Účinnost kognitivních a fyzických tréninků u dětí, které přežily rakovinu

Cíle a hypotézy:

Celkový účel této studie je trojí: za prvé, tato studie si klade za cíl prohloubit znalosti o konkrétních vzorcích dlouhodobého kognitivního poškození u dětí, které přežily rakovinu. Pochopení povahy kognitivních deficitů v této populaci bude užitečné pro vývoj terapeutických strategií na míru. Zadruhé, dostupnost dobře navrženého školení založeného na důkazech vstřícného k dětem má zásadní klinický význam pro prevenci školních problémů a dalšího poklesu kognitivních funkcí. Za třetí, detekce tréninkem vyvolaných neuronových změn ve struktuře bílé hmoty umožní nahlédnout do funkční plasticity dětského mozku. Navíc tréninkem vyvolané změny v bílé hmotě by vytvořily silné důkazy pro účinek konkrétní intervence.

V této studii budou posouzeny zejména následující hypotézy:

1. Děti s anamnézou mozkových nádorů (BT) vykazují zvláštní problémy s pamětí a pozorností, což vede k celkovému deficitu v několika kognitivních oblastech. Děti s anamnézou rakoviny bez postižení CNS vykazují méně problémů než děti s anamnézou rakoviny s BT ve stejných kognitivních doménách, ale více problémů než zdravé kontrolní děti.
2. Standardizovaný trénink pracovní paměti vede ke zlepšení výkonnosti pracovní paměti. Předpokládá se přenos tréninkového efektu zejména do oblastí exekutivních funkcí, paměti a pozornosti.
3. Tělesný trénink vede ke zlepšení koordinace, vytrvalosti a motorické síly. Přenos do několika kognitivních oblastí (tj. exekutivní funkce) a předpokládá se fyzické sebepojetí.
4. Po tréninku pracovní paměti a fyzickém tréninku bude struktura bílé hmoty pacientů vykazovat významné změny ve frakční anizotropii. Ke změnám dojde i ve funkční konektivitě.
5. Neuropsychologické účinky tréninku budou u obou experimentálních skupin stále přítomné po 6 měsících po tréninku.

Všechna srovnání budou prováděna na individuální úrovni (intraindividuální úroveň, primární cíl) i na interindividuální úrovni (meziskupinová srovnání, sekundární cíl). Hladina významnosti je nastavena na α = 0,05.

Účastníci:

Ti, kteří přežili rakovinu: Výzkumníci budou zahrnovat 150 dětí a dospívajících ve věku 7–16 let, kterým byla v posledních 10 letech prvotně diagnostikována rakovina s/bez postižení CNS (centrálního nervového systému) a ukončili léčbu (chirurgický zákrok, ozařování a/nebo chemoterapii). ) nejméně 12 měsíců před jejich účastí ve studii. Lidé, kteří přežili rakovinu, budou přijímáni na dvou různých specializovaných pediatrických jednotkách ve Švýcarsku. Aby se minimalizovala heterogenita vzorku, budou ze studie vyloučeny děti s anamnézou rakoviny bez postižení CNS a pouze chirurgickým odstraněním nádoru bez následného ozařování a/nebo chemoterapie. Vzhledem ke zvýšené pravděpodobnosti vyřazení dětí s anamnézou rakoviny v longitudinální studii bude nabráno více než statisticky požadované množství účastníků (> 25 dětí na skupinu), aby bylo dosaženo dostatečné statistické síly.

Zdravé kontroly: 40 zdravých dětí a dospívajících (odpovídajících věku a pohlaví) bude zahrnuto do prvního hodnocení a bude sloužit jako zdravý kontrolní vzorek. Budou se získávat především prostřednictvím svých sourozenců, kteří jsou zařazeni do skupiny pacientů, kteří přežili rakovinu, a také z osobních známých z řad zaměstnanců nemocnice a spolupracovníků ve studii.

Design Tato studie je navržena jako randomizovaná stratifikovaná kontrolovaná studie zahrnující dvě intervenční skupiny, jednu čekající skupinu (děti s anamnézou rakoviny [jak CNS+, tak CNS-] a zdravou kontrolní skupinu (odpovídající věku a pohlaví). Některé děti ze skupiny pacientů budou přiděleny do čekací-kontrolní skupiny, aby se určily efekty tréninku (jejich trénink začíná později). Po náhodném přiřazení k příslušným podmínkám bude intervenční materiál (XBOX nebo počítač) instalován u účastníků doma. Tím proběhne první trénink pod dohledem. Budou zkoumány exekutivní funkce před a po, jakož i další podrobnosti o účincích jednotlivých intervenčních sezení (na požitek, vzrušení atd.). Následně bude příslušná skupina absolvovat buď standardizovaný počítačový trénink pracovní paměti nebo fyzický trénink. Neuropsychologické vyšetření bude provedeno před intervencí/tréninkem a znovu provedeno u všech účastníků na konci tréninku paměti nebo fyzického tréninku a 6 měsíců po tréninku. Strukturální a funkční zobrazování bude provedeno před a krátce po tréninku pracovní paměti a fyzickém tréninku. Bude použit celotělový MRI systém 3 Tesla (Siemens; Erlangen, Německo). Anatomické zobrazení bude získáno pomocí sekvence pro T1 vážené strukturální zobrazení mozku s pokrytím celého mozku. Snímky strukturní konektivity budou získány pomocí sekvence q-ball, funkční konektivita bude měřena pomocí multiband echo planar imaging sequence (MB EPI). Předběžné a následné zpracování strukturních dat bude provedeno pomocí programů SPM8 (Welcome Departement of Imaging Neuroscience, Londýn) a MATLAB (MATLAB verze 8.2). K provádění funkčních analýz konektivity se používá CONN fMRI konektivita toolbox 13.1 (Whitfield-Gabrieli & Nieto-Castanon, 2012). Mapy frakční anizotropie poskytuje software Siemens a lze je přímo použít pro další statistické vyhodnocení.

Zásahy:

Všech 150 účastníků s anamnézou rakoviny bude náhodně, ale stratifikovaným způsobem rozděleno do 3 skupin (skupina A, B a C) (viz obr. 1).

Trénink A: Skupina A (n1= 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) podstoupí program tréninku pracovní paměti. Děti absolvují individuální trénink paměti na základě počítačového programu Cogmed RM (Klingberg et al., 2005) a budou pod dohledem vyškolených neuropsychologů. Nedávno byla publikována jeho účinnost při použití u dětí s rakovinou (např. Hardy a kol., 2012). Děti absolvují 25 tréninků „online“; každé sezení trvá asi 45 minut a skládá se z výběru různých úkolů, které se zaměřují na různé aspekty pracovní paměti. Stupeň obtížnosti tréninku se vždy upravuje na základě výkonnosti uživatele. Program trénování paměti budou děti provádět doma po dobu 8 týdnů. Dítě a licencovaný trenér Cogmed RM (neuropsycholog) budou kontrolovat a sledovat výsledky každého dne tréninku online. Na úvodním sezení v nemocnici (Curych nebo Bern) trenér Cogmed RM plánuje a strukturuje trénink společně s dítětem a rodiči. Kouč bude poskytovat týdenní dohled a zpětnou vazbu na výkon a pokroky dítěte prostřednictvím telefonátu do domova dítěte. Na závěrečném setkání s dítětem a rodiči budou zhodnoceny zkušenosti s tréninkem.

Trénink B: Skupina B (n1= 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) absolvuje fyzický trénink, který lze provádět doma. Trénink bude založen na hrách xbox Kinect (např. Shape Up) a zahrnují hry a aktivity, jako jsou hry jump'n'run, fyzický trénink a taneční aktivity. Veškerý materiál poskytne Inselspital Bern. Jeden trénink bude trvat přibližně 45 minut a bude probíhat 3 dny v týdnu po dobu 8 týdnů.

Skupina C (n1= 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) bude sloužit jako čekací kontrolní skupina a po absolvování Neuropsychologického hodnocení II absolvuje buď program fyzického tréninku nebo tréninku pracovní paměti.