkkaavuuden suuntaamisen nopeudessa ei todettu eroa epilepsialääkkeille altistuneiden ja verrokkilasten välillä. Tietokonepohjaiset EEG analyysit toivat esille useita muutoksia sekä epilepsia- että masennuslääkkeille altistuneiden vastasyntyneiden aivosähkötoiminnassa. Muutokset näkyivät sekä paikallisesti että eri aivoalueiden yhteistoiminnassa. Masennuslääketutkimuksessa muutokset eivät vaikuttaneet liittyvän äitien masennukseen tai ahdistuneisuuteen. Lisäksi verrokkilapsilla tutkittuna aivojen eri osien välisen yhteistoiminnan eroavan merkittävästi eri vireystilojen välillä ja kypsyvän nopeasti ajan myötä. Päätelmät: Tulosten perusteella on pääteltävissä, että sikiöaikainen altistuminen epilepsia- tai SRI-lääkitykselle näkyy vastasyntyneen aivojen toiminnassa ja kliinisessä neurologisessa arviossa. Lisäksi epilepsialääkitys saattaa heikentää kielellisiä taitoja imeväisiässä tavalla, joka on todettavissa jo 7 kk iässä. Toisaalta epilepsialääkitys ei näytä vaikuttavan heikentävästi varhaiseen näönvaraiseen tarkkaavuuteen tai kasvojen tunnistamiskykyyn. Aivojen eri alueiden yhteistoiminnan muutokset vastasyntyneen ensiviikkoina vahvistavat ajatusta siitä, että vireystila ja aivojen kypsyminen vaikuttavat merkittävästi varhaiseen tähän toimintaan. Löydösten perusteella voidaan ajatella, että aivojen varhaisen verkostoitumisen häiriintyminen saattaisi olla yksi mekanismi, jolla sikiöaikaisen lääkealtistuksen myöhemmin esille tulevat haittavaikutukset syntyvät.
Subject: lääketiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
INFANTBR.pdf 873.7Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record