Skrevet av: Ekaterina Zotcheva

Når vi navigerer gjennom omgivelsene våre, samler vi kontinuerlig opp perseptuell informasjon om verden rundt oss, slik at vi kan beregne og tilpasse vår neste bevegelse. Vår neste bevegelse vil i sin tur være med på å styre hva vi ser, hører og kjenner, og på denne måten kan en si at det vi sanser og det vi gjør er gjensidig avhengig av hverandre. Selv de mest automatiserte bevegelsene, slik som gange, må tilpasses de konstante endringene som skjer i våre omgivelser. Dersom evnen til å samle opp og forstå perseptuell informasjon er svekket, kan dette føre til problemer i hverdagen. Det kan bli vanskeligere å ta imot en ball, eller kanskje bommer du på det første kysset med din forelskede.

Visuell informasjon om bevegelse prosesseres i et område i hjernen som ofte kalles dorsalstrømmen, eller «hvor»-strømmen, som enkelt forklart projekterer fra occipitallappen til parietallappen i cortex. Nyere forskning tyder på at for tidlig fødsel kan forstyrre utviklingen og funksjonen av dorsalstrømmen, noe som igjen kan lede til problemer med å oppfatte og prosessere visuell bevegelse.

Prematuritet og utvikling

Et spedbarn regnes som for-tidlig-født, prematur, dersom fødselen skjer før 37 fullførte terminuker. I 2013 var omtrent 5,6 % av fødslene i Norge premature, men grunnet en forbedring i intensivpleie har overlevelsesraten for premature barn økt betraktelig. Til tross for dette, tyder forskning på at individer født premature har en større risiko for å utvikle nevrologiske, utviklingsmessige, og atferdsrelaterte vansker. Alvorsgraden av vanskene synes å ha en sammenheng med graden av prematuritet, altså hvor tidlig i forhold til termindato fødselen skjer.

Hjernestudie

I mitt masterprosjekt hadde jeg som mål å undersøke utviklingen i prosesseringen av visuell bevegelse i løpet av det første leveåret med særlig fokus på mulige effekter av prematur fødsel. Å kunne forstå den funksjonelle utviklingen i hjernen, og mulige avvik som kan skyldes prematuritet, er viktig for å kunne sikre tidlig intervensjon hos premature barn og spedbarn som står i potensiell fare for utviklingsmessige vansker.

Utvalget i studien besto av 9 premature (født før 33 terminuker med gjennomsnittlig fødselsvekt på 1622 g), og 9 terminfødte (gjennomsnittlig fødsel i terminuke 40 med gjennomsnittlig fødselsvekt på 3462 g) spedbarn. Begge gruppene ble testet to ganger, først da de var 4-5 måneder gamle, og igjen da de var 12 måneder gamle, for å undersøke utviklingen, og for å se hvorvidt det var noen gruppeforskjeller i utviklingen mellom de to testtidspunktene.

For å måle prosessering av visuell informasjon ble spedbarna utstyrt med en elektroencefalogram (EEG)-hette med 128 overflateelektroder, som tok opp informasjon om den elektriske hjerneaktiviteten til spedbarna mens de ble presentert med to ulike visuelle stimuli. De visuelle stimuliene simulerte 1. Optic flow: framover, bakover, og tilfeldig bevegelse, og 2. Looming: et visuelt objekt på direkte kollisjonskurs i tre ulike hastigheter. EEG egner seg godt til å ta opp temporal informasjon fra cortex, og det ble dermed gjort analyser på tidspunktet spesifikke bølger fra occipital- og parietallappen oppstod i relasjon til presentasjonen av de visuelle stimuli.

Premature henger etter

Resultatene tyder på at det er en vesentlig forskjell mellom premature og terminfødte spedbarn i utviklingen av prosessering av visuell bevegelse. Mens det ikke var noen signifikante forskjeller da spedbarna var 4-5 måneder gamle, viste det seg at de premature hang etter og viste lite til ingen utvikling ved 12 måneder, sammenlignet med de terminfødte.

De terminfødte ble med alderen bedre i stand til å skille mellom framover, bakover, og tilfeldig bevegelse. EEG-bølgene oppstod tidligst for framoverbevegelse, og senest for tilfeldig bevegelse, noe som kan forklares av at hjernen tilpasser seg, og foretrekker, den mest naturlig forekommende bevegelsesformen; nemlig framoverbevegelse. Resultatene tyder på at de terminfødte spedbarna utviklet mer spesialiserte nevrale nettverk for å kunne prosessere viktig visuell informasjon raskt. Den premature gruppen viste derimot ingen signifikant forbedring fra første til andre testing. De skilte ikke signifikant mellom de tre ulike bevegelsene, og de bevegelsesrelaterte EEG-bølgene oppstod senere enn hos de terminfødte spedbarna.

I tillegg ble de terminfødte med alderen bedre i stand til å beregne reaksjonen på et objekt på kollisjonskurs, og viste ved 12 måneder en reaksjon i hjernen like lenge før kollisjonen uavhengig av objektets hastighet, noe som gir de like god tid til å reagere. Den premature gruppen viste igjen ingen signifikant forbedring, og viste en reaksjon på forskjellige tidspunkt avhengig av objektets hastighet. Dette kan ha betydning for hvordan de beregner fysiske reaksjoner på faktiske objekter på kollisjonskurs, og feilberegninger kan føre til at en reaksjon kommer for tidlig eller for sent.

Sammen tyder resultatene på at de premature spedbarna har problemer med dorsalstrøm-relaterte funksjoner, som fører til vansker med å prosessere visuell bevegelse raskt og korrekt. En mulig forklaring på dette er at dorsalstrømmen utvikler seg i løpet av de siste ukene i fosterlivet, og at en prematur fødsel kan ha forstyrret denne utviklingen. I tillegg viser MRI-studier på premature spedbarn en saktere fortykning av cortex og en mindre mengde hvit hjernematerie sammenlignet med terminfødte kontrollbarn, som kan bidra til å forklare hvorfor de bevegelsesrelaterte EEG-bølgene ble observert senere hos den premature gruppen enn hos den terminfødte gruppen. Premature barn blir ofte omtalt som «klumsete» og har en økt forekomst av blant annet Developmental Coordination Disorder (DCD). Dette kan ha en sammenheng med en begrenset evne til å prosessere visuell bevegelse, som fører til problemer med å koordinere motorikk og visuell persepsjon. Slike problemer kan igjen sees i sammenheng med forskning som tyder på svakere skoleprestasjoner hos premature barn (Se Foulder-Hughes & Cooke, 2003).

Hvordan kan dette brukes?

Det er svært spennende at slike forskjeller kan avdekkes allerede ved ettårsalderen. Forskning viser at tidlig tilrettelegging og fasilitering hos barn med risiko for psykiske- og utviklingsproblemer kan bidra til å minske belastning og problemer i senere alder. Til tross for dette, er metoden enda et stykke unna å kunne brukes til diagnostisering eller utpeking av enkeltindivider som trenger oppfølging, og videre forskning og videreutvikling av metoden er nødvendig.

Relevante kilder

  1. Kayed, N. S., Farstad, H., & Van der Meer, A. L. H. (2008). Preterm infants’ timing strategies to optical collisions. Early Human Development, 84, 381-388.
  2. Kayed, N. S., & Van der Meer, A. L. H. (2009). A longitudinal study of prospective control in catching by full-term and pre-term infants. Experimental Brain Research, 194, 245-258.
  3. Van Braeckel, K., Butcher, P. R., Geuze, R. H., Van Duijn, M. A. J., Bos, A., & Bouma, A. (2008). Less efficient elementary visuomotor processes in 7- to 10-year-old pretermborn children without cerebral palsy: An indication of impaired dorsal stream processes. Neuropsychology, 22(6), 755-764.
  4. Guzzetta, A., Tinelli, F., Del Viva, M. M., Bancale, A., Arrighi, R., Pascale, R. R., & Cioni, G. (2009). Motion perception in preterm children: Role of prematurity and brain damage. NeuroReport, 20, 1339-1343.
  5. Atkinson, J., & Braddick, O. (2012). Visual and visuocognitive development of children born very prematurely. I: Preedy, V. R. (Red.), Handbook of Growth and Growth Monitoring in Health and Disease (pp. 543-656). New York: Springer.
  6. Tremblay, E., Vannasing, P., Roy, M-S., Lefebvre, F., Kombate, D., Lassonde, M., Lepore, F., McKerral, M., & Gallagher, A. (2014). Delayed early primary visual pathway development in premature infants: High density electrophysiological evidence. PLoS ONE, 9(9), 1-9.
  7. Prematur fødsel. (October 31st 2014). Store Medisinske Leksikon. Hentet fra https://sml.snl.no/prematur_f%C3%B8dsel
  8. Markestad, T., & Halvorsen, B. (2007). Faglige retningslinjer for oppfølging av for tidlig fødte barn. Sosial- og helsedirektoratet, 17-23.
  9. Jongmans, M., Mercuri, E., De Vries, L., Dubowitz, L., & Henderson, S. E. (1997). Minor neurological signs and perceptual-motor difficulties in prematurely born children. Archives of Disease in Childhood, 76, F9-F14.
  10. Larroque, B., Ancel, P.-Y., Marnet, S., Marchland, L., André, M., Annaud, C., Pierrat, V., Rozé, J.-C., Messer, J., Thiriez, J., Burguet, A., Picaud, J.-C., Bréart, G., & Kaminski, M. (2008). Neurodevelopmental disabilities and special care of 5-year-old children born before 33 weeks of gestation (the EPIPAGE study): A longitudinal cohort study. The Lancet, 371, 813-820.
  11. Foulder-Hughes, L. A., & Cooke, R. W. I. (2003). Motor, cognitive, and behavioral disorders in children born very pre-term. Developmental Medicine and Child Neurology, 45, 97103.
  12. Holsti, L., Grunau, R. V. E., & Whitfield, M. F. (2002). Developmental coordination disorder in extremely low birth weight children at nine years. Developmental and Behavioral Pediatrics, 23(1), 9-15.
  13. Davis, N. M., Ford, G. W., Anderson, P. J., & Doyle, L. W. (2007). Developmental coordination disorder at 8 years of age in a regional cohort of extremely-lowbirthweight or preterm infants. Developmental Medicine & Child Neurology, 49(5), 325-330.
  14. Goyen, T.-A., & Lui, K. (2009). Developmental coordination disorder in «apparently normal» schoolchildren born extremely preterm. Archives of Disease in Childhood, 94, 298302.
  15. Martinussen, M., Fischl, B., Larsson, H. B., Skranes, J., Kulseng, S., Vangberg, T. R., Vik, T., Brubakk, A.-M., Haraldseth, O., & Dale, A. M. (2005). Cerebral cortex thickness in 15-year-old adolescents with low birth weight measured by automated MRI-based method. Brain, 128, 2588-2596.
  16. Hammarrenger, B., Leporé, F., Lippé, S., Labrosse, M., Guillemot, J.-P., & Roy, M.-S. (2003). Magnocellular and parvocellular developmental course in infants during the first year of life. Documenta Ophthalmologica, 107, 225-233.
  17. Hüppi, P. S., Maier, S. E., Peled, S., Zientara, G. P., Barnes, P. D., Jolesz, F. A., & Volpe, J. J. (1998). Microstructural development of human newborn cerebral white matter assessed in vivo by diffusion tensor magnetic resonance imaging. Pediatric Research, 44, 584-590.
  18. Mewes, A. U. J., Hüppi, P. S., Als, H., Rybicki, F. J., Inder, T. E., McAnulty, G. B., Mulkern, R. V., Robertson, R. L., Rivkin, M. J., & Warfield, S. K. (2006). Regional brain development in serial magnetic resonance imaging of low-risk preterm infants. Pediatrics, 118(1), 23-33.
  19. Vitaro, F & Tremblay, RE (2009). Clarifying and maximizing the usefulness of targeted preventive interventions. I: Rutter, M, Bishop, D, Pine, D, Scott, S, Stevenson, J, Taylor, E & Thapar, A (Red). Rutter’s Child and Adolescent Psychiatry. Oxford: Blackwell Publishing.
  20. Smith, T., Groen, A. D., & Wynn, J. W. (2000). Randomized trial of intensive early intervention for children with pervasive developmental disorder. American Journal on Mental Retardation, 105(4), 269-285.
  21. McCormick, M. C., Brooks-Gunn, J., Buka, S. L., Goldman, J., Yu, J., Salganik, M., Scott, D. T., Bennett, F. C., Kay, L. L., Bernbaum, J. C., Bauer, C. R., Martin, C., Woods, E. R., Martin, A., & Casey, P. H. (2006). Early intervention in low birth weight premature infants: results at 18 years of age for the infant health and development program. Pediatrics, 117(3), 771-780.