Wirksamkeit der Leseintervention auf die Gehirnkonnektivität bei Autismus (BrainREAD)

Das übergeordnete Ziel dieses Vorschlags ist es, die Auswirkungen eines umfassenden Leseinterventionsprogramms auf die Veränderung der neurobiologischen Mechanismen zu testen, die Leseverständnisdefiziten bei Kindern mit Autismus-Spektrum-Störungen (ASS) zugrunde liegen. Es gibt Hinweise darauf, dass bis zu 65 % der Kinder mit ASD ein Defizit im Leseverständnis haben. Dies hat letztendlich tiefgreifende Auswirkungen auf Sprache, Lernen und akademischen Erfolg (Nation, Clarke, Wright & Williams, 2006). Ein schlechtes Leseverständnis bei Kindern mit Autismus wird oft durch ihre relative Stärke beim Dekodieren verdeckt. Darüber hinaus wird das Leseverständnis im Allgemeinen nicht gut verstanden, und daher sind die derzeitigen Behandlungen in ihrem Potenzial und ihrer Wirksamkeit begrenzt. In diesem Projekt werden die Ermittler eine Gruppe von Kindern mit ASD- und NT-Kontrollteilnehmern testen, die ein gemeinsames Merkmal einer durchschnittlichen Decodierung zusammen mit einem unterdurchschnittlichen Leseverständnis haben. Die Forscher haben auch eine zusätzliche NT-Gruppe ohne Leseverständnisdefizite eingeschlossen, und diese Gruppe wird als weitere Kontrolle für weitere Vergleiche dienen. Die Ermittler werden die Wirksamkeit eines intensiven Leseinterventions-Trainingsprogramms testen, bei dem Sprachverständnis und Denken (V/V) visualisiert und verbalisiert werden, und seine Auswirkungen auf die Veränderung der Gehirnschaltkreise, die dem Leseverständnis bei Kindern mit ASD zugrunde liegen. Das Projekt wird multimodale Neurobildgebung mit aufgabenbasierter funktioneller MRT, funktioneller MRT im Ruhezustand, Diffusionsbildgebung und neuropsychologischen Tests verwenden. Es sollte angemerkt werden, dass Neuroimaging sowie Verhaltensstudien zur Sprache bei Autismus eine Untergruppe von Kindern mit Verständnisdefiziten weitgehend ignoriert haben. Das vorgeschlagene Projekt schließt diese kritische Lücke, indem es auf die Plastizität des Gehirns bei Kindern mit ASD (Alter: 7-13 Jahre) abzielt. Die durchschnittliche Entschlüsselungsfähigkeit bei unterdurchschnittlichem Sprachverständnis bei Kindern ist ein wichtiges Problem von akademischer und gesundheitspolitischer Bedeutung. Das Ergebnis dieser Studie wird mehr Licht auf diese wichtige Untergruppe von Kindern werfen. Darüber hinaus wird die Wirksamkeit einer Intervention getestet, die NT und Kindern mit Leseproblemen langfristig zu schulischem Erfolg verhelfen kann. Die Ergebnisse können wichtige vorbereitende Schritte für den Einsatz von V/V-Interventionen in Schulen darstellen.

Dieses Projekt wird multimodale Neurobildgebung [funktionelle MRT, strukturelle MRT und diffusionsgewichtete Bildgebung (DWI)] verwenden, um Veränderungen der Gehirnfunktion und der Konnektivität der weißen Substanz bei Autismus zu beurteilen. Dies wird mit 4 Gruppen von Teilnehmern erreicht, die nach Alter, Geschlecht und IQ übereinstimmen: 1) Kinder mit ASD, die sich der V/V-Intervention nach ihrem ersten MRT-Scan (ASD-EXP) unterziehen (n=50); 2) Kinder mit ASD, die die Intervention am Ende der Studie erhalten (Wartelistenkontrollen) (ASD-WLC) (n=50); 3) NT-Kinder mit Leseverständnisdefiziten, die nach ihrer ersten MRT-Untersuchung (NT-EXP) (n = 50) behandelt werden; und 4) NT (n = 50) Kontrollteilnehmer (keine Leseverständnisdefizite), die zweimal gescannt werden, aber keine Intervention erhalten. An diesem Projekt werden insgesamt 200 Teilnehmer (mit 20 zusätzlichen Teilnehmern zur Berücksichtigung der Fluktuation) teilnehmen. Es sollte beachtet werden, dass Neuroimaging sowie Verhaltensstudien zur Sprache bei Autismus Kinder mit Verständnisdefiziten weitgehend ignoriert haben. Das vorgeschlagene Projekt adressiert diese kritische Lücke, indem es auf die Plastizität des Gehirns bei ASD- und NT-Kindern (Alter: 7-13 Jahre) mit den folgenden drei unabhängigen, aber miteinander verbundenen spezifischen Zielen abzielt.

ZIEL #1: Untersuchen Sie die unterschiedlichen Auswirkungen der V/V-Intervention auf die funktionelle Organisation (Aktivierung und funktionelle Konnektivität) des Lesenetzwerks des Gehirns (Koyama et al., 2011) bei ASD- und NT-Kindern, die Leseverständnisdefizite teilen.

Hypothese: Neben der Verbesserung des Verständnisses in beiden Gruppen prognostizieren die Forscher, dass die Konnektivität zwischen klassischen Sprachbereichen und Regionen, die an der visuellen / visuell-räumlichen Verarbeitung beteiligt sind, bei ASD-EXP-Kindern im Vergleich zu NT-EXP-Kindern nach der Intervention stärker sein wird.

ZIEL Nr. 2: Testen Sie die Auswirkungen der V/V-Intervention auf die mikrostrukturelle Konnektivität des Lesenetzwerks der weißen Substanz (hauptsächlich AF: der bogenförmige Faszikulus und UF: der unzinierte Faszikulus) bei ASD- und NT-Kindern, die ähnliche Leseverständnisdefizite aufweisen.

Hypothese: Nach dem Scannen wird die Konnektivität der weißen Substanz von AF und UF (Verbindung von frontalen und temporalen Bereichen) bei Kindern, die eine V/V-Intervention erhalten, im Vergleich zu sich selbst und zu Kontrollen auf der Warteliste erhöht sein. Es wird erwartet, dass das Ausmaß dieser Änderung zwischen ASD-EXP- und NT-EXP-Gruppen unterschiedlich sein wird.

ZIEL Nr. 3: Stellen Sie eine Beziehung zwischen Gehirn und Verhalten her, indem Sie testen, wie Verbesserungen der Sprachfähigkeiten (Dekodierung, Verständnis, Sprachfluss und andere Komponenten) und Autismussymptome postinterventionelle Veränderungen in neurobiologischen und Verhaltensprofilen bei ASD- und NT-Kindern vorhersagen.

Hypothesen: 1) Eine Verbesserung des Verständnisses (gemessen durch den Grey Oral Reading Test) nach einer V/V-Intervention sagt eine erhöhte Aktivierung, funktionelle Konnektivität und Konnektivität der weißen Substanz im Lesenetzwerk in NT-EXP- und ASD-EXP-Gruppen voraus; 2) Die Schwere der ASD-Symptome wird eine Verbesserung des Verständnisses und der Reaktion des Lesenetzwerks negativ vorhersagen und kann helfen, die Art der Sprachdefizite zwischen ASD-EXP- und NT-EXP-Gruppen zu unterscheiden.

Die Ergebnisse dieser Studie werden uns über interventionsbedingte Veränderungen im Gehirn und Verhalten bei ASD-Kindern mit Sprachdefiziten informieren. Dies kann wiederum eine translationale Bedeutung in der Bildung haben. Die Einbeziehung von NT-EXP- und NT-Kontrollgruppen bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Natur von Lesedefiziten bei ASD- und NT-Kindern und die Spezifität solcher Defizite bei ASD weiter zu untersuchen.