Školení biofeedbacku u školáků s poruchou pozornosti/hyperaktivitou (ADHD)

1. Strategie Bude přijato 90 školáků od 1. do 4. třídy, kteří splňují kritéria pro DSM-V diagnózu ADHD (jakákoli prezentace). Návrh bude zahrnovat tři skupiny (n = 30 na skupinu; N = 90), do kterých budou rekrutované děti rozděleny náhodně, ale podle věku, pohlaví a léků. Kromě VR NIRS NF a VR EMG biofeedback skupin, třetí skupina zažije NIRS NF v přesně stejném prostředí 2D učebny.
2. Studie 2.1. Protokol testování Diskuse o informovaném souhlasu: Rodiče dětí s předdiagnostikovanou ADHD nepodstoupí screeningový proces. Nicméně rodičům, jejichž děti nebyly dříve diagnostikovány s ADHD, bude poskytnuta německá verze Conners-3 rodičovského ADHD-Indexu (C3-AI). Pouze pokud screening ukáže, že dítě je vystaveno zvýšenému riziku ADHD, vyšetřovatelé přistoupí k diskusi o informovaném souhlasu. Pokud screening ukáže, že je nepravděpodobné, že by dítě mělo ADHD, vyšetřovatelé dítě ze studie vyloučí. Po schůzce, pokud bylo dítěti buď předem diagnostikováno ADHD, nebo screening ukáže zvýšenou pravděpodobnost, že dítě bude mít ADHD, budou mít rodiče dostatek času na rozmyšlenou, zda chtějí dát písemný informovaný souhlas s účastí na studie.

Pokud rodiče dají písemný informovaný souhlas, dalším krokem bude sezení, na kterém se ověří diagnóza ADHD. Na tomto sezení budou rodiče informováni o třech příležitostech.

1. Diagnostické sezení v rozsahu jejich účasti na druhé studii na pediatrické klinice v Tübingenu ve stejnou dobu, kdy se účastní naší biofeedbackové studie. Tato studie se nazývá "Aufmerksamkeit und Kognition bei Kindern mit Neurofibromatose Typ 1", která stále hledá děti pouze s ADHD (bez neurofibromatózy typu 1) do kontrolní skupiny.
2. Diagnostické sezení v rámci "Spezialsprechstunde ADHS" v ambulanci oddělení dětské a dorostové psychiatrie.
3. Diagnostické sezení v rámci této biofeedbackové studie, jak je popsáno níže.

Diagnostické sezení: Pro standardizované potvrzení a také pro charakterizaci diagnózy se použijí dlouhé verze Conners-3 škál hodnocení rodičů a učitelů (3-P a 3-T). Německá verze dotazníku o silných stránkách a obtížích (SDQ-Deu) navíc posoudí závažnost symptomů a komorbidit z pohledu třídního učitele i z pohledu rodičů. Za účelem posouzení skutečné kvality života rodičů a dětí budou rodiče a děti požádáni o vyplnění Kiddy-Kindl v příslušné verzi. Kromě toho budou pomocí dotazníku hodnoceny okolní proměnné, jako je medikace, předchozí léčba, další klinické diagnózy atd. Jako neuropsychologické proměnné bude inteligence hodnocena pomocí krátké verze testu Culture Fair (CFT 1-R nebo CFT 20-R).

Předtest:

Sezení 1 předběžného testu bude hodnotit výkonné funkce účastníků a vyžaduje vymývání methylfenidátu (MPH) a amfetaminů. MPH a amfetaminy by se měly o víkendu vymývat alespoň 48 hodin, aby se předtest mohl konat v pondělí. Atomoxetin nepotřebuje žádné vymývání, protože účinky léků přímo nesouvisí s hladinou léku v krvi. V tomto prvním sezení proběhne kombinované měření EEG/NIRS, protože vyšetřovatelé by rádi poskytli informace o tom, zda se změny způsobené intervencí BF odrážejí také ve změnách, které lze měřit pomocí EEG a NIRS během následujících úkolů: a Go/No-Go Task (10 min.), úkol verbální plynulosti (10 min.) a úkol n-back (10 min.). Dále výkon účastníků v úloze s rozsahem číslic (dopředu a dozadu) (10 min.) posoudí verbální WM, zatímco matice pokrývají úkol (15 min.) a úloha Corsi Block Tapping (dopředu a dozadu) (10 min.) bude hodnotit vizuálně-prostorový výkon WM. Inhibice bude ještě jednou vyhodnocena pomocí úlohy Stop Signal (10 min.).

Sezení 2 (bez vymývání léků) posoudí akademický výkon pomocí jednoho z příslušných DEMAT 1+-4 (20-40 min.) hodnotících matematický výkon a SLRT-II (25-35 min.) hodnotícího výkon při čtení a psaní. Kromě toho bude trvalá pozornost hodnocena pomocí Connerova CPT (15 min.). Dotazníky hodnotící sebeovládání a akademickou sebeúčinnost vyplní děti (cca. 20 min.).

Dále akcelerometr, který je nošen na nedominantní straně těla (kyčle), připevněný k pasu lehkým páskem, po dobu deseti po sobě jdoucích dnů objektivně vyhodnotí motorickou hyperaktivitu. Během této doby budou rodiče jednou denně voláni, aby vyhodnotili příznaky ADHD pomocí globálního indexu ADHD (ADHS-GI) a zkontrolovali, zda je akcelerometr opotřebovaný a funguje.

Rodiče a učitelé budou požádáni, aby vyplnili BRIEF a také SDQ-Deu, dlouhé verze Conners-3 stupnice hodnocení rodičů a učitelů (3-P a 3-T) a Kiddy-Kindl. Kromě toho vyšetřovatelé požádají rodiče, aby vyplnili upravenou verzi FERT a upravenou verzi stručné škály sebekontroly, aby mohli posoudit jejich očekávání od výcviku.

Midway-Test: Po osmi sezeních budou mít účastníci dvou až třítýdenní přestávku, ve které neproběhne žádný trénink NF nebo BF. Chování ADHD bude posouzeno tak, že požádáte rodiče i učitele, aby vyplnili Conners 3-P/ 3-T.

Následný test: Následný test se bude řídit postupem již použitým v předběžném testu.

Následný test (6 měsíců po posledním tréninku): Následný test bude přesně sledovat průběh následného testu.

Každé sezení. Během každého sezení vyšetřovatelé posoudí motivaci účastníka pomocí krátkého dotazníku, který měří radost, úsilí a nadšení. Dále bude zaznamenávána variabilita srdeční frekvence (HRV), protože se ukázalo, že souvisí s motivačními procesy. Data akcelerometru z kolena a zápěstí budou zaznamenávána pro zkoumání hyperaktivního chování.

2.2. Tréninkový plán a protokol Tréninkové protokoly NF a BF založené na NIRS a EMG této studie budou zahrnovat celkem 15 tréninkových lekcí, dva až tři týdně. Každý trénink bude trvat cca 60 minut včetně samotného biofeedbackového tréninku a přípravné fáze na začátku, kdy se v případě NF tréninku nasadí na hlavu NIRS čepice a její optody, nebo se nad obojí umístí elektrody EMG. Musculi supraspinatus v případě tréninku kojení. Dále je namontován head-mounted display (HMD) pro VR (pouze ve skupinách VR 3D učeben).

Každý trénink s NF/BF na bázi NIRS a EMG se skládá ze tří běhů, z nichž první a druhý jsou s nepřetržitou zpětnou vazbou o výkonu (podmínka zpětné vazby). Ve třetím běhu není poskytnuta žádná zpětná vazba (podmínka přenosu). Osvětlení ve 3D VR nebo 2D učebně se zvyšuje s aktivací a klesá s deaktivací. Během prvních osmi tréninků bude trénink probíhat podle protokolu s 50% aktivací a 50% deaktivací. Pro druhou polovinu tréninků se protokol změní na 80% aktivační a 20% deaktivační pokusy.

Po osmi sezeních budou mít účastníci dvou až třítýdenní přestávku, jejímž cílem je další podpora přechodu do reálného prostředí pomocí stimulačních karet se snímky obrazovky tréninkového prostředí a pokyny k každodennímu procvičování aktivace a deaktivace doma. Stimulační karty zobrazují obrázek, který účastníci třídy vidí během školení, a budou zavedeny do laboratorního prostředí přímo po školeních 6, 7 a 8. To znamená, že s pomocí těchto karet a při jejich prohlížení by si měli účastníci několikrát procvičit aktivaci mozku nebo svalů (podle toho, zda patří do skupiny NIRS-NF nebo EMG-BF), jak se naučili na tréninku, tj. měli byste si představit zvýšení osvětlení v místnosti při pohledu na stimulační karty po dobu dvou až čtyř minut. Po tomto aktivizačním úkolu řeší nějaké matematické úkoly nebo hádanky odpovídající jejich věku a znalostem. Ve druhé polovině tréninku, po přestávce, jsou účastníci požádáni, aby pokračovali v procvičování aktivace doma před domácím úkolem i v jiných situacích vyžadujících pozornost.

2.3. Experimentální paradigma Účastníci, kteří absolvují školení NF založené na NIRS, musí zvýšit signál BOLD (aktivace) nebo jej odpovídajícím způsobem snížit (deaktivace). Analogicky budou muset účastníci v tréninkovém stavu kojení zvyšovat a snižovat svalovou aktivitu měřenou EMG. Každé sezení se skládá ze tří běhů. V prvním a druhém běhu je poskytována podmíněná zpětná vazba výkonu, ale ve třetím běhu není poskytována žádná zpětná vazba. Zpětná vazba bude účastníkům poskytnuta průběžnou změnou osvětlení v místnosti; místnost se rozjasní se zvyšující se aktivací a ztmavne se zvyšující se deaktivací. Dodatečná zpětná vazba od animovaného učitele, stejně jako výsledková tabulka, jim poskytnou pozitivní posílení na konci každé zkoušky.

Vizuální, sluchové a smíšené rušivé prvky, jako jsou například papírová letadla prolétající místností, šeptání spolužáků nebo lidé klepající na dveře a vcházející do místnosti, budou zavedeny v každém běhu od čtvrtého tréninku. Distraktory se objeví s odstupem alespoň 60 sekund mezi dvěma distraktory.

Základní linie prvního, druhého a třetího běhu bude vypočítána ze signálu TUČNÉHO V posledních dvou sekundách před zobrazením spouštěče (šipky). Posílení bude poskytnuto 1 smajlíkem, když účastník strávil 60 % času druhé poloviny pokusu na požadované straně základní linie (tj. níže, pokud je vyžadována deaktivace, nebo výše, pokud je vyžadována aktivace). Analogicky obdrží 2 smajlíky se 70 % a 3 smajlíky s 80 % druhé poloviny pokusu v požadovaném směru. Výztuž pro druhou jízdu se přizpůsobuje výkonu v první jízdě. Pokud účastník dosáhl mezi 40-60 % úspěšnosti (získání alespoň 1 smajlíka), druhý blok zůstane stejný jako první. Pokud účastník dosáhne méně než 40% úspěšnosti, prahová hodnota se sníží na 0,8 standardní odchylky (STD) v obou směrech vzhledem k základní linii, takže normalizace světla jej činí citlivějším na výkon. Kromě toho by se práh pro získání smajlíka snížil na 50 %, 60 % a 70 % pro jednoho, dva nebo tři smajlíky. Pokud účastník dosáhne vyšší úspěšnosti než 60 % v prvním běhu, pak se práh zvýší na 1,2 STD nad a pod základní linii. Kromě toho by procento času stráveného nad základní linií nebo pod základní linií muselo být 0,1 STD nad nebo pod základní linií, aby se započítalo do celkového procenta. Třetí běh je ve výpočtu stejný jako druhý.