Stimolazione diretta transcranica (tDCS) e intervento comportamentale nell'afasia

Obiettivi specifici Obiettivo 1: Identificare e quantificare gli effetti dell'a-tDCS sulla corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (DLPFC) in combinazione con un trattamento comportamentale intensivo sulla denominazione nell'afasia non fluente. a-tDCS (2mA per 20 minuti) sarà applicato sulla DLPFC sinistra con il catodo sopra l'orbita destra. Verranno utilizzate misure comportamentali pre e post trattamento di denominazione e memoria di lavoro per quantificare e confrontare le differenze. Ipotesi 1: a-tDCS comporterà miglioramenti nell'accuratezza della denominazione, nei tempi di risposta nella denominazione e nella memoria di lavoro (WM) nei partecipanti con afasia non fluente.

Obiettivo 2: Confrontare gli effetti dell'a-tDCS applicata alla DLPFC sinistra prima del trattamento comportamentale con quelli durante il trattamento comportamentale nell'afasia non fluente. a-tDCS (2mA per 20 minuti) sarà applicato sulla DLPFC sinistra con il catodo sopra l'orbita destra. Le misure comportamentali pre e post trattamento della denominazione e della memoria di lavoro saranno utilizzate per quantificare e confrontare le differenze funzionali tra le condizioni. Ipotesi 1: a-tDCS al DLPFC durante il trattamento si tradurrà in un maggiore miglioramento dell'accuratezza della denominazione, del tempo di risposta della denominazione e della WM nei partecipanti con afasia non fluente.

Significato I risultati dello studio proposto getteranno le basi per uno studio clinico più ampio che a sua volta avrà un impatto significativo sugli individui con afasia dato che i deficit di denominazione sono un sintomo comune in questa popolazione. Poiché la presenza di deficit di denominazione ha una relazione negativa con il benessere emotivo e la comunicazione funzionale 26-30, il trattamento che migliora i deficit di denominazione influenzerà positivamente la qualità della vita in molti di questi individui. L'approccio adottato per rimediare ai deficit di denominazione nell'afasia consiste nel trattare i sistemi WM compromessi sulla base del presupposto che determinati processi cognitivi sono alla base delle funzioni linguistiche nell'afasia. Questo approccio rappresenta un allontanamento dalla maggior parte degli approcci di trattamento dei nomi basati sul comportamento, ma riflette un crescente riconoscimento del fatto che i sistemi di WM negli individui con afasia influiscono sulle loro prestazioni linguistiche 5, 31. L'aggiunta di a-tDCS come strumento di neuromodulazione per aumentare l'eccitabilità corticale (upregulate) del centro della memoria di lavoro per la denominazione del bersaglio è un nuovo approccio. Inoltre, questo studio chiarirà ulteriormente la tempistica ottimale di a-tDCS al fine di ottenere i risultati più vantaggiosi, che non sono stati ancora riportati. Questi risultati, insieme ad altri studi correlati, daranno forma alle future linee guida per la pratica clinica poiché più studi adotteranno un approccio cognitivo-linguistico simultaneo per trattare i deficit linguistici nell'afasia.

Design & Metodologia Partecipanti. Saranno reclutati quattro individui con afasia. Questi partecipanti devono soddisfare i seguenti criteri di inclusione/esclusione: a) completamento della scuola superiore o GED; b) visione normale o corretta; c) un'acuità uditiva adeguata per scambi conversazionali 1:1; d) uso dell'inglese come lingua principale; e) una lesione vascolare nell'emisfero sinistro dominante verificata da una scansione MRI entro sei mesi dall'inizio dello studio. Questi partecipanti devono inoltre soddisfare i seguenti criteri di esclusione: a) nessuna storia precedente di malattie o malattie neurologiche o psichiatriche, difficoltà di linguaggio o di apprendimento o abuso di alcol/sostanze; b) nessuna storia di convulsioni; c) assenza di impianti metallici nella testa (tranne le otturazioni dentali); d) nessuna lesione nel DLPFC sinistro confermata dalla RM; e) nessuna gravidanza in corso. Misure comportamentali pre-test. I partecipanti saranno visti tra 2-3 sessioni per sottoporsi a test cognitivo-linguistici completi prima dell'inizio del trattamento. I test si svolgeranno presso il Clinical Translational Science Institute (CTSI) dell'Università del Minnesota (UMN). Le misure del test comportamentale includeranno il WAB 32 per ottenere il WAB Aphasia Quotient (WAB AQ), il Boston Naming Test (BNT) 33 e l'Apraxia Battery for Adults (ABA-2) 34. Il WAB AQ fornirà una classificazione generale del sottotipo di afasia, i punteggi del BNT forniranno il livello di gravità della compromissione della denominazione e le prestazioni ABA-2 saranno utilizzate per valutare la gravità dell'aprassia del linguaggio (AoS). Per valutare l'integrità del negozio fonologico, i partecipanti saranno testati per gli effetti della somiglianza fonologica utilizzando sia la presentazione uditiva che visiva 35, 36. Per valutare l'integrità dei processi di prova subvocale, i partecipanti saranno testati per gli effetti della lunghezza delle parole sia sull'estensione uditiva che visiva 37; gli effetti della soppressione articolatoria sulle prestazioni di richiamo 37, 38; e sentenze in rima 39-41. Saranno seguiti i protocolli che sono stati adattati per le persone con afasia42-45. Questi test saranno utilizzati per distinguere le prove comportamentali di processi di prova subvocali carenti da una memoria fonologica a breve termine carente. Saranno scelti per lo studio individui con una gamma di afasia non fluente da moderata a moderatamente grave, una gamma di anomia da moderata a moderatamente grave e una gamma di AoS da lieve a assente. Saranno ottenute anche sonde di riferimento prima dell'inizio dello studio. La stabilità della prestazione di base, definita come differenza non superiore al 20% tra i punteggi, sarà ottenuta in tre sessioni consecutive al fine di stabilire il controllo sperimentale. Misure comportamentali post-test. I partecipanti saranno anche visti per i test post-trattamento dopo l'implementazione del protocollo di trattamento. Il test si svolgerà a casa del partecipante. Le misure comportamentali post-trattamento includeranno BNT, ABA-2, attività WM e denominazione degli elementi di trattamento e controllo. Si prevede che sarà necessaria una sola sessione per i test post-trattamento. Verrà inoltre fornito un sondaggio sugli eventi avversi per valutare il livello di disagio del partecipante durante l'uso di tDCS. Protocollo tDCS. Ogni partecipante sarà comodamente seduto su una sedia. Una cuffia da nuoto verrà posizionata sulla testa del partecipante per identificare i punti di riferimento cranici per un posizionamento accurato degli elettrodi. L'area indicata come F3 dal sistema internazionale 10/20 per il posizionamento degli elettrodi dell'elettroencefalogramma46 è stata stabilita come la posizione ottimale per il targeting del DLPFC sinistro25, 47-49. La regione F3 sarà localizzata segnando il vertice (il punto medio tra il trago sinistro e destro e il punto medio tra nasion e inion), misurando la circonferenza della testa. Quando queste misurazioni vengono inserite nel Beam F3 Locator Software50, vengono forniti valori aggiuntivi per identificare in modo affidabile la posizione di F3. Una volta stabilito F3, verranno preparati e posizionati due elettrodi di spugna di superficie imbevuti di soluzione salina (352 cm). Per una stimolazione anodica ottimale al DLPFC, l'anodo sarà posizionato sopra F3 e il catodo sarà posizionato sopra la regione sopraorbitale destra23, 24, 47, 48. Una corrente di 2mA verrà erogata per 20 minuti 24 da uno stimolatore di corrente transcranico multicanale (Starstim, Neuroelectrics Corporation; Cambridge, MA). a-tDCS verrà applicato prima e durante il trattamento comportamentale nel disegno specificato di seguito.

Progettazione del trattamento. Due condizioni di trattamento saranno presentate in un ordine controbilanciato in un disegno incrociato. La condizione non primaria (NONPRIME) consisterà in 40 minuti di solo trattamento di denominazione, seguiti da altri 20 minuti di trattamento di denominazione concomitante con a-tDCS. La condizione innescata (PRIME) consisterà nella presentazione di a-tDCS per 20 minuti prima del trattamento di denominazione, mentre il soggetto siede tranquillamente e comodamente su una sedia. Dopo il periodo di priming di 20 minuti, l'a-tDCS verrà rimosso e il partecipante riceverà un trattamento di denominazione per 60 minuti. Entrambe le condizioni saranno presentate per quattro giorni consecutivi. Due partecipanti riceveranno la sequenza NON-PRIME-PRIME, con un periodo di washout di un mese tra le due condizioni. Altri due partecipanti riceveranno la sequenza PRIME-NON-PRIME, con un periodo di sospensione di un mese tra le due condizioni. Il tempo di reazione alla denominazione verrà valutato immediatamente dopo ogni giorno di trattamento.