Kognitiivinen koulutus lapsille, joilla on ASD

1. JOHDANTO Autismispektrihäiriö (ASD) on vakava hermoston kehityshäiriö, jolle on ominaista sosiaalisten ja kommunikatiivisten taitojen puute, rajoitettu joukko kiinnostuksen kohteita, toimintaa ja/tai toistuvaa käyttäytymistä, joita havaitaan tyypillisesti varhaislapsuudessa. ASD:n esiintyvyys on noin yksi 68 lapsesta ja se on nopeimmin kasvava kehitysvamma. ASD:n diagnosoinnin ja hoidon kustannusten arvioidaan olevan noin 236-262 miljardia dollaria vuodessa.

Plastisuus viittaa laajasti organismin herkkyyteen muuttua. Ihmisaivot osoittavat uskomatonta muovikapasiteettia. Useat neuronaaliset verkostot voivat ylläpitää samaa kognitiivista toimintaa (henkistä kykyä) erilaisten järjestelmien kanssa, jotka tukevat samaa toimintaa eri yksilöillä. Tämä "monet yhteen" rakenteen ja toiminnan välinen suhde on yksi plastisuuden muoto. Eri yksilöiden kognitiivisista prosesseista vastaavien hermoverkkojen tutkiminen voi antaa käsityksen prosessin plastisuudesta.

Kognitiivinen koulutus keskittyy plastisuuden käsitteeseen. Se sisältää tietyn kognitiivisen prosessin (tai useiden prosessien) toistuvan harjoittelun useiden viikkojen ajan, minkä jälkeen harjoitetun tehtävän suorituskyvyn paranemista odotetaan sekä erilaisia ​​kouluttamattomia tehtäviä, jotka liittyvät suoraan tai epäsuorasti kohdennettuun kognitiiviseen prosessiin. Suorituskyvyn kasvun yleistämistä kouluttamattomiin tehtäviin kutsutaan "siirroksi" ja se on välttämätöntä koulutuksen tehokkuuden kannalta. Kognitiivista koulutusta on käytetty aivohalvauksia, multippeliskleroosia, skitsofreniaa sairastavien aikuisten puutteiden korjaamiseen, työmuistivajeista kärsivillä lapsilla, huomiovaje-hyperaktiivisuushäiriöistä (ADHD) sairastavilla lapsilla, terveillä esikouluikäisillä lapsilla sekä terveiden nuorten kognitiivisen suorituskyvyn parantamiseen. aikuiset ja terveet vanhemmat aikuiset. Kuitenkin tämän toimenpiteen edut ASD-lapsille ovat saaneet suhteellisen vähän huomiota.

Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että aivokuoren kehityshäiriöt ASD:ssä voivat johtaa sen kliiniseen ilmenemiseen. Tarkemmin sanottuna aikaisemmat raportit ovat osoittaneet pienentyneen pitkän kantaman aivokuoren liitettävyyden ja lisääntyneen paikallisen toiminnallisen yhteyden ASD:ssä. Tämä kuvio on äskettäin varmistettu käyttämällä erittäin tiukkoja kuvantamisanalyysimenetelmiä. Tämä muuttunut toiminnallinen liitettävyys voi olla erityisen haitallinen kognitiivisille toiminnoille, jotka vaativat integroivaa tiedonkäsittelyä, kuten toimeenpanotoiminnalle (korkeamman asteen kognitiiviset toiminnot, jotka ohjaavat muita kognitiivisia prosesseja, esim. Ajatuksen ja toiminnan tietoinen hallinta), mielen teoria, kasvojen käsittely, kieli ja kommunikaatio, jotka kaikki on aiemmin todettu heikennetyiksi prosesseiksi ASD:ssä.

Lisäksi noin 50–70 prosentilla ASD-lapsista on diagnosoitu älyllinen vamma, joka ilmenee kognitiivisina häiriöinä. Kehitysvammaisuuden on osoitettu vaarantavan ASD:tä sairastavat lapset "heikosti toimivien" kehityskulkujen aikana koko elämän ajan ja riskin saada vakavampia oireita. Kognitiivisen koulutuksen on osoitettu parantavan älyllisen kapasiteetin taustalla olevia toimeenpanotoimintoja, kuten työmuistia, sujuvaa älykkyyttä, johdon huomiokykyä sekä akateemisia saavutuksia. Varhaisessa iässä annettu kognitiivinen koulutus voi vahvistaa älylliselle kapasiteetille tärkeitä prosesseja ja siten parantaa ASD:n kliinistä kehityskulkua.

Vaikka nämä viimeaikaiset ASD-teoriat viittaavat johtavien toimintojen puutteisiin, tällä alalla ei tällä hetkellä ole näyttöön perustuvaa interventiota, joka puuttuisi suoraan toimeenpanotoimintojen puutteisiin. Nykyiset ASD:n interventiot (jotka koostuvat pääasiassa käyttäytymistaitojen kehittämisestä) ovat hallinnollisesti monimutkaisia ​​ja vaativat korkeasti koulutettua henkilökuntaa. Tämän seurauksena nämä lähestymistavat ovat asettaneet erittäin suuren kysynnän klinikoille ja lääkäreille, jotka luovat pitkiä jonotuslistoja. Nämä lähestymistavat ovat huonosti monien perheiden ja koulujen saatavilla. Olemassa olevien interventioiden silmiinpistävin ja johdonmukaisin rajoitus on opittujen taitojen ilmeinen siirtämisen puute muihin olosuhteisiin ja yhteyksiin. Tämä tarkoittaa, että uudet opitut käyttäytymiset rajoittuvat siihen erityiseen kontekstiin, jossa ne on koulutettu. Yleistäminen muihin tehtäviin ja konteksteihin on kognitiivisen harjoittelun erottuva vahvuus, tätä lähestymistapaa voidaan käyttää kotona henkilökohtaisen tietokoneen kautta lisäämällä saavutettavuutta ja sitä voidaan käyttää käyttäytymistaitojen kehittämisen yhteydessä parantamaan lapsen oppimiskykyä. Siten kognitiivinen koulutus voi tarjota lupaavia tuloksia alueilla, joilla nykyiset hoidot ovat osoittaneet rajoituksia.

Tämän hankkeen tarkoituksena on ensin kehittää ohjelmistopohjainen kognitiivinen koulutusohjelma, joka on räätälöity ASD-lasten kognitiivisiin tarpeisiin (Cgnitive Assessment and Video-game Intervention Solutions, CAVINS) (vaihe 1) ja sen jälkeen tutkia ohjelman tehokkuutta kliinisten kokeiden ja kuvantamisen avulla. aivot (kliiniset tutkimukset ja kuvantamisvaiheet). Kuvantamiskomponentti tarjoaa mahdollisuuden oppia joidenkin kohdistettujen kognitiivisten prosessien hermokehyksestä sekä koulutuksen aiheuttamista muutoksista kussakin prosessissa. Tämä interventio kohdistuu useisiin ASD:hen liittyviin toimintoihin, kuten kykyyn siirtää huomio tehtävän eri osa-alueisiin, estohallintaan, työmuistiin, suunnitteluun, päättelyyn, valikoivaan huomioimiseen ja kasvojen käsittelyyn. Kuvausvaiheen aikana, ensimmäisenä vaiheena, tutkijat käyttävät toiminnallista magneettikuvausta (fMRI) tunnistaakseen harjoittelun aiheuttamia muutoksia aivoissa, jotka liittyvät sarjan muuttamiseen ja vasteen estoon.

Vasteen esto koostuu kahdesta erillisestä muodosta, vasteen hillitsemisestä ja vasteen peruutuksesta. Vastauksen aloittamisen estäminen luonnehtii rajoitusprosessia, kun taas jo käynnissä olevan vastauksen lopettaminen edustaa peruutusprosessia. Lisäksi kyky tarkkailla, havaita ja säätää virheellisen vastauksen jälkeistä käyttäytymistä edustaa virheenkäsittelyä ja on vasteen eston luontainen osa. Vasteen eston vaikeuksien on oletettu olevan vastuussa ASD:ssä havaitusta stereotyyppisestä ja toistuvasta käyttäytymisestä, joka ennustaa esikouluikäisten "mielen teorian" suorituksia ja liittyy muuttuneeseen yhteyteen etukuoren ja aivojuovio- ja parietaalialueiden välillä sekä tilavuuteen. erot ja aivojuovion muuttunut kehitys. Samoin alempi tarkkuus sarjan siirtotehtävissä liittyy vähentyneeseen aktivaatioon etu-, striataal- ja parietaalikuoressa, ja sen oletetaan olevan vastuussa ASD:ssä havaitusta henkisestä joustamattomuudesta, rajoittuneesta ja toistuvasta käyttäytymisestä.

Useat kuvantamistutkimukset ovat osoittaneet muutoksia taustalla olevassa hermoverkossa terveiden aikuisten kognitiivisen harjoittelun jälkeen. Vastaavia tutkimuksia lapsilla on kuitenkin hyvin vähän. Tällä hetkellä ei ole olemassa tutkimuksia, jotka olisivat tutkineet harjoittelun aiheuttamia muutoksia aivoissa lapsilla, joilla on ASD. Tämän projektin havainnot paljastavat kognitiivisen koulutuksen hyödyt ASD:ssä, mahdollisten hyötyjen yleistymisen ja pysyvyyden, tunnistavat koulutukseen liittyvät biologiset muutokset ja antavat paljon kaivattua tietoa järjestelmien plastisuudesta, jotka tukevat kahta ASD:hen liittyvää kognitiivista toimintoa.