Neinvazivní mozková stimulace pro zlepšení schopnosti čtení s porozuměním u dospělých

Jeden z pěti dospělých v USA není schopen dostatečně porozumět větě. Nízká gramotnost je hlavní krizí veřejného zdraví, která nemá žádné řešení: zjištění z Programu pro mezinárodní hodnocení kompetencí dospělých (PIAAC) ukazují, že za posledních 30 let nedošlo k žádnému významnému zlepšení národních statistik v USA o gramotnosti. Studie údajů z průzkumu odhalují, že dospělí s nízkou gramotností v USA mají nedotčené, ale pomalé procesy čtení slov a slovní zásoby a mají potíže s porozuměním větám a pasážím. Míra špatné schopnosti číst s porozuměním (RC) je obzvláště alarmující vzhledem k tomu, že schopnost RC silně predikuje výsledky vzdělávání, povolání a mzdu, zdravotní gramotnost/výsledky a kriminalitu. Prostřednictvím těchto odkazů World Literacy Foundation odhaduje, že krize gramotnosti představuje 2 % HDP USA ročně. Současné intervence zlatého standardu pro schopnost RC jsou behaviorální intervence, které se zaměřují na kognitivní dovednosti, u kterých bylo zjištěno, že podporují RC. Metaanalýzy napříč intervencemi však ukazují minimální hrubé zisky. Výzkum mozku umožnil identifikaci „skrytých“ procesů RC, které nejsou zachyceny behaviorálními testy. Tyto studie identifikovaly konzistentní mozkovou dráhu, která podporuje pozitivní výsledky RC. Tato cesta je přesvědčivým cílem pro zásahy založené na mozku. Zejména nedávné pokroky v intervencích neinvazivní mozkové stimulace poskytují slibnou cestu pro klinicky smysluplnou léčbu založenou na mozku. Výzkum mozku v RC však nebyl převeden do účinného zásahu založeného na mozku. Existuje naléhavá potřeba špičkového, neinvazivního zásahu stimulace mozku, který změní způsob, jakým přistupujeme ke klinické léčbě špatného RC. Současný projekt bude integrovat naši práci ve vědě o mozkových sítích RC a průlomy v neinvazivní stimulaci, abychom se vypořádali s těmito výzvami a vyvinuli intervenci RC založenou na mozku.

Aby toho bylo dosaženo, navrhovaná studie pozve typické dospělé s řadou schopností RC (dobré a špatné), aby se zúčastnili tří návštěv v laboratoři. Důvodem pro zkoumání dospělých je to, že cílem současné studie je vyvinout mozkovou intervenci (tj. neinvazivní mozková stimulace) k léčbě nízké gramotnosti u dospělých, protože současné behaviorální intervence u dospělých jsou většinou neúspěšné. N=225 účastníků přijede na tři návštěvy; při každé návštěvě dospělí absolvují behaviorální testování, zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) a elektroencefalografii (EEG). Návštěva 1 stanoví základní chování a mozkové míry jednotlivce (celková doba návštěvy 3,5 hodiny). Návštěva 2 bude zahrnovat behaviorální a bezpečnou, neinvazivní stimulační intervenci pro jednotlivce (celková návštěva 3 hodiny). Stimulace bude zahrnovat dvě sezení, jedno, když jsou subjekty na MRI, a jedno, když mají subjekty EEG. Návštěva 2 bude také zahrnovat behaviorální testování ke stanovení účinků intervence. Návštěva 3 stanoví prodloužené intervenční účinky pomocí měření chování a mozku jednotlivce (celková návštěva 2,5 hodiny). Účastníci budou nabráni a náhodně přiděleni, aby dostali jednu ze tří neinvazivních stimulačních intervencí, a všichni dostanou kanonickou behaviorální intervenci, takže nejmenší podskupina ve studii bude N=75, což poskytuje dostatečnou statistickou sílu (viz Statistický návrh a moc). Všechny subjekty budou mít typickou schopnost čtení slov (vyšší nebo rovna 15. percentilu) a buď dobrou (vyšší než 25. percentil) nebo špatnou (menší nebo rovnou 25. percentilu) schopnost číst s porozuměním. Podskupiny neinvazivní stimulace zahrnují dvě stimulační skupiny, které se liší pouze umístěním elektrod, a jednu falešnou kontrolní skupinu. Behaviorální intervence zahrnuje krátkou intervenci na papír/tužku při čtení s porozuměním. Každá intervenční podskupina bude přidělena náhodně, ale s tím omezením, že rozložení schopnosti čtení s porozuměním je rovnoměrné mezi podskupinami. Toho bude dosaženo při zachování dvojitě zaslepených postupů. Sbírka začne v létě 2022 a bude pokračovat do podzimu 2025. Dospělí se budou rekrutovat z komunity Nashville. Behaviorální testování a MRI (se stimulací i bez ní) budou probíhat ve Vanderbiltově institutu pro zobrazovací vědu (VUIIS). EEG (s a bez stimulace) bude probíhat ve Vanderbilt Kennedy Center.