Neurofeedbacks indvirkning på veteraner med mTBI (NFBVETmTBI)

BAGGRUND OG BETYDNING Veteraner, mens de tjente i Irak og Afghanistan, kan have været udsat for improviserede eksplosive anordninger (IED'er). Disse eksplosionseksponeringer resulterede i "signaturskaden" af disse operationer, traumatiske hjerneskader (TBI'er). De overtrykstødbølger, der udsendes fra eksplosionen, forårsager menneskelig hjerneskade, som kan betragtes som en blandet mekanisme skadeshændelse; involverer både en fokal (direkte påvirkning af hjernens overflade på kraniets knoglefremspring) og diffus skade (strækning og vridning af axoner og blodkar ved forskydningskræfter). Blasthændelsesskaden efterfølges generelt af en sekundær, længerevarende skade relateret til aktiveringen af ​​molekylære og biokemiske responser, der stammer fra den indledende blastskade. Denne sekundære skade blev engang tænkt som selvbegrænsende (timer eller dage efter skaden); nyere fund tyder dog på, at den unormale hjernesignalering og inflammatoriske processer varer meget længere og kan føre til langsigtede symptomer. Derudover kan disse processer forårsage en forstyrrelse af normal hjerneforbindelse, unormale elektriske hjernebølger og mønstre samt forstyrrelser af intra- og interhemisfærisk kommunikation, som kan vare ved fra akutte til kroniske stadier hos mange patienter. Forandringerne i hjernen som følge af TBI kan fortsætte og endda udvikle sig i det lange løb. Nylige beviser har bekræftet den længe formodede sammenhæng mellem TBI og udviklingen af ​​neurodegenerative sygdomme senere i livet. Størstedelen af ​​eksplosionsrelaterede skader kan ikke påvises af nuværende neuroimaging-strategier, f.eks. computertomografi (CT) eller magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), men er afhængig af selvrapportering af eksplosionseksponering og dens virkninger for TBI-diagnose.

Forekomsten af ​​TBI for servicemedlemmer (SM'er), der er involveret i disse operationer, anslås til at være 20 %, hvor omkring 80 % af disse skader betragtes som mild(m)TBI. Det er blevet foreslået, at den faktiske rate af mTBI kan være underrapporteret (op til 50%), da kognitive forstyrrelser forbundet med TBI kan påvirke SM's hukommelse af eksplosionsoplevelsen, og SM'er, der er fanget i kampen, kan ikke rapportere eksplosionseksponeringer. De resterende virkninger af mTBI kan også være uerkendte, udokumenterede, underrapporterede, fejlfortolkede eller fejldiagnosticerede som kun psykologiske. De fleste SM'er, som oplevede mTBI, ser ud til at komme sig inden for timer eller dage, men for et betydeligt antal, anslået til 23-48 %, varer symptomerne ved og kan vare ved i mange år efter skaden.

SM'er og veteraner med mTBI kan let blive træt og have forstyrret søvn, hovedpine, svimmelhed, irritabilitet eller aggression på ringe eller ingen provokation, samt opleve angst, depression eller affektiv labilitet og ændringer i personlighed og kognitiv funktion. Når disse symptomer fortsætter, kan de have en negativ indvirkning på veteranernes selvvurderede helbred, erhvervsmæssige status (evne til at vende tilbage til arbejde, skole), sociale funktionsevne (forhold, deltagelse i grupper) og livskvalitet.

Udvikling og implementering af strategier til at reducere de vedvarende symptomer forbundet med mTBI er af afgørende betydning. Veteraner, der er diagnosticeret med mTBI og oplever PCS'er, giver sundhedssystemet voksende behandlingsudfordringer på grund af begrænsede eller suboptimale behandlingsmuligheder. I øjeblikket er behandling af PCS'er symptomfokuseret. For eksempel behandles veteraner med migrænehovedpine forbundet med mTBI'er ofte med abortive midler (dvs. Triptaner) og forebyggende medicin (dvs. antikonvulsiva og tricykliske midler). Kognitiv dysfunktion og søvnløshed behandles med kognitive rehabiliteringsprogrammer, kognitiv adfærdsterapi (CBT), ergoterapi og medicin (dvs. hypnotika mod søvnløshed). Symptomhåndtering er netop det, at anvende en midlertidig løsning på symptomer eller adressere bekymringer én ad gangen. Mens kognitiv rehabilitering og psykologisk støtte i vid udstrækning bruges til at behandle mTBI PCS'er, har ingen af ​​dem vist sig at være effektive til at afhjælpe de centrale hjernemangler forbundet med mTBI'er. Da symptomer ofte vender tilbage og fortsætter, er det klart, at forbedrede behandlingsmuligheder for disse vedvarende PCS'er skal udvikles til veteraner med mTBI'er.

I stedet for en symptomhåndteringstilgang beskriver Defina og kolleger i 2009 mulighederne for hjernereparation ved TBI ved behandlinger, der ville forbedre neuroplasticitet. Selvom begrebet neuroplasticitet først blev præsenteret i 1940'erne og videreudviklet i 1990'erne, er det først for nylig, at neuroplasticitetstræning og -interventioner er blevet udviklet. Ifølge Defina og kolleger kan neuroplasticitetsinterventioner etablere et mere normaliseret eller stabilt hjernemiljø og sætte hjernen i stand til at omorganisere sig selv og fungere mere normalt. Brugen af ​​specifikke neurotransmittere eller hormoner, der er relateret til den biokemiske kaskade af TBI, såvel som elektromagnetisk stimulering, nutraceuticals, median nervestimulation og neurofeedback er blevet foreslået som mulige behandlinger for effektivt at normalisere hjernemiljøet og maksimere naturlig heling. Fordelene ved neuroforbedringsstrategier kan potentielt reducere lidelse og forbedre livskvaliteten.

Neurofeedback (NFB) er en subspecialisering af biofeedback. Biofeedback er defineret som en behandlingsmetode, der træner patienter til at blive bevidste om og lære at kontrollere deres egen fysiologi for at forbedre fysisk og psykisk sundhed. NFB-systemet er i stand til at reflektere en persons (omtalt som praktikanten) hjernebølgemønster øjeblikkeligt tilbage til eleven gennem konventionel elektroencefalografi (EEG), som giver fremtrædende information, som eleven kan reagere i overensstemmelse hermed.

NFB har vist sig at påvirke kortikal neuroplasticitet betydeligt og kan føre til faktiske og meningsfulde mikrostrukturelle ændringer i hvidt og gråt stof. NFB har vist sig at bidrage til neuronal rehabilitering ved at ændre tilslutninger af specifikke områder af hjernen, der kan være blevet svækket, og disse rehabiliterende ændringer ser ud til at være permanente. Funktionelle (f)MRI-undersøgelser bekræfter yderligere, at NFB kan være nyttig til at fremme helbredelse fra neurologiske lidelser, der er forbundet med unormale mønstre af hjerneforbindelser. Derfor kan denne ikke-invasive og ikke-farmakologiske metode bruges til at 'normalisere' unormal netværksaktivitet ved at manipulere og derved styrke regionspecifikke hjernenetværk.

I 2019 gennemførte PI'en for dette kliniske forsøg et pilotprojekt med det overordnede mål at fastslå gennemførligheden af ​​at gennemføre et randomiseret, kontrolleret forsøg. Ud over at bestemme dens gennemførlighed var formålet med denne pilotundersøgelse at evaluere NFB-træning som en lavrisiko, ikke-invasiv, effektiv behandling for veteraner, der havde en mTBI, mens de tjente i militæret. De kroniske PCS'er, der blev målrettet mod, var hovedpine, søvnløshed og opmærksomhedsbesvær. Opfattet livskvalitet blev også vurderet før og efter intervention. Med den høje forekomst af PTSD, depression og angst samtidig med mTBI, blev disse symptomer også evalueret. Det blev antaget, at de veteraner, der modtager NFB-træning, vil opleve en klinisk signifikant fordel. Piloten forventedes at vise: 1) undersøgelsen er mulig at udføre på en VA beliggende i Stillehavsregionen; 2) reduktion i hyppigheden og/eller sværhedsgraden af ​​hovedpine; 3) nedsat sværhedsgrad af søvnløshed og/eller forbedret opfattelse af søvn; 4) forbedret opmærksomhed; og 5) forbedret opfattelse af livskvalitet; og 6) nedsatte niveauer af selvrapporteret PTSD, depression, angst og generelle symptomer. Selvom 19 veteraner var interesserede, var kun fire i stand til at deltage i den IRB-godkendte pilot. Da alle de procedurer, der ville være relateret til et randomiseret, kontrolleret forsøg, blev gennemført med succes, viste pilotundersøgelsen gennemførlighed. Alle de problemer, der blev stødt på i denne pilotundersøgelse, var relateret til projektets tidsbegrænsninger og behovet for finansiering. Dataene fra de fire veteraner var meget positive. Alle hypoteserne viste signifikante kliniske gevinster på de 12 forskellige spørgeskemaer, der blev brugt til at vurdere resultatet af interventionen, selvom stikprøvestørrelsen er lille.

NFB har været brugt siden 1960'erne til symptomer relateret til mTBI. Duff i sin omfattende gennemgang af litteraturen antyder, at siden 1960'erne har undersøgelser med NFB (EEG-biofeedback eller neuroterapi) vist, at patienter kan læres at fremme normal funktion i hjerner med overdrevent langsom bølgeaktivitet, som ofte findes i posten. - hjernerystelse syndrom. I en gennemgang af litteraturen fra 2013 brugte May og kolleger en klassifikationsrubrik på 10 niveauer (10 er det højeste niveau, f.eks. randomiserede kontrolforsøg; til den laveste 1 er casestudie/anekdotisk evidens) for at klassificere forskningslitteraturen for NFB og mTBI. De fandt to studier på niveau 5 (randomiseret venteliste eller intention om at behandle), seks studier på niveau 3 (historisk kontrol), ti studier på niveau 2 (ingen kontrolgruppe) og fem studier på niveau 1 (casestudie/anekdotiske beviser). Af de 23 gennemgåede undersøgelser fandt alle, at NFB havde en positiv indvirkning på symptomer forbundet med mTBI (opmærksomhed, hukommelse, livskvalitet, søvn, motorisk kontrol, koordination, depression, hovedpine). May og kolleger efterlyste flere randomiserede kontrolgruppeundersøgelser og foreslog behovet for dobbeltblinde og falske NFB-undersøgelser. Nylige undersøgelser har fortsat vist støtte til brugen af ​​NFB med symptomer relateret til mTBI. Nelson og Esty i 2012 fandt i deres lille undersøgelse (n=7), at neuroterapi signifikant reducerede depression, somatiske og hukommelses-/opmærksomhedssymptomer, når de blev ansat med Operation Enduring Freedom (OEF) og Operation Iraqi Freedom (OIF) Veteraner diagnosticeret med TBI og PTSD . En undersøgelse udført i 2013 viste, at NFB var i stand til at øge livskvaliteten og opfattet kontrol i 29 SM'er med mTBI og PTSD. I en kontrolgruppe-/ventelisteundersøgelse udført i 2014 modtog tres mTBI-deltagere (i alderen 18-49 år) NFB, og det viste sig, at 20 sessioner med NFB forbedrede livskvaliteten væsentligt. Munivenkatappa og kolleger i 2014 leverede yderligere validering af NFB's evne til at forbedre strukturelle og funktionelle tilslutningsmuligheder og kognitive scores af mTBI-patienter. Arns og Kenemans rapporterede i 2014 i deres gennemgang af litteraturen vedrørende opmærksomheds- og søvnforstyrrelser, at NFB er forbundet med forbedret søvnkvalitet og søvnstart.

Efter en grundig meta-analyser af NFB-forskning vurderede Larsen og Sherlin i 2013 NFB "sandsynligvis" effektiv til behandling af mTBI-symptomer, med dens begrænsning manglen på randomiserede kontrollerede forsøg med en stor nok prøve til at opnå strøm. NFB er blevet påvist som effektiv til behandling af symptomer relateret til mTBI i et betragteligt antal case-rapporter og forskningsstudier. Det ser ud til, at det næste logiske trin ville være at udføre et randomiseret klinisk kontrolforsøg, der evaluerer NFB til behandling af specifikke vedvarende PCS'er. Da posttraumatisk hovedpine, opmærksomhedsproblemer og søvnproblemer blev identificeret som almindelige PCS'er, vil denne foreslåede undersøgelse derfor målrette mod de veteraner med implementeringsassocierede mTBI'er, og som oplever de PCS'er med kronisk hovedpine, søvnløshed og opmærksomhedsbesvær. Da vedvarende PCS-symptomer har vist sig at påvirke livskvaliteten, vil denne variabel også blive evalueret. Livskvalitet anses for at være en af ​​de mest klinisk vigtige variabler, da det er en central del af patienters daglige funktion og oplevelse.

MÅL: Formålet med dette randomiserede kliniske kontrolforsøg er at tilvejebringe data om den kliniske effekt af NFB-behandling i Operation Enduring Freedom (OEF), Operation Iraqi Freedom (OIF) og/eller Operation New Dawn (OND) veteraner diagnosticeret med mild traumatisk hjerneskade (mTBI) og oplever vedvarende post-hjernerystelse symptomer sammenlignet med en randomiseret kontrolgruppe, som kun vil modtage sædvanlig pleje. Sammenligninger vil blive foretaget ved baseline, ved undersøgelsesbehandlingens midtpunkt (omkring 4-6 uger), og afslutning af undersøgelsesbehandlingen (ca. 8-10 uger) og ved en to-måneders opfølgning.

Effekten af ​​NFB vil blive vurderet på følgende:

1. Hyppighed af hovedpine målt med NEUROQOLTBI hovedpineværktøj og hovedpinepåvirkning på funktion målt med Headache Impact Tool (HIT-6)
2. Sværhedsgraden af ​​søvnforstyrrelser målt ved Insomnia Severity Index (ISI) og søvnkvalitet målt med NEUROQOLTBI Søvnforstyrrelsesværktøjet.
3. Opmærksomhedsfunktion målt ved computeriseret visuel opmærksomhedspræstationstest (QIKTest) nøjagtighedsindeks
4. Livskvalitet målt ved livskvalitet efter hjerneskade (QOLABI) og NEUROQOLTBI Tilfredshed med roller og aktiviteter & Evne til at deltage i roller og aktiviteter.
5. Generelle fysiske og følelsesmæssige symptomer, der muligvis forekommer sammen med mTBI målt ved selvrapportering ved hjælp af General Symptom Scale (GSI), Depression, Anxiety and Stress Scale (DASS21), Post-Traumatic Stress Disorder Checklist (PCL), Patient Health Questionnaire-Depression (PHQ9), og NEUROQOLTB Positiv affekt og velvære kort form.

Hypoteser

Efterforskerne antager, at interventionsgruppen, der modtager NFB-træning i løbet af behandlingen, i forhold til kontrolgruppen, vil opleve en klinisk og statistisk signifikant ændring i score, der indikerer en:

1. nedsat sværhedsgrad af hovedpine på NEUROQOLTBI hovedpineværktøjet og forbedret funktion på HIT-6.
2. større forbedring i opfattelsen af ​​søvnkvalitet på NEUROQOLTBI Søvnforstyrrelsesværktøjet og nedsat sværhedsgrad af søvnforstyrrelser på ISI.
3. større forbedring af opmærksomhedsfunktionen i QIKTEST nøjagtighedsindekset.
4. større forbedring af livskvalitet som vist ved øget involvering i roller på NEUROQOLTBI Tilfredshed med roller og aktiviteter & Evne til at deltage i roller og aktiviteter værktøjer og på QOLATBI baseline score.
5. større forbedring i generelle fysiske og følelsesmæssige symptomer på PCL-5; på PHQ9; på DASS21; på GSI og på NEUROQOLTBI Positive affekt- og velværeværktøjet

FORSKNINGSDESIGN: Det foreslåede studie er et randomiseret kontrolleret klinisk forsøg med NFB, også kendt som EEG-biofeedback, som undersøgelsesintervention. Kontrolgruppemedlemmerne vil fortsætte med deres sædvanlige pleje og vil modtage et 15-minutters telefonopkald fra PI på ugentlig basis for kort at diskutere et af otte mulige sundhedsemner, som behandlingsgruppen ville modtage som en normal del af deres NFB-session, med den eneste forskel er, at behandlingsgruppen vil modtage NFB. For de deltagere i kontrolgruppen, når kontrolgruppeaktiviteterne er afsluttet, vil de modtage NBF og blive en del af den forsinkede interventionsgruppe.

METODOLOGI: Mandlige og ikke-gravide kvindelige OEF-OIF-OND Veteraner diagnosticeret med mTBI i alderen 18 til 65 med klager over kronisk hovedpine, søvnløshed og opmærksomhedsbesvær vil blive inviteret til at deltage i denne undersøgelse. Det anslås, at 72 veteraner skal gennemføre undersøgelsen for at få en statistisk meningsfuld effekt. Op til 100 veteraner kan tilmeldes for at opnå det ønskede antal deltagere. Alle berettigede potentielle deltagere vil blive screenet for selvmordshensigt og givet samtykke og vil udfylde en kontaktinformationsformular.

NFB bliver studiet Intervention. NFB-systemet vil læse og fortolke en persons hjernebølgemønster, som øjeblikkeligt vil blive ført tilbage til den person, der giver information, som en person kan reagere i overensstemmelse hermed. NFB-specialisten påtager sig en coachende rolle med folk, der træner på NFB-systemet for at hjælpe med at opnå en fokuseret afslappet tilstand, som forbedrer den overordnede hjernefunktion. Betydningen og det unikke aspekt ved NFB er den direkte indvirkning på fysiologisk dysregulering, som er grundlaget for denne behandlingstilgang.

Cygnet NFB-systemet, der skal bruges i løbet af denne undersøgelse, består af en stationær computer eller bærbar computer med to skærme fuldt lastet med operationelle Cygnet NFB-systemer med Neuroamp og Alpha-theta feedback-kapacitet. Tyve, en-timers NFB-træningssessioner vil blive givet til hver deltager i interventionsgruppen af ​​en uddannet NFB-specialist over en 8-10-ugers periode. Deltagerne i interventionsgruppen vil modtage op til 5 sessioner, men normalt 3 sessioner om ugen. Deltagerne i kontrolgruppen vil fortsætte med deres sædvanlige behandling og modtage et 15-minutters opkald i otte uger fra PI om et sundhedsemne. Dette vil hjælpe med at holde medlemmer af kontrolgruppen engageret i projektet og modtage den samme information, som tilbydes interventionsgruppens medlemmer. De sundhedsemner, der generelt diskuteres under NFB-sessioner, inkluderer søvnhygiejne, grundlæggende ernæringskoncepter, drikkevarevalg, positiv tænkning, tankeomlægning, fitness, daglig beroligende aktivitet og forbedring af fokusstrategier.

Fordelene for emnet kunne omfatte: For deltagerne, der modtager NFB, kan fordelene omfatte et fald i antallet og sværhedsgraden af ​​hovedpine, forbedret søvn og opmærksomhedsevne og en generel opfattelse af øget livskvalitet. Derudover kan deltageren opleve forstærkede positive følelser. Indirekte fordele omfatter viden om, at deltageren har bidraget til den viden, der vedrører effektiviteten af ​​NFB. Der er muligvis ingen direkte fordel for frivillige. Risikoen for frivillige i denne undersøgelse er designet til at være minimal. Fordi denne intervention er en personlig biofeedback-proces, hvor deltagerne træner sig selv ud fra deres egne fysiologiske parametre, forventes eller forventes ingen alvorlige bivirkninger. Forventede og ikke alvorlige korte bivirkninger såsom angst, en stram muskler, ubehag i maven eller mental uklarhed kan opleves, men forventes at forsvinde inden for få minutter. De fleste mennesker føler sig afslappede og rolige under og efter NFB træning.

Dette projekt vil være et vigtigt skridt mod den brede kliniske implementering af en evidensbaseret behandlingsløsning til veteraner, der oplever kronisk hovedpine, søvnløshed og opmærksomhedsforstyrrelser. Denne undersøgelse kortlægger direkte på VA-initiativer fokuseret på at forbedre Veterans adgang til evidensbaserede ikke-invasive og ikke-farmakologiske behandlingsmuligheder. På grund af den etnokulturelt forskelligartede befolkning i Hawai'i kan resultater også informere VHA-udbydere om brugen af ​​NFB blandt forskellige grupper af veteraner, herunder asiatiske amerikanske og indfødte hawaiianske/andre Pacific Islander-veteraner, der ikke ofte er tilstrækkeligt repræsenteret i andre undersøgelser. NFB er ikke udbredt i VA, derfor vil resultaterne være yderst relevante for VA-klinikere, administratorer og politiske beslutningstagere landsdækkende, der søger effektive ikke-invasive behandlingsmuligheder. Resultater kan vejlede fremtidige komplette kliniske forsøgsstudier om brug af NFB i forhold til nuværende bedste praksis for pleje af veteraner i forhold til andre problemer, som veteraner oplever, dvs. PTSD, smerte osv. Formidlingsaktiviteter vil målrette et bredt publikum og vil omfatte: (1) et resumé på ét ark, (2) webbaserede faktaark til flere VA-steder, (3) manuskripter og publikationer til både professionelle og ikke-professionelle kanaler. Publikationerne, der stammer fra dette forskningsprojekt, vil blive gjort tilgængelige for offentligheden gennem National Library of Medicine PubMed Central hjemmeside inden for et år efter offentliggørelsesdatoen. Omkostningerne til fremstilling af formidlingsmaterialerne vil være minimale. Efterforskerne vil også levere lokale og nationale præsentationer på VA og akademiske faglige konferencer. Endelig kan langsigtede forskningsresultater hjælpe med den fremtidige udvikling af effektive NFB-protokoller, der potentielt kan implementeres i VA kliniske omgivelser og formidles direkte til kliniske omgivelser via eksisterende infrastrukturer etableret af dette forskerhold.