Desarrollo de un dispositivo terapéutico para mejorar la diferenciación de los sonidos del habla en bebés prematuros

Cada año en los Estados Unidos, aproximadamente el 10 % de los bebés nacen prematuros, lo que afecta a casi 400 000 familias sólo en los EE. UU. Estos bebés a menudo experimentan importantes retrasos cognitivos y del lenguaje en la primera infancia, con implicaciones negativas en la función social y académica en la edad escolar y más allá. Las funciones complejas de orden superior, como el lenguaje, se basan en procesos neuronales tempranos y más básicos que sientan las bases para conexiones y sistemas posteriores. Una función de procesamiento neuronal fundamental necesaria para el desarrollo de la cognición y el lenguaje receptivo es la capacidad temprana de diferenciar los sonidos del habla entre sí (más allá de la audición, una percepción más simple del sonido). En los bebés prematuros, el procesamiento de los sonidos del habla es frecuentemente deficiente en comparación con sus pares nacidos a término al momento del alta de la unidad de cuidados intensivos neonatales (UCIN) y se asocia con peores resultados a los dos años de edad. El tiempo pasado en la UCIN después del nacimiento no compensa el procesamiento atípico de los sonidos del habla y, en la primera infancia, muchos bebés prematuros requieren terapias dirigidas. Actualmente, ninguna intervención tecnológica aborda el problema de la mala diferenciación de los sonidos del habla de los bebés prematuros durante la hospitalización en la UCIN, cuando existe el mayor potencial para mejorar este proceso neuronal básico.

Raíz del problema: Contribuir al procesamiento deficiente de los sonidos del habla de los bebés prematuros es un entorno auditivo atípico en la NICU, experimentado durante un momento de vulnerabilidad neuronal y fases críticas de desarrollo. El entorno de la UCIN es rico en sonidos de máquinas o voces humanas que, al no ser filtradas por el entorno uterino, suelen estar por encima de los niveles de volumen recomendados. Por el contrario, la UCIN es pobre en sonidos que normalmente cablearían conexiones en desarrollo en el cerebro del recién nacido, como las voces humanas en un entorno natural. El estímulo auditivo óptimo para los bebés después del nacimiento serían las voces de sus padres, a bajo volumen y dirigidas en patrones receptivos y dirigidos al bebé. Sin embargo, a pesar de las políticas de apoyo de la NICU, pocos padres pueden estar presentes de manera constante para brindar esta intervención de voz, debido a imperativos sociales, geográficos y económicos. Los determinantes sociales y psicológicos de la salud agravan aún más el problema.

Soluciones: Proporcionar a los bebés la voz grabada de sus padres cuando están despiertos, fisiológicamente estables y receptivos puede ayudar a que su sistema auditivo en desarrollo reciba experiencias apropiadas. Además, si la voz: 1) está dirigida al bebé; 2) a volúmenes y ritmos calibrados frente a estímulos naturales; y 3) proporcionado de manera contingente a petición del bebé (entregado consistentemente después de la misma acción fácil, dentro de un período de tiempo muy breve), se cumplen las condiciones para el aprendizaje óptimo de los sonidos del habla en humanos en desarrollo.

Desafíos para el diseño de intervenciones efectivas: existen preocupaciones de seguridad al colocar la mayoría de los dispositivos parlantes en incubadoras y cunas, a saber, riesgos de infección por dispositivos que no pueden desinfectarse completamente y la provisión de sonidos fuertes o sin filtrar en momentos en que un bebé no está receptivo, lo que causa inestabilidad fisiológica. . Existen preocupaciones sobre la eficacia con respecto al suministro de contenido no calibrado cuando el circuito neuronal del procesamiento auditivo es inmaduro e ineficiente. Además, se ha demostrado que el aprendizaje activo en bebés y niños pequeños es muy superior en cuanto a plasticidad y desarrollo cerebral en comparación con la exposición pasiva a material grabado. Finalmente, medir los efectos de la intervención en bebés preverbales es inexacto utilizando evaluaciones conductuales estándar.

En esta investigación, el equipo del estudio clínico aprovechará evidencia sólida que muestra que leer y cantar (calibrados en función de los acontecimientos del entorno natural) son beneficiosos para el desarrollo cognitivo y del lenguaje en bebés prematuros cuando la voz de la madre se dirige al bebé cuando lo solicita. La tecnología investigada está diseñada para ayudar a los bebés en la NICU mientras involucra a sus madres. La tecnología está diseñada para optimizar las experiencias de aprendizaje controlando el nivel y la duración de la intervención; El equipo del estudio clínico colabora con los equipos de enfermería de la UCIN para programar la transmisión de la voz de la madre durante estados estables y receptivos. El dispositivo de intervención está diseñado para garantizar el aprendizaje mediante la succión contingente de un chupete equipado con un sensor de presión/tiempo de succión, conectado a un altavoz que transmite la voz de la madre. Se ha demostrado que la tecnología es desinfectable para cumplir con los estándares de control de infecciones de la UCIN. A través de este diseño, los padres tienen el poder de ayudar a sus hijos incluso cuando tienen los medios, la capacidad o el tiempo para permanecer en el hospital todos los días; esta tecnología ayuda a las UCIN a brindar excelencia y justicia en la atención. Debido a que este estudio incluye una población con mayor diversidad de determinantes sociales de la salud en comparación con los estándares nacionales, y debido a un proceso de apoyo familiar que ya está implementado en los sitios de estudio de inscripción, el equipo del estudio clínico se ha esforzado por garantizar la participación en la investigación para todos. igualmente, mejorando la generalización de los hallazgos resultantes. Finalmente, el equipo del estudio clínico mide los resultados de manera objetiva, utilizando medidas del procesamiento de los sonidos del habla basadas en el cerebro (EEG). Estas medidas tienen una alta validez de constructo en bebés prematuros para los propósitos del estudio porque: (1) se obtienen de manera consistente en todo el espectro de la prematuridad y los entornos (2) reflejan el grado de madurez del procesamiento del lenguaje (3) son altamente predictivos de las puntuaciones del lenguaje receptivo en los primeros dos años, y (4) responden al tratamiento con un paradigma de voz contingente de 3 semanas. El estudio está diseñado para demostrar la eficacia de la tecnología en un ensayo controlado aleatorio que utiliza protocolos rigurosos; el diseño del estudio respeta la atención estándar que con mayor frecuencia incorpora la escucha pasiva del bebé de la voz grabada por los padres (lo que proporciona una medición más conservadora del efecto de la intervención que si se comparara con ninguna exposición); El diseño del estudio investiga los efectos potenciales del entorno de la UCIN, como los tipos de habitaciones (individuales o abiertas) y el ruido ambiental. Los objetivos del estudio son los siguientes.

1. El estudio probará la hipótesis de que habrá una mayor diferencia de respuesta entre los sonidos del habla en EEG, para los bebés que reciben la intervención de voz de la madre con succión que para los bebés que escuchan la misma cantidad de voz de la madre no contingente.
2. El estudio probará si el tamaño del efecto de la intervención aumenta cuando el ruido de fondo de la UCIN es menor.
3. El estudio explorará si el tamaño del efecto de la intervención varía según el tipo de habitación de la UCIN.