Terapeuttisen laitteen kehittäminen puheäänen erottelun parantamiseksi keskosilla

Joka vuosi Yhdysvalloissa noin 10 % vauvoista syntyy ennenaikaisesti, mikä vaikuttaa lähes 400 000 perheeseen pelkästään Yhdysvalloissa. Näillä vauvoilla on usein merkittäviä kognitiivisia ja kielellisiä viivästyksiä varhaislapsuudessa, millä on kielteisiä vaikutuksia sosiaaliseen ja akateemiseen toimintaan kouluiässä ja sen jälkeen. Monimutkaiset korkeamman asteen toiminnot, kuten kieli, perustuvat varhaisiin, perushermoprosesseihin, jotka luovat perustan myöhemmille yhteyksille ja järjestelmille. Kognition ja vastaanottavan kielen kehittymiselle välttämätön perushermoprosessointitoiminto on varhainen kyky erottaa puheäänet toisistaan ​​(kuulon edellä yksinkertaisempi äänen havainto). Keskosilla puheäänen prosessointi on usein puutteellista verrattuna täysiaikaisiin ikätovereihin vastasyntyneiden tehohoitoyksiköstä (NICU) kotiuttaessaan, ja siihen liittyy huonompi tulos kahden vuoden iässä. NICU:ssa vietetty aika syntymän jälkeen ei kompensoi epätyypillistä puheäänen käsittelyä, ja varhaislapsuudessa monet keskoset tarvitsevat kohdennettuja hoitoja. Tällä hetkellä mikään teknologinen interventio ei ratkaise keskosten huonon puheäänen erilaistumisen ongelmaa NICU-sairaalahoidon aikana, kun on olemassa suurin potentiaali parantaa tätä perushermoprosessia.

Ongelman juuri: Keskosten huonoon puheäänenkäsittelyyn vaikuttaa epätyypillinen NICU-audioympäristö, joka koetaan hermoston haavoittuvuuden ja kriittisten kehitysvaiheiden aikana. NICU-ympäristössä on runsaasti koneääniä tai ihmisääniä, jotka kohdun ympäristön suodattamatta ylittävät usein suositellun äänenvoimakkuuden. Sitä vastoin NICU:ssa on huono ääni, joka normaalisti johtaisi kehittyviä yhteyksiä vastasyntyneen aivoihin, kuten ihmisäänet luonnollisessa ympäristössä. Ihanteellinen kuuloärsyke vauvoille syntymän jälkeen olisi heidän vanhempiensa äänet alhaisella äänenvoimakkuudella ja lapsen ohjaamana ja reagoivasti. Tukevista NICU-käytännöistä huolimatta harvat vanhemmat voivat kuitenkin jatkuvasti olla paikalla antamassa tätä puheinterventiota sosiaalisten, maantieteellisten ja taloudellisten tarpeiden vuoksi. Sosiaaliset ja psykologiset terveyteen vaikuttavat tekijät pahentavat ongelmaa entisestään.

Ratkaisut: Vanhempiensa nauhoitetun äänen tarjoaminen vauvoille hereillä, fysiologisesti vakaana ja vastaanottavaisena voi auttaa heidän kehittyvää kuulojärjestelmäänsä saamaan asianmukaisia ​​kokemuksia. Lisäksi, jos ääni on: 1) lapselle suunnattu; 2) tilavuuksilla ja rytmeillä, jotka on kalibroitu luonnollisesti esiintyviä ärsykkeitä vastaan; ja 3) vauvan pyynnöstä (jatkuvasti toimitettuna saman helpon toimenpiteen jälkeen, hyvin lyhyessä ajassa), edellytykset puheäänen optimaaliselle oppimiselle kehittyvillä ihmisillä täyttyvät.

Haasteita tehokkaiden toimenpiteiden suunnittelussa: Useimpien kaiutinlaitteiden sijoittamisessa inkubaattoreihin ja pinnasänkyihin liittyy turvallisuusongelmia, nimittäin infektioriski laitteista, joita ei voida täysin desinfioida, ja kovien/suodattamattomien äänten tuottaminen aikoina, jolloin lapsi ei ole vastaanottavainen, mikä aiheuttaa fysiologista epävakautta. . Kalibroimattoman sisällön tarjoamiseen liittyy tehokkuutta koskevia huolenaiheita, kun kuulokäsittelyn hermopiiri on epäkypsä ja tehoton. Lisäksi aktiivinen oppiminen on osoitettu imeväisillä ja pikkulapsilla olevan aivojen plastisuuden ja kehityksen kannalta paljon parempia kuin passiivinen altistuminen tallennetulle materiaalille. Lopuksi interventiovaikutusten mittaaminen preverbaalisilla vauvoilla on epätarkkoja käyttämällä tavanomaisia ​​käyttäytymisarviointeja.

Tässä tutkimuksessa kliininen tutkimusryhmä hyödyntää vahvaa näyttöä siitä, että lukeminen ja laulaminen (luonnollisen ympäristön tapahtumien mukaan) ovat hyödyllisiä keskosten kognitiiviselle ja kielen kehitykselle, kun äidin ääni suunnataan vauvaan pyynnöstä. Tutkittu tekniikka on suunniteltu tukemaan imeväisiä NICU:ssa heidän äitiensä kanssakäymisen aikana. Tekniikka on suunniteltu optimoimaan oppimiskokemuksia säätelemällä intervention tasoa ja kestoa; Kliininen tutkimusryhmä tekee yhteistyötä NICU:n hoitotyöryhmien kanssa ajoittaakseen äidin äänen toimituksen vakaan ja vastaanottavan tilan aikana. Interventiolaite on suunniteltu varmistamaan oppiminen jatkuvalla imemisellä tutilla, joka on varustettu imemispaine-/ajoitusanturilla, joka on yhdistetty äidin ääntä välittävään kaiuttimeen. Tekniikka on todistetusti desinfioitavissa ja täyttää NICU-infektiontorjuntastandardit. Tämän suunnittelun ansiosta vanhemmat voivat auttaa lapsiaan, vaikka heillä olisi keinot, kyky tai aika jäädä sairaalaan joka päivä – tämä tekniikka tukee NICU:ita tarjoamaan sekä erinomaista että oikeudenmukaista hoitoa. Koska tämä tutkimus sisältää väestön, jonka sosiaaliset terveyteen vaikuttavat tekijät ovat kansallisiin standardeihin verrattuna monimuotoisempia, ja koska perhetukiprosessi on jo käytössä ilmoittautuneilla tutkimuspaikoilla, kliininen tutkimusryhmä on pyrkinyt varmistamaan kaikkien osallistumisen tutkimukseen. Samalla tavalla parannetaan tulosten yleistettävyyttä. Lopuksi kliininen tutkimusryhmä mittaa tuloksia objektiivisesti käyttämällä aivopohjaisia ​​(EEG) puheäänenkäsittelyn mittareita. Näillä mittareilla on korkea rakenteellinen validiteetti ennenaikaisilla vauvoilla tutkimustarkoituksiin, koska (1) ne saadaan johdonmukaisesti esiin keskosten kirjossa ja asetukset (2) heijastavat kielen käsittelyn kypsyysastetta (3) ennustavat hyvin vastaanottavaisia ​​kielipisteitä kaksi ensimmäistä vuotta, ja (4) reagoivat hoitoon 3 viikon ehdollisen äänen paradigmalla. Tutkimus on suunniteltu osoittamaan tekniikan tehokkuus satunnaistetussa kontrolloidussa kokeessa, jossa käytetään tiukkoja protokollia; tutkimuksen suunnittelussa noudatetaan tavallista hoitoa, joka useimmiten sisältää lapsen passiivisen vanhemman äänittämän äänen kuuntelun (tarjoaa konservatiivisemman mittauksen toimenpiteen vaikutuksesta kuin jos sitä verrattaisiin siihen, ettei sitä altisteta lainkaan); tutkimussuunnitelmassa tutkitaan NICU-ympäristön mahdollisia vaikutuksia, kuten huonetyyppejä (yksi vs. avoin lahti) ja ympäristön melua. Tutkimuksen tavoitteet seuraavat.

1. Tutkimuksessa testataan hypoteesia, että EEG:ssä on suurempi vasteero puheäänien välillä imeväisillä, jotka saavat imevän äidin ääniinterventiota, kuin vauvoilla, jotka kuulevat saman määrän ei-satunnaista äidin ääntä.
2. Tutkimuksessa testataan, kasvaako interventiovaikutuksen koko, kun NICU:n taustamelu on pienempi.
3. Tutkimuksessa selvitetään, vaihteleeko interventiovaikutuksen koko NICU-huonetyypin mukaan.