Kognitiivinen koulutus HIV:n toiminnallisen aivojen terveyden parantamiseksi

Tyypilliset HIV:n kognitiivisten puutteiden muodot heijastavat heikentynyttä aivoverkoston toimintaa, mikä johtuu todennäköisesti aivojen terveyteen liittyvien loukkausten yhdistelmästä: jotkut yleiset (ikääntyminen), jotkut HIV-spesifiset (tulehdus, diffuusi demyelinaatio ja luontainen haavoittuvuus, joka vaihtelee yksilöiden välillä). Tämän näkemyksen mukaisesti kognitiiviset alueet kärsivät eniten ne, jotka luottavat laajennettuihin verkkoihin (esim. huomio- ja toimeenpanotoiminnot, jotka perustuvat fronto-parietaaliseen ja fronto-striataaliseen piiriin, hienoon ajoitukseen (psykomotoriseen toimintoon) tai molempiin. Nämä verkkopohjaiset kognitiiviset toiminnot ovat haavoittuvia, mutta ne ovat myös joustavia: etulohkoihin liittyvissä verkoissa on korkea oppimisesta riippuvainen plastisuus. Tämä väittää, että HIV:n kognitiiviset puutteet voivat olla korjattavissa kognitiivisen koulutuksen avulla, ja ehdottaa mekanismeja, joilla tämä voi tapahtua. Kognitiivisen kuntoutuksen muotoja on monia; Lähestymistavat, joissa hyödynnetään edistystä ymmärtämisessämme neuroplastisuuden mekanismeista ja ihmisen kognitiota tukevista hermojärjestelmistä, ovat todennäköisesti suurimmat. Tässä tutkimuksessa hyödynnämme plastisuuspohjaista adaptiivista kognitiivista korjausta (PACR), joka on tehokas menetelmä tämän muovipotentiaalin hyödyntämiseksi. Käsitteellisesti PACR soveltaa hyvin ymmärrettyjä tekniikoita, jotka on johdettu aivojen plastisuudesta ja implisiittisestä/proseduaalisesta/havaittavasta oppimisesta tiedonkäsittelyn nopeuden ja tarkkuuden parantamiseksi harjoituksilla, jotka on suunniteltu edistämään yleisiä parannuksia. Samanaikaisesti nämä harjoitukset sitovat voimakkaasti neuromodulatorisia järjestelmiä palauttamaan normaalin oppimisen ja muistin hallinnan. Kun yksilö palauttaa nämä heikentyneet kyvyt intensiivisen proseduaalisen oppimisen avulla, naturalistisen tiedon koodaus paranee merkittävästi, ja kaikki tuloksena tulevat deklaratiiviset muisti- ja kognitiiviset toiminnot, jotka perustuvat saapuvan tiedon laatuun, myös välttämättä paranevat, mikä johtaa parannukseen, joka yleistyy koulutettujen tehtävien lisäksi. . Useat satunnaistetut kontrolloidut tutkimukset ovat nyt osoittaneet, että PACR parantaa kognitiivisia ja toiminnallisia kykyjä potilaspopulaatioissa, joiden kognitiivinen toimintahäiriö on tyypiltään ja laajuudeltaan samanlainen kuin potilailla, joilla on HIV:n aiheuttamia kognitiivisia häiriötekijöitä.

PACR toimii verkkoselaimessa millä tahansa Internetiin yhdistetyllä tietokoneella ja se on toteutettu mukaansatempaavassa pelimaisessa muodossa. Osallistuja valitsee yhden päivälle suunnitelluista kognitiivisista harjoituksista ja tekee sitä viisitoista minuuttia. Itse harjoitus sisältää tieteen ydinärsykkeet ja tehtävän, joka on rakennettu pelimaiseen kokemukseen. Osallistujat suorittavat kymmeniä tai satoja kokeita viidentoista minuutin istunnon aikana, ja jokainen kokeilu tarjoaa kuulo- ja visuaalista palautetta ja palkintoja, jotka osoittavat, suoritettiinko koe oikein vai väärin. Jokaisen kokeilun jälkeen seuraavan kokeilun vaikeusaste päivitetään sen varmistamiseksi, että osallistuja saa yhden istunnon aikana ~85 % kokeiluista oikein. Siksi koulutus räätälöidään yksilöllisesti sen tehokkuuden maksimoimiseksi. Yhteenvetonäytöt, jotka sisältävät pelimittareita (pisteet, tasot) ja harjoitusmittareita (käyttö, edistyminen), näytetään osallistujalle jokaisen istunnon lopussa. Ajoitusmekanismi varmistaa, että potilas etenee harjoitusten läpi määrätyssä järjestyksessä, siirtyen yleensä yksinkertaisemmista (varhainen sensorinen käsittely) harjoituksista monimutkaisempiin (multimodaalinen, kognitiivinen ohjaus) harjoituksiin 8 viikon kokemuksen aikana. Osallistujalla on milloin tahansa pääsy vain osaan (tyypillisesti kuuteen) näistä harjoituksista, joista neljä suoritetaan päivässä.

Jokaisella harjoituksella on omat suorituskriteerit, ja kun nämä kriteerit täyttyvät, harjoitus poistetaan aktiivisesta sarjasta ja seuraava harjoitus lisätään. Tämä mekanismi varmistaa osallistujan jatkuvan uutuuden ja sitoutumisen sekä sen, että osallistuja etenee sujuvasti koko harjoitussarjan läpi ohjelman käyttöjakson aikana.

PACR-ohjelmaan tarjotaan ilmainen pääsy, ja räätälöity kognitiivinen koulutusohjelma kehitetään sekä ranskaksi että englanniksi, ja se kohdistuu erityisesti alueisiin ja mekanismeihin, joihin HIV vaikuttaa eniten. Tähän sisältyy sopivimpien koulutusmoduulien valinta (12 suunnitteilla) sekä web-pohjaisen esityksen ja palautteen optimointi, jotta varmistetaan hyväksyttävyys tälle kohderyhmälle.

Hoidon tavoitteena on käyttää määrättyä ohjelmaa 30 minuutin jaksoissa, viisi kertaa viikossa, 8 viikon ajan satunnaistamisen jälkeen; ohjelman käyttö on mikä tahansa yhdistelmä kotona (tai yhteisön Internet-resurssissa) tai klinikalla suoritettavia istuntoja.

Tuloksena on B-CAM:n vastaustila (määritelty >0,5 logitin parantuneeksi). Olettaen, että tulos on saatu binomiaalisesta jakaumasta odotetun vasteen todennäköisyyden ollessa 10 % (n=3) ilman interventiota, 30 koehenkilöä välittömässä harjoitteluryhmässä mahdollistaa positiivisen vasteen havaitsemisen arvolla P < 0,05, jos 7 tai useampi henkilö vastaa. Molemmissa ryhmissä havaitut vastaukset antavat tarkempia arvioita, jotta voidaan suunnitella tämän työn laajentamista koko kokeeseen. Tutkiva analyysi arvioi vastauksen vain niiltä, ​​jotka suorittivat vähintään 60 % koulutustilaisuuksista, ja tiedostavat, että teho tässä heikkenee, mutta tiedot ovat silti tärkeitä.

Molempien ryhmien osallistujia verrataan myös kaikkiin satunnaistettuihin tähän interventioon koko alustassa. Yleisiä estimointiyhtälöitä (GEE) käytetään tässä toissijaisena, yleisempänä lähestymistapana, joka mahdollistaa muiden aikapisteiden mallintamisen ja muiden tulosten huomioimisen. Tämä ottaa huomioon joko binääriset (vastaajatila) tai jatkuvat (kognitiivisten testien pisteet) tulokset. Tämä analyysi käyttää regressiomallia, mutta tulosten klusterointi ajassa on hallinnassa. Binäärituloksissa ryhmän vaikutus (välitön tai kontrolli) ilmaistaan ​​kertoimena; jatkuville tuloksille parametri on vaikutuksen koko, joka vastaa säädettyä pari-t-testiä. Vuorovaikutustermi testaa, eroiko vaikutus ryhmittäin (eli oliko se suurempi välittömässä harjoitteluryhmässä, kuten oletettiin).

Lisäanalyysejä käytetään selittämään muutoksia B-CAM-pisteissä interventiosta odotettavissa olevien muutosten funktiona. Koska interventiokohortti on pieni, käytämme konkordanssiparametreja regressiomallin sijaan kvantifioidaksemme, missä määrin muutokset oletetuissa interventioiden toimintamekanismeissa ovat yhdenmukaisia ​​(yksilötasolla) tulosten (kognitiivinen kyky) muutosten kanssa. ).