Extraktion und Quantifizierung spontaner, fetaler Hirnaktivität bei Müttern mit gestörtem Glukosestoffwechsel

01/05/2021 to 30/04/2023

Die Deutsche Studie Schwangerschaftsdiabetes (PREG) beinhaltet am Standort Tübingen fetale Magnetenzephalographie-Messungen die ihm Rahmen eines oralen Glucose Toleranz Tests (OGTT) durchgeführt werden. Die Messungen erfolgen nüchtern, ca. 60 und ca. 120 Minuten nach Glukose Einnahme und jede Messung umfasst jeweils 15 min spontane fetale Aktivität und 6 min Aktivität unter auditorischer Stimulation. Bisher war die Analyse dieser Daten auf die auditorisch ausgelösten Hirnantworten und die fetale Herzaktivität beschränkt, da die Extraktion spontaner Hirnaktivität nur eingeschränkt möglich war. Durch die Entwicklung neuer Analysemethoden sind wir nun in der Lage in einem semi-automatischen Verfahren auch die spontantefetale Hirnaktiviät zu bestimmen. Die Extraktion und Quantifizierug stellt eine wichtige Zusatzinformation zur Beurteilung der neuronalen Integrität des fetalen Gehirnes dar, da die Spontanaktivität für die Entwicklung ein wichtiger Marker ist. In dem Projekt planen wir die Quantifizierung (power spectral density, burst und interburst duration) fetaler Hirnaktivität sowie die Untersuchung des Einflusses des mütterlichen Glukosestoffwechsel und mütterlicher Inflammation darauf.
Derzeit haben rund 250 Mütter an einem OGTT mit simultaner fMEG Messung teilgenommen. Im Rahmen des Projektes sollen die Spontanmessungen an den drei Zeitpunkte untersucht werden. Im ersten Schritt werden die mütterliche und fetale Herzaktivität aus den fMEG Daten extrahiert. Mit einem neuen Verfahren werden aus den resultierenden Datensätzen die Gehirn-korrelierte Aktivität extrahiert. In diesen Kanälen wird die Aktivität in den unterschiedlichen Frequenzbändern (delta, theta, alpha und beta) quantifiziert. Darüber hinaus ist die fetale Hirnaktivität durch ein burst artiges Verhalten charakterisiert, d.h Phase hoher Aktivität (burst) wechseln sich mit Phasen niedriger Aktivität (interburst) ab. Die Zeitdauer dieser burst/interburst Phasen ist ein Biomarker für die neuronale Entwicklung.
Die Erkenntnisse aus den geplanten Analysen sind von hoher Bedeutung für ein besseres Verständnis des Einflusses des mütterlichen Glukosestoffwechsels und mütterlicher Inflammation auf die fetale Hirnentwicklung.