Transkraniální přímá stimulace (tDCS) a behaviorální intervence u afázie

Specifické cíle Cíl 1: Identifikovat a kvantifikovat účinky a-tDCS na levý dorzolaterální prefrontální kortex (DLPFC) ve spojení s intenzivní behaviorální léčbou na pojmenování u neplynulé afázie. a-tDCS (2 mA po dobu 20 minut) bude aplikován na levý DLPFC s katodou na pravou orbitu. Ke kvantifikaci a porovnání rozdílů budou použity behaviorální míry pojmenování a pracovní paměti před a po léčbě. Hypotéza 1: a-tDCS povede ke zlepšení přesnosti pojmenování, doby odezvy pojmenování a pracovní paměti (WM) u účastníků s neplynulou afázií.

Cíl 2: Porovnat účinky a-tDCS aplikovaného na levý DLPFC před behaviorální léčbou a během behaviorální léčby u nonfluentní afázie. a-tDCS (2 mA po dobu 20 minut) bude aplikován na levý DLPFC s katodou na pravou orbitu. Ke kvantifikaci a porovnání funkčních rozdílů mezi stavy budou použity behaviorální měření pojmenování a pracovní paměti před a po léčbě. Hypotéza 1: a-tDCS na DLPFC během léčby povede k většímu zlepšení přesnosti pojmenování, doby odezvy pojmenování a WM u účastníků s neplynulou afázií.

Význam Zjištění z navrhované studie položí základ pro větší klinickou studii, která bude mít zase významný dopad na jedince s afázií vzhledem k tomu, že deficity pojmenování jsou u této populace běžným příznakem. Protože přítomnost deficitů pojmenování má negativní vztah k emocionální pohodě a funkční komunikaci 26-30, léčba, která zlepšuje deficity pojmenování, pozitivně ovlivní kvalitu života mnoha těchto jedinců. Přístup přijatý k nápravě deficitů pojmenování u afázie spočívá v léčbě poškozených systémů WM na základě předpokladu, že určité kognitivní procesy jsou základem lingvistických funkcí u afázie. Tento přístup představuje odklon od většiny přístupů k léčbě pojmenováním založených na chování, ale odráží rostoucí uznání, že systémy WM u jedinců s afázií ovlivňují jejich lingvistický výkon 5, 31. Přidání a-tDCS jako neuromodulačního nástroje ke zvýšení kortikální excitability (upregulace) centra pracovní paměti k pojmenování cílů je nový přístup. Kromě toho tato studie dále objasní optimální načasování a-tDCS za účelem dosažení nejpřínosnějších výsledků, které dosud nebyly hlášeny. Tato zjištění spolu s dalšími souvisejícími studiemi budou utvářet budoucí pokyny pro klinickou praxi, protože více studií přijme souběžný kognitivně-lingvistický přístup k léčbě lingvistických deficitů u afázie.

Účastníci designu a metodiky. Budou přijati čtyři jedinci s afázií. Tito účastníci musí splňovat následující kritéria pro zařazení/vyloučení: a) dokončení střední školy nebo GED; b) normální nebo korigované na normální vidění; c) přiměřená sluchová ostrost pro konverzační výměny 1:1; d) používání angličtiny jako primárního jazyka; e) vaskulární léze v dominantní levé hemisféře ověřená MRI skenem do šesti měsíců od zahájení studie. Tito účastníci musí také splňovat následující vylučovací kritéria: a) bez předchozí anamnézy neurologických nebo psychiatrických onemocnění nebo onemocnění, jazykových poruch nebo poruch učení nebo zneužívání alkoholu/látek; b) žádné záchvaty v anamnéze; c) žádné kovové implantáty v hlavě (kromě zubních výplní); d) žádná léze v levém DLPFC potvrzená MRI; e) žádné současné těhotenství. Behaviorální opatření před testem. Účastníci budou viděni mezi 2-3 sezeními, aby před zahájením léčby podstoupili komplexní kognitivně-lingvistické testování. Testování bude probíhat na University of Minnesota (UMN) Clinical Translational Science Institute (CTSI). Behaviorální testovací opatření budou zahrnovat WAB 32 za účelem získání WAB Aphasia Quotient (WAB AQ), Boston Naming Test (BNT) 33 a Apraxia Battery for Adults (ABA-2) 34. WAB AQ poskytne obecnou klasifikaci podtypu afázie, skóre z BNT poskytne úroveň závažnosti poruchy pojmenování a výkon ABA-2 bude použit k posouzení závažnosti apraxie řeči (AoS). K posouzení integrity fonologického úložiště budou účastníci testováni na účinky fonologické podobnosti pomocí sluchové i vizuální prezentace 35, 36. K posouzení integrity procesů subvokálního zkoušení budou účastníci testováni na účinky délky slova na sluchové i vizuální rozpětí 37; účinky artikulační suprese na vybavovací výkon 37, 38; a rýmové soudy 39-41. Budou dodržovány protokoly, které byly upraveny pro jedince s afázií42-45. Tyto testy budou použity k rozlišení behaviorálních důkazů o nedostatečných subvokálních zkouškových procesech od nedostatečného fonologického krátkodobého úložiště. Pro studii budou vybráni jedinci s rozsahem středně těžké až středně těžké nonfluentní afázie, rozsahem středně těžké až středně těžké anomie a rozsahem mírné až žádné AoS. Před zahájením studie budou také získány základní sondy. Stabilita základního výkonu, definovaná jako ne více než 20% rozdíl mezi skóre, bude získána během tří po sobě jdoucích relací za účelem stanovení experimentální kontroly. Měření chování po testu. Účastníci budou také viděni pro testování po léčbě po implementaci léčebného protokolu. Testování bude probíhat v domově účastníka. Behaviorální opatření po léčbě budou zahrnovat BNT, ABA-2, úkoly WM a pojmenování položek léčby a kontroly. Předpokládá se, že pro testování po léčbě bude potřeba pouze jedno sezení. Bude také poskytnut průzkum nežádoucích účinků za účelem posouzení úrovně nepohodlí účastníka během používání tDCS. Protokol tDCS. Každý účastník se pohodlně usadí na židli. Na hlavu účastníka bude umístěna plavecká čepice pro identifikaci lebečních bodů pro přesné umístění elektrody. Oblast označovaná jako F3 systémem International 10/20 pro umístění elektroence encefalogramu46 byla stanovena jako optimální místo pro zacílení levého DLPFC25, 47-49. Oblast F3 bude lokalizována označením vertexu (střed mezi levým a pravým tragusem a střed mezi nasion a inion), měřením obvodu hlavy. Když jsou tato měření zadána do softwaru Beam F3 Locator Software50, jsou poskytnuty další hodnoty pro spolehlivou identifikaci umístění F3. Po ustavení F3 budou připraveny a umístěny dvě povrchové houbové elektrody nasáklé fyziologickým roztokem (352 cm). Pro optimální anodickou stimulaci k DLPFC bude anoda umístěna nad F3 a katoda bude umístěna nad pravou supraorbitální oblastí23, 24, 47, 48. Proud 2 mA bude dodáván po dobu 20 minut 24 vícekanálovým transkraniálním proudovým stimulátorem (Starstim, Neuroelectrics Corporation; Cambridge, MA). a-tDCS bude aplikován před a během behaviorální léčby v níže specifikovaném designu.

Design léčby. Dvě podmínky ošetření budou prezentovány ve vyváženém pořadí v cross-over designu. Neprime (NONPRIME) stav se bude skládat pouze ze 40 minut ošetření pojmenováním, po kterém bude následovat dalších 20 minut souběžného ošetření pojmenováním pomocí a-tDCS. Základní (PRIME) stav bude sestávat z prezentace a-tDCS po dobu 20 minut před ošetřením pojmenováním, zatímco subjekt sedí tiše a pohodlně na židli. Po 20 minutách přípravné fáze bude a-tDCS odstraněn a účastníkovi bude po dobu 60 minut poskytnuto ošetření pojmenováním. Obě podmínky budou předloženy během čtyř po sobě jdoucích dnů. Dva účastníci obdrží sekvenci NON-PRIME-PRIME s měsíčním vymývacím obdobím mezi těmito dvěma stavy. Dva další účastníci obdrží sekvenci PRIME-NON-PRIME s měsíčním vymývacím obdobím mezi těmito dvěma stavy. Reakční doba pojmenování bude okamžitě vyhodnocena po každém dni ošetření.