Analysis of brain activity for speech stimuli and child development of an infant with neurosyphilis: case report

Codas. 2024 Sep 13;36(5):e20230303. doi: 10.1590/2317-1782/20242023303pt. eCollection 2024.
[Article in Portuguese, English]

Abstract

Neurosyphilis is an infection of the central nervous system caused by Treponema pallidum and may be symptomatic or asymptomatic in children with congenital syphilis. This study aims to describe the cortical activation pattern of a four-month-old infant with neurosyphilis using functional near-infrared spectroscopy (fNIRS). Born at term weighing 3,475 kg, she presented a Venereal Disease Research Laboratory (VDRL) test of 1:32 and changes in the cerebrospinal fluid test. She underwent treatment with crystalline penicillin for 10 days before discharge from the hospital. In the audiological evaluation, she presented normal tympanometry, otoacoustic emissions evoked by transient stimulus, brainstem auditory evoked potential with click stimulus at 80 and 30 dB nHL bilaterally. The Bayley III Scale was applied to assess language, cognition and motor development, showing delays in expressive language and broad motor skills. In the fNIRS acquisition, data were collected through 20 channels divided between the cerebral hemispheres. The /ba/ and /da/ stimuli were presented at 40 dB HL with the Psychopy software through a headphone. Data analysis used the MNE and MNE-NIRS toolboxes in the Spyder environment. The average by channel, ROI, and condition was exported for analysis. A similar theta coefficient was observed between the conditions and channels evaluated in both cerebral hemispheres, with a greater amplitude of oxyhemoglobin (HbO) being observed in the anterior position when compared to the posterior region of the temporal lobe. Therefore, this case report highlights the need to monitor the child development of babies with neurosyphilis.

A neurossífilis é uma infecção do sistema nervoso central causada pelo Treponema pallidum, podendo ser sintomática ou assintomática nas crianças com sífilis congênita. Este estudo visa descrever o padrão de ativação cortical de uma lactente de quatro meses com neurossífilis utilizando o funcional near-infrared spectroscopy (fNIRS). Nascida a termo com 3.475 Kg, apresentou teste Venereal Disease Research Laboratory (VDRL) de 1:32 e alteração no exame de líquor cefalorraquidiano. Realizou tratamento com penicilina cristalina por 10 dias antes da alta hospitalar. Na avaliação audiológica apresentou normalidade na timpanometria, emissões otoacústicas evocadas por estímulo transiente, potencial evocado auditivo de tronco encefálico com estímulo clique a 80 e 30 dB nNA bilateralmente. Foi aplicada a Escala Bayley III para a avaliação do desenvolvimento de linguagem, cognição e motor, apresentando atrasos na linguagem expressiva e no motor amplo. Na aquisição do fNIRS os dados foram coletados por 20 canais divididos entre os hemisférios cerebrais. Os estímulos /ba/ e /da/ foram apresentados a 40 dB NA com o auxílio do programa Psychopy por um fone de ouvido. A análise dos dados utilizou as toolboxes MNE e MNE-NIRS no ambiente Spyder. A média por canal, ROI e condição foi exportada para análise. Observou-se um coeficiente theta similar entre as condições e canais avaliados de ambos os hemisférios cerebrais, sendo observado maior amplitude da oxihemoglobina (HbO) na posição anterior quando comparados a região posterior do lobo temporal. Desta forma, este relato de caso evidencia a necessidade de monitoramento do desenvolvimento infantil de lactentes com neurossífilis.

RESUMO: A neurossífilis é uma infecção do sistema nervoso central causada pelo Treponema pallidum, podendo ser sintomática ou assintomática nas crianças com sífilis congênita. Este estudo visa descrever o padrão de ativação cortical de uma lactente de quatro meses com neurossífilis utilizando o funcional near-infrared spectroscopy (fNIRS). Nascida a termo com 3.475 Kg, apresentou teste Venereal Disease Research Laboratory (VDRL) de 1:32 e alteração no exame de líquor cefalorraquidiano. Realizou tratamento com penicilina cristalina por 10 dias antes da alta hospitalar. Na avaliação audiológica apresentou normalidade na timpanometria, emissões otoacústicas evocadas por estímulo transiente, potencial evocado auditivo de tronco encefálico com estímulo clique a 80 e 30 dB nNA bilateralmente. Foi aplicada a Escala Bayley III para a avaliação do desenvolvimento de linguagem, cognição e motor, apresentando atrasos na linguagem expressiva e no motor amplo. Na aquisição do fNIRS os dados foram coletados por 20 canais divididos entre os hemisférios cerebrais. Os estímulos /ba/ e /da/ foram apresentados a 40 dB NA com o auxílio do programa Psychopy por um fone de ouvido. A análise dos dados utilizou as toolboxes MNE e MNE-NIRS no ambiente Spyder. A média por canal, ROI e condição foi exportada para análise. Observou-se um coeficiente theta similar entre as condições e canais avaliados de ambos os hemisférios cerebrais, sendo observado maior amplitude da oxihemoglobina (HbO) na posição anterior quando comparados a região posterior do lobo temporal. Desta forma, este relato de caso evidencia a necessidade de monitoramento do desenvolvimento infantil de lactentes com neurossífilis.

Publication types

  • Case Reports

MeSH terms

  • Brain / diagnostic imaging
  • Brain / physiopathology
  • Child Development / physiology
  • Female
  • Humans
  • Infant
  • Neurosyphilis* / complications
  • Neurosyphilis* / diagnosis
  • Neurosyphilis* / physiopathology
  • Spectroscopy, Near-Infrared*

Grants and funding

Ministério da Saúde (TED 54/2017) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código 001.