Účinnost intervence čtení na konektivitu mozku u autismu (BrainREAD)

Zastřešujícím cílem tohoto návrhu je otestovat dopad komplexního intervenčního programu pro čtení na změnu neurobiologických mechanismů, které jsou základem deficitů porozumění čtení u dětí s poruchami autistického spektra (PAS). Existují důkazy, že až 65 % dětí s PAS má deficit ve čtení s porozuměním. To má v konečném důsledku hluboký dopad na jazyk, učení a akademický úspěch (Nation, Clarke, Wright a Williams, 2006). Špatné porozumění čtení u dětí s autismem je často maskováno jejich relativní silou v dekódování. Čtení s porozuměním navíc obecně není dobře pochopeno, a v důsledku toho jsou současné léčebné postupy omezené ve svém potenciálu a účinnosti. V tomto projektu vyšetřovatelé otestují skupinu dětí s ASD a NT kontrolními účastníky, kteří sdílejí společnou charakteristiku průměrné úrovně dekódování spolu s podprůměrným porozuměním čtení. Vyšetřovatelé také zahrnuli další skupinu NT bez jakýchkoli deficitů čtení s porozuměním a tato skupina bude sloužit jako další kontrola pro další srovnání. Vyšetřovatelé budou testovat účinnost intenzivního tréninkového intervenčního programu čtení, vizualizace a verbalizace pro porozumění jazyku a myšlení (V/V) a jeho účinky na změnu mozkových obvodů, které jsou základem porozumění čtení u dětí s PAS. Projekt bude využívat multimodální neurozobrazení s funkční MRI založenou na úkolech, funkční MRI v klidovém stavu, difuzní zobrazování a neuropsychologické testování. Je třeba poznamenat, že neurozobrazování i behaviorální studie jazyka u autismu do značné míry ignorovaly podskupinu dětí s deficitem porozumění. Navrhovaný projekt řeší tuto kritickou mezeru tím, že se zaměřuje na plasticitu mozku u dětí s PAS (věk: 7-13 let). Průměrná dekódovací schopnost s podprůměrným chápáním jazyka u dětí je důležitým problémem akademického a veřejného zdraví. Výsledek této studie vrhne více světla na tuto důležitou podskupinu dětí. Kromě toho bude testována účinnost intervence, která může z dlouhodobého hlediska pomoci NT a dětem s problémy se čtením dosáhnout akademického úspěchu. Zjištění mohou poskytnout důležité předběžné kroky při používání V/V intervence ve školách.

Tento projekt bude využívat multimodální neuroimaging [funkční MRI, strukturální MRI a difúzně vážené zobrazování (DWI)] k posouzení změn ve funkci mozku a konektivitě bílé hmoty u autismu. Toho bude dosaženo pomocí 4 skupin účastníků shodných podle věku, pohlaví a IQ: 1) děti s ASD, které podstoupí V/V intervenci po svém prvním vyšetření magnetickou rezonancí (ASD-EXP) (n=50); 2) děti s ASD, které obdrží intervenci na konci studie (kontroly na čekací listině) (ASD-WLC) (n=50); 3) NT děti s poruchami porozumění psanému textu, které obdrží intervenci po svém prvním vyšetření magnetickou rezonancí (NT-EXP) (n = 50); a 4) NT (n = 50) účastníků kontroly (žádné nedostatky ve čtení s porozuměním), kteří budou skenováni dvakrát, ale nedostanou žádnou intervenci. Tohoto projektu se zúčastní celkem 200 účastníků (s 20 dalšími účastníky, kteří budou počítat s opotřebováním). Je třeba poznamenat, že neurozobrazování i behaviorální studie jazyka u autismu do značné míry ignorovaly děti s deficitem porozumění. Navrhovaný projekt řeší tuto kritickou mezeru tím, že se zaměřuje na plasticitu mozku u dětí s PAS a NT (věk: 7–13 let) s následujícími třemi nezávislými, ale vzájemně souvisejícími specifickými cíli.

CÍL č. 1: Prozkoumat rozdílný dopad V/V intervence na funkční organizaci (aktivaci a funkční konektivitu) mozkové sítě čtení (Koyama et al., 2011) u dětí s PAS a NT, které sdílejí deficity porozumění čtení.

Hypotéza: Spolu se zlepšením porozumění v obou skupinách výzkumníci předpovídají, že konektivita mezi klasickými jazykovými oblastmi a regiony zapojenými do vizuálního/vizuoprostorového zpracování bude po intervenci silnější u dětí s ASD-EXP ve srovnání s dětmi s NT-EXP.

CÍL č. 2: Testovat dopad V/V intervence na mikrostrukturální konektivitu bílé hmoty ležící pod čtecí sítí (primárně AF: obloukový fasciculus a UF: fasciculus uncinate) u dětí s ASD a NT, které sdílejí podobné deficity porozumění čtení.

Hypotéza: Po skenování bude konektivita bílé hmoty AF a UF (spojující frontální a temporální oblasti) zvýšena u dětí, které dostávají V/V intervenci, ve srovnání s nimi a s kontrolami na čekací listině. Očekává se, že rozsah této změny se bude u skupin ASD-EXP a NT-EXP lišit.

CÍL č. 3: Vytvořit vztah mezi mozkem a chováním testováním toho, jak zlepšení jazykových dovedností (dekódování, porozumění, plynulost a další složky) a symptomy autismu předpovídají postintervenční změny v neurobiologických a behaviorálních profilech u dětí s PAS a NT.

Hypotézy: 1) Zlepšení porozumění (měřeno pomocí testu Gray Oral Reading Test) po V/V intervenci bude předpovídat zvýšenou aktivaci, funkční konektivitu a konektivitu bílé hmoty ve čtecí síti ve skupinách NT-EXP a ASD-EXP; 2) Závažnost symptomů ASD bude negativně předpovídat zlepšení porozumění a odezvy sítě čtení a může pomoci odlišit povahu jazykových deficitů mezi skupinami ASD-EXP a NT-EXP.

Výsledky této studie nás informují o změnách v mozku a chování souvisejících s intervencí u dětí s PAS s jazykovým deficitem. To zase může mít translační význam ve vzdělávání. Zařazení kontrolních skupin NT-EXP a NT poskytuje jedinečnou příležitost k hlubšímu poznání povahy deficitů čtení u dětí s ASD a NT a na specifičnost těchto deficitů u ASD.