Donnerstag, Juni 13, 2024

Wie sich Gehirn und Nervensystem beim Kleinkind entwickeln

Eine hoch-auflösende Ultraschall-Technik bringt neue Erkenntnisse zur Entwicklung von Gehirn und Nervensystem beim Kleinkind.

In den ersten zwei Lebensjahren entwickelt sich das Gehirn und das Nervensystem beim Kleinkind rasant. In diesem Sinne nehmen die Gehirnmasse und die Zahl der Synapsen nehmen zu. Zudem verdoppelt sich die Nervenleitgeschwindigkeit. Der damit verbundene, erhebliche strukturelle Umbau des peripheren Nervensystems konnte lange nur anhand von Tierexperimenten und invasiven Techniken untersucht werden. Ein Schweizer Forschungsteam konnte die Reifung des peripheren Nervensystems beim Kleinkind mittels hochauflösender Ultraschall-Sonden genauer beschrieben. Die Erkenntnisse sind nicht nur wissenschaftlich interessant. Sondern sie helfen auch bei der Diagnose von Neuropathien beim Kleinkind und bei der Reifebeurteilung von frühgeborenen Kindern. Die Ultraschalluntersuchung ist jedenfalls seit vielen Jahren in der pädiatrischen Diagnostik etabliert und für die Kinder ungefährlich und ohne größere Belastung.

 

Ultraschalltechnik in der Pädiatrie

Die Fortschritte der Ultraschalltechnik eröffnen neue Möglichkeiten für die Forschung und Diagnostik in der Pädiatrie. Allerdings auch besondere Herausforderungen. Denn man muss die Untersuchungstechniken an das Entwicklungsalter anpassen. Beispielsweise muss man für eine Neurographie beim Säugling kleinere Ableit- und Stimulationselektroden verwenden als bei einem Schulkind. Auch die Interpretation der Befunde ist altersabhängig. Denn die Nervenleitgeschwindigkeit verdoppelt sich nahezu aufgrund der Myelinisierung in den ersten zwei Lebensjahren.

 

Entwicklung von Gehirn und Nervensystem beim Säugling und beim Kleinkind

Die Forschenden des Ostschweizer Kinderspitals St. Gallen haben in der eingangs zitierten Studie das Wachstum verschiedener peripherer Nerven beim Säugling und beim Kleinkind untersucht. Mittels hochfrequenter Ultraschalltechnik konnten die Forschenden zeigen, dass sich der Durchmesser der zervikalen Nervenwurzeln C5 und C6 in den ersten zwei Lebensjahren mehr als verdoppelt und dabei einer logarithmischen Wachstumskurve folgt. Analog zur Zunahme der Nervenleitgeschwindigkeit.

Zusammen mit weiteren Untersuchungen konnte so die Forscher zeigen, dass das periphere Nervensystem symmetrisch reift, gleichzeitig für Arme und Beine sowie für proximale und distale Bereiche. Mit diesem Wissen kann man in Zukunft Krankheitsbilder bei Kindern, die sowohl die Nervenquerschnittsfläche und die Myelinscheiden als auch die Nervenleitgeschwindigkeit beeinflussen, belastungsarm und kindgerecht untersuchen und besser verstehen.

Die Untersuchung basiert auf moderner Ultraschalldiagnostik mit Hochfrequenzsonden von bis zu 33 MHz. Diese Sonden haben zwar eine geringe Eindringtiefe, dafür aber eine sehr hohe laterale und axiale Auflösung von unter einem Zehntelmillimeter. Erstmalig konnte damit auch die strukturelle Entwicklung des Nervus medianus untersucht werden, da dieser bei Säuglingen nur knapp 1 mm unter dem Hautniveau liegt.


Literatur:

J. van der Linde, C. Jenny, T. Hundsberger, and P. J. Broser. Correlation of age and the diameter of the cervical nerve roots C5 and C6 during the first 2 years of life analyzed by high-resolution ultrasound imaging. Brain Behav, 12(8):e2649, Aug 2022

Jenny C, Lütschg J, Broser PJ. Change in cross-sectional area of the median nerve with age in neonates, infants and children analyzed by high-resolution ultrasound imaging. Eur J Paediatr Neurol. 2020 Nov;29:137-143. doi: 10.1016/j.ejpn.2020.07.017.

C. Jenny, J. van der Linde, T. Hundsberger, and P. J. Broser. Correlation between age and the sciatic nerve diameter in the first two years of life: a high-resolution ultrasound study. (in review)

P. J. Broser and J. Luetschg. Elektroneurografische und elektromyografische Diagnostik in der Neuropaediatrie. Klinische Neurophysiologie, 2019

P. J. Broser and J. Luetschg. Die Bedeutung neurophysiologischer Methoden in der Abklärung neuropädiatrischer und neuromuskulärer Erkrankungen. Monatsschrift Kinderheilkunde, 2019


Quelle: Deutsche Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie und Funktionelle Bildgebung (DGKN)

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