Larynxvibration til spasmodisk dysfoni (SD-VTS)

Spasmodisk dysfoni (SD) er en sjælden stemmelidelse, der udvikler sig spontant midt i livet. Patienter med SD har typisk en anstrengt eller kvalt tale og rapporterer, der kræver en udmattende indsats at tale. De ufrivillige spasmer i larynxmuskulaturen, der giver anledning til disse symptomer, opstår næsten altid under tale. Progression er gradvis i det første år og bliver derefter kronisk for livet. Årsagen til spasmodisk dysfoni er ukendt, men SD anses for at være en form for opgavespecifik fokal dystoni (FD). Flere kvinder end mænd er ramt. De nuværende terapeutiske muligheder er begrænsede. SD reagerer ikke på adfærdslogopædi. Det behandles primært med Botulinum toksin-injektioner (Botox), som giver midlertidig symptomlindring for nogle, men som ikke tolereres godt af alle SD-patienter. På nuværende tidspunkt er der ingen kur mod SD.

Der er konvergent bevis for, at FD er forbundet med kinæstetiske underskud, der også er manifesteret i ikke-dystonisk muskulatur, hvilket indikerer, at mens de motoriske symptomer på dystoni er fokale, er det associerede somatosensoriske underskud generelt. Nyligt arbejde fra vores gruppe (NIH 1R21DC011841) bekræftede proprioceptive defekter i øvre lemmer i SD, hvilket viser, at et underliggende somatosensorisk underskud også er et træk ved SD. Efter vores vurdering åbner dette fund en vej for en manglende adfærdsbehandling for SD. Specifikt foreslår efterforskerne, at vibro-taktil stimulation (VTS) kunne være det egnede værktøj, da det er kendt for at ændre afferente signaler fra de vibrerede mekanoreceptorer i muskler og hud. Tilgangen søger at vise, at VTS repræsenterer en ikke-invasiv form for neuromodulation, der inducerer målbare forbedringer i SD-patienters tale. I betragtning af at SD, ligesom andre FD'er, er forbundet med unormalt øget kortikal excitation og forhøjede niveauer af neuronal synkronisering, fremførte forskerne, at VTS kan reducere sensorimotorisk kortikal excitation i SD ved at desynkronisere motorisk kortikal neuronaktivitet, som det er blevet vist i cervikal dystoni. Teknisk set tilbyder nytilgængelige letvægts, bærbare lavspændingsvibratorer for første gang muligheden for at anvende larynx-VTS uden for et kontrolleret laboratoriemiljø, hvilket ville være bydende nødvendigt for, at teknologien er klinisk anvendelig. Generelt skal man demonstrere, at a) VTS inducerer målbare forbedringer i stemmekvalitet, b) at det inducerer målbare ændringer i somatosensorisk og motorisk kortikal aktivering, der ville give indsigt i den underliggende neurale mekanisme for dens potentielle effektivitet. Forslaget har således følgende specifikke formål:

1. Demonstrer, at en engangs, langvarig anvendelse af VTS giver akutte forbedringer i SD-stemmekvalitet, som bibeholdes op til 60 minutter efter ophør af VTS. En sammenligning før og efter træning, der viser signifikante stemmeforbedringer i SD-gruppen målt ved selvrapportering (Effort Scale), klinisk vurdering (Consensus Auditory-Perceptual Evaluation of Voice - CAPE-V), som reduktionen i antallet af stemmeafbrydelser og bestemmelse af cepstral peak fremtrædende vil realisere dette mål. Efterforskernes foreløbige data viser, at VTS inducerer forbedringer i stemmekvaliteten hos SD-patienter målt ved disse markører.
2. Demonstrer, at gentagne forlængede VTS giver langvarige forbedringer i SD-stemmekvalitet, som bevares i op til 3 måneder. SD-patienter vil deltage i et 8-ugers VTS-træningsprogram i hjemmet. Efter randomisering til enten en behandlings- eller falsk gruppe (ineffektiv lavfrekvent VTS), vil patienterne starte i lav- eller højintensitetstræningsgruppe (1 versus 3 sessioner/uge) og cross-over efter 4 uger. Visning af, at betydelige langsigtede stemmeforbedringer i VTS-behandlingsgruppen vurderet ved objektive mål for stemme-/taleproduktion (se mål 1) vil vare ved over en periode på 11 uger, vil realisere dette mål.
3. Demonstrere, at anvendelsen af ​​VTS inducerer akut desynkronisering af kortikal aktivitet i SD, hvilket ville give neurofysiologisk bevis på den formodede effektivitet af VTS. At verificere, at VTS er forbundet med kort-latens karakteristiske ændringer i somatosensorisk og motorisk kortikal processering målt ved elektroencefalografi (EEG) og dokumentere, at disse ændringer indikerer nedsat alfa- og beta-båndaktivitet i sensorimotoriske kortikale områder, vil opnå dette mål. Efterforskernes foreløbige data viser, at VTS undertrykker lavfrekvent neural aktivitet ved de somatosensoriske og motoriske cortex hos raske og SD-deltagere. Indhentning af longitudinelle EEG-data under VTS-træning (mål 2) vil give efterforskerne mulighed for at overvåge langsigtede ændringer i kortikal aktivering på grund af larynx-VTS og at forbinde dem med ændringer i stemmekvalitet.

Indvirkning. Dette er den første systematiske undersøgelse af effekten af ​​VTS på SD-stemmesymptomer. Forslaget er i overensstemmelse med PA-14-236 (Advancing Research in Voice Disorders) med dets vægt på forståelse af stemmelidelser og forbedring af diagnose og behandling. Hvis det lykkes, vil arbejdet med forslaget lægge det videnskabelige grundlag for et klinisk forsøg for at undersøge nytten af ​​tilgangen i et større patientudvalg. Det ville dokumentere de sensorimotoriske kortikale aktiveringsmønstre forbundet med SD og de langsgående ændringer i kortikale reaktioner på VTS. Det ville fremme udviklingen af ​​bærbare, brugerprogrammerbare medicinske anordninger, der kunne anvende VTS og samtidig overvåge dens effekt på stemmeproduktion i realtid. I sidste ende vil VTS udvide det tilgængelige terapeutiske arsenal ved enten at udvide eksisterende Botox-terapi eller blive en alternativ interventionsmulighed for patienter, der ikke tolererer Botox-injektioner.