Οι νευροαναπτυξιακές διαταραχές (neurodevelopmental disorders, NDDs) ορίζονται ως ένα σύμπλοκο καταστάσεων και προβλημάτων ποικίλης σοβαρότητας που παρατηρούνται συνήθως κατά την έναρξη της παιδικής ηλικίας του ατόμου. Επηρεάζουν το άτομο στην προσωπική, κοινωνική, ακαδημαϊκή και επαγγελματική πορεία του και συχνά σχετίζονται με βλάβες στις γνωστικές και κινητικές λειτουργίες, αλλά και την επικοινωνία και την προσαρμοστική συμπεριφορά του ατόμου. Οι νευροαναπτυξιακές διαταραχές που θα αναλυθούν είναι: η διαταραχή ελλειμματικής προσοχής και υπερκινητικότητας (ΔΕΠΥ), η διαταραχή αυτιστικού φάσματος (ΔΑΦ), η Νοητική Υστέρηση, οι διαταραχές κινητικής ανάπτυξης και τέλος, οι ειδικές μαθησιακές διαταραχές. Συνήθως αυτές οι αναπτυξιακές διαταραχές εμφανίζονται σε συννοσηρότητα με άλλες ψυχιατρικές παθήσεις και είναι σε μεγάλο ποσοστό κληρονομήσιμες.

Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο σε καθεμία από τις διαταραχές και συγκεκριμένα γίνεται ανάλυση του φαινοτύπου, της παθολογίας, της νευροφυσιολογίας και της γενετικής αυτών. Αναλύεται η τεχνική του Ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ – EEG) και η χρήση του στη νευροεπιστήμη. Ορίζεται η συνδεσιμότητα του εγκεφάλου και γίνεται αναφορά των κατηγοριών στις οποίες διακρίνεται: την Ανατομική Συνδεσιμότητα, την Αποτελεσματική Συνδεσιμότητα και τη Λειτουργική Συνδεσιμότητα. Ειδικότερα, αναλύεται η Λειτουργική Συνδεσιμότητα αναφέροντας μαθηματικούς τύπους με τους οποίους υπολογίζονται οι δείκτες της, καθώς πραγματοποιείται και μια βιβλιογραφική ανασκόπηση καταγραφής επιστημονικών μελετών που ερευνούν τη Λειτουργική Συνδεσιμότητα του εγκεφάλου στην κάθε νευροαναπτυξιακή διαταραχή. Οι έρευνες αυτές έχουν πραγματοποιηθεί με τεχνικές Ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ – EEG), μαγνητικής τομογραφίας εγκεφάλου (MRI) και Λειτουργικής Απεικόνισης Μαγνητικού Συντονισμού (fMRI).

Τέλος, πραγματοποιήθηκε μια σύντομη μελέτη στο MATLAB με δεδομένα από EEG μετρήσεις, ατόμων με Νοητική Υστέρηση και Αναπτυξιακή Διαταραχή σε σύγκριση με νευροτυπικά αναπτυγμένα άτομα. Η μελέτη βασίστηκε σε αναλύσεις Χρόνου - Συχνότητας (Time – Frequency Analysis). Και προτείνονται τα κατάλληλα εργαλεία για να συνεχιστεί αυτή η μελέτη με σκοπό να ερευνηθεί η Λειτουργική Συνδεσιμότητα των παθόντων και των υγιών.

Neurodevelopmental disorders (NDDs) are defined as a complex set of conditions and problems of varying severity that are usually observed during the onset of an individual's childhood. They affect an individual in their personal, social, academic, and professional life and are often associated with impairments in cognitive and motor functions, as well as communication and adaptive behavior. The neurodevelopmental disorders that will be analyzed include: Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD), Autism Spectrum Disorder (ASD), Intellectual Disability (ID), Motor Disorders and Specific Learning Disabilities (SLD). These NDDS are often appear comorbid with other psychiatric conditions and are highly heritable.

This master’s thesis presents the theoretical background for each of the disorders, analyzing their phenotype, pathology, neurophysiology and genetics. The technique of Electroencephalography (EEG) and its use in neuroscience is also analyzed. In addition, brain connectivity is defined and its categories are discussed: Anatomical Connectivity, Effective Connectivity and Functional Connectivity. Specifically, Functional Connectivity is analyzed, mentioning the mathematical formulas used to quantify relationships between different brain regions and a review is conducted on scientific studies investigating brain’s Functional Connectivity in each NDDs. These studies have been conducted using techniques such as Electroencephalography (EEG), Magnetic Resonance Imaging (MRI) and Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI).

Last but not least, a brief study was conducted using MATLAB with EEG data of individuals with Intellectual Disability and Developmental Disorder compared to neurotypically developed individuals. The study was based on Time-Frequency Analysis. Suitable tools are proposed to continue this study with the aim of studying the Functional Connectivity of affected individuals and healthy control.