Nichtinvasive Hirnstimulation zur Verbesserung des Leseverständnisses bei Erwachsenen

Jeder fünfte Erwachsene in den USA ist nicht in der Lage, einen Satz angemessen zu verstehen. Geringe Alphabetisierung ist eine große Krise der öffentlichen Gesundheit, für die es keine Lösung gibt: Ergebnisse des Programms zur internationalen Bewertung von Erwachsenenkompetenzen (PIAAC) zeigen, dass es in den letzten 30 Jahren keine wesentlichen Verbesserungen bei den nationalen Statistiken zur Alphabetisierung in den USA gegeben hat. Untersuchungen der Umfragedaten zeigen, dass Erwachsene mit geringer Lese- und Schreibkompetenz in den USA über zwar intakte, aber langsame Wortleseprozesse und Vokabeln verfügen und Schwierigkeiten haben, Sätze und Passagen zu verstehen. Die Häufigkeit schlechter Leseverständnisfähigkeiten (RC) ist besonders alarmierend, da die RC-Fähigkeit einen starken Einfluss auf Bildungsergebnisse, Beruf und Lohn, Gesundheitskompetenz/-ergebnisse und Kriminalität hat. Aufgrund dieser Verbindungen schätzt die World Literacy Foundation, dass die Alphabetisierungskrise jährlich 2 % des BIP der USA ausmacht. Die aktuellen Goldstandard-Interventionen für die RC-Fähigkeit sind Verhaltensinterventionen, die sich auf kognitive Fähigkeiten konzentrieren, die nachweislich die RC unterstützen. Interventionsübergreifende Metaanalysen zeigen jedoch nur minimale Rohgewinne. Die Hirnforschung hat die Identifizierung „versteckter“ RC-Prozesse ermöglicht, die nicht durch Verhaltenstests erfasst werden. Diese Studien haben einen konsistenten Gehirnweg identifiziert, der positive RC-Ergebnisse unterstützt. Dieser Weg ist ein überzeugendes Ziel für gehirnbasierte Interventionen. Insbesondere die jüngsten Fortschritte bei nichtinvasiven Hirnstimulationsinterventionen bieten einen vielversprechenden Weg für klinisch bedeutsame, gehirnbasierte Behandlungen. Allerdings konnte die Hirnforschung im RC-Bereich nicht in eine wirksame gehirnbasierte Intervention umgesetzt werden. Es besteht ein dringender Bedarf an einer hochmodernen, nicht-invasiven Hirnstimulationsintervention, die die Art und Weise, wie wir an die klinische Behandlung schlechter RC herangehen, verändern wird. Das aktuelle Projekt wird unsere Arbeit in der Gehirnnetzwerkwissenschaft der RC und Durchbrüche in der nicht-invasiven Stimulation integrieren, um diese Herausforderungen anzugehen und eine gehirnbasierte RC-Intervention zu entwickeln.

Um dies zu erreichen, wird die vorgeschlagene Studie typische Erwachsene mit unterschiedlichen RC-Fähigkeiten (gut und schlecht) einladen, an drei Besuchen im Labor teilzunehmen. Der Grund für die Untersuchung von Erwachsenen liegt darin, dass die aktuelle Studie darauf abzielt, eine gehirnbasierte Intervention zu entwickeln (d. h. nicht-invasive Hirnstimulation) zur Behandlung von Lese- und Schreibschwäche bei Erwachsenen, da aktuelle Verhaltensinterventionen bei Erwachsenen weitgehend erfolglos sind. N=225 Teilnehmer kommen zu drei Besuchen; Bei jedem Besuch werden Erwachsene Verhaltenstests, Magnetresonanztomographie (MRT) und Elektroenzephalographie (EEG) durchführen. Bei Besuch 1 werden grundlegende Verhaltens- und Gehirnmessungen des Individuums ermittelt (Gesamtbesuchszeit 3,5 Stunden). Besuch 2 umfasst eine verhaltensbezogene und sichere, nicht-invasive Stimulationsintervention für die Person (insgesamt 3 Stunden). Die Stimulation umfasst zwei Sitzungen, eine während sich die Probanden im MRT befinden und eine während die Probanden ein EEG haben. Besuch 2 umfasst auch Verhaltenstests zur Bestimmung der Interventionseffekte. Bei Besuch 3 werden verlängerte Interventionseffekte anhand von Verhaltens- und Gehirnmessungen des Einzelnen ermittelt (Gesamtbesuch von 2,5 Stunden). Die Teilnehmer werden rekrutiert und nach dem Zufallsprinzip zugewiesen, um eine von drei nicht-invasiven Stimulationsinterventionen zu erhalten, und alle erhalten eine kanonische Verhaltensintervention, sodass die kleinste Untergruppe in der Studie N=75 sein wird, was eine ausreichende statistische Aussagekraft bietet (siehe Statistisches Design). und Macht). Alle Probanden verfügen über eine typische Fähigkeit zum Lesen von Wörtern (größer oder gleich dem 15. Perzentil) und entweder über eine gute (größer als oder gleich dem 25. Perzentil) oder eine schlechte (weniger als oder gleich dem 25. Perzentil) Leseverständnisfähigkeit. Zu den Untergruppen der nicht-invasiven Stimulation gehören zwei Stimulationsgruppen, die sich nur durch die Elektrodenplatzierung unterscheiden, und eine Scheinkontrollgruppe. Bei der Verhaltensintervention handelt es sich um eine kurze Intervention zum Leseverständnis auf Papier/Bleistift. Jede Interventionsuntergruppe wird nach dem Zufallsprinzip zugewiesen, jedoch mit der Einschränkung, dass die Verteilung der Leseverständnisfähigkeit gleichmäßig über die Untergruppen verteilt ist. Dies wird unter Beibehaltung doppelblinder Verfahren erreicht. Die Sammlung beginnt im Sommer 2022 und dauert bis Herbst 2025. Erwachsene werden aus der Nashville-Community rekrutiert. Verhaltenstests und MRT (mit und ohne Stimulation) werden am Vanderbilt Institute for Imaging Science (VUIIS) durchgeführt. EEG (mit und ohne Stimulation) wird im Vanderbilt Kennedy Center durchgeführt.