Efficacia della formazione cognitiva e fisica nei sopravvissuti al cancro pediatrico

Obiettivi e ipotesi:

Lo scopo generale di questo studio è triplice: in primo luogo, questo studio mira ad approfondire le conoscenze su particolari modelli di deterioramento cognitivo a lungo termine nei sopravvissuti al cancro pediatrico. Comprendere la natura dei deficit cognitivi in ​​questa popolazione sarà utile per sviluppare strategie terapeutiche su misura. In secondo luogo, la disponibilità di una formazione basata sull'evidenza ben progettata e adatta ai bambini è di grande rilevanza clinica per prevenire i problemi scolastici e l'ulteriore declino delle funzioni cognitive. In terzo luogo, l'individuazione dei cambiamenti neuronali indotti dall'allenamento nella struttura della materia bianca darà un'idea della plasticità funzionale del cervello del bambino. Inoltre, i cambiamenti indotti dall'allenamento nella materia bianca creerebbero una forte evidenza dell'effetto del particolare intervento.

Nel presente studio saranno valutate in particolare le seguenti ipotesi:

1. I bambini con una storia di tumori cerebrali (BT) mostrano particolari problemi di memoria e attenzione, con conseguente deficit generale in diverse aree cognitive. I bambini con una storia di cancro senza coinvolgimento del SNC mostrano meno problemi rispetto ai bambini con una storia di cancro con BT negli stessi domini cognitivi, ma più problemi rispetto ai bambini sani di controllo.
2. L'allenamento standardizzato della memoria di lavoro porta al miglioramento delle prestazioni della memoria di lavoro. Si prevede il trasferimento dell'effetto dell'allenamento soprattutto alle aree delle funzioni esecutive, della memoria e dell'attenzione.
3. L'allenamento fisico porta al miglioramento della coordinazione, della resistenza e della forza motoria. Un trasferimento a diverse aree cognitive (es. funzioni esecutive) e il concetto fisico di sé.
4. Dopo l'allenamento della memoria di lavoro e l'allenamento fisico, la struttura della sostanza bianca dei pazienti mostrerà cambiamenti significativi nell'anisotropia frazionaria. Ci saranno anche cambiamenti nella connettività funzionale.
5. Gli effetti neuropsicologici dell'allenamento saranno ancora presenti dopo 6 mesi dopo l'allenamento per entrambi i gruppi sperimentali.

Tutti i confronti saranno effettuati a livello individuale (livello intra-individuale, obiettivo primario) e inter-individuale (confronti tra gruppi, obiettivo secondario). Il livello di significatività è impostato su α = 0,05.

Partecipanti:

Sopravvissuti al cancro: i ricercatori includeranno 150 bambini e adolescenti di età compresa tra 7 e 16 anni che hanno ricevuto una diagnosi iniziale di cancro con/senza coinvolgimento del SNC (sistema nervoso centrale) negli ultimi 10 anni e hanno terminato il loro trattamento (chirurgia, radiazioni e/o chemioterapia ) almeno 12 mesi prima della loro partecipazione allo studio. I sopravvissuti al cancro saranno reclutati in due diverse unità pediatriche specializzate in Svizzera. Al fine di ridurre al minimo l'eterogeneità del campione, saranno esclusi dallo studio i bambini con una storia di cancro senza coinvolgimento del SNC e solo rimozione chirurgica del tumore senza successiva radioterapia e/o chemioterapia. A causa della maggiore probabilità di abbandono dei bambini con una storia di cancro in uno studio longitudinale, verrà reclutata una quantità di partecipanti superiore a quella statisticamente richiesta (> 25 bambini per gruppo) per raggiungere una potenza statistica sufficiente.

Controlli sani: 40 bambini e adolescenti sani (abbinati per età e sesso) saranno inclusi nella prima valutazione e fungeranno da campione di controllo sano. Saranno reclutati principalmente tramite i loro fratelli, che sono inclusi nel gruppo dei sopravvissuti al cancro e anche da conoscenze personali tra il personale ospedaliero e i collaboratori dello studio.

Disegno Il presente studio è concepito come uno studio controllato stratificato randomizzato comprendente due gruppi di intervento, un gruppo di attesa (bambini con una storia di cancro [sia CNS+ che CNS-] e un gruppo di controllo sano (appaiato per età e sesso). Alcuni bambini del gruppo di pazienti saranno assegnati a un gruppo di controllo in attesa per determinare gli effetti dell'allenamento (il loro allenamento inizia più tardi). Dopo l'assegnazione casuale alle rispettive condizioni, il materiale di intervento (XBOX o computer), verrà installato a casa dei partecipanti. In tal modo, avrà luogo una prima sessione di formazione supervisionata. Verranno esaminate le funzioni esecutive prima e dopo, nonché maggiori dettagli sugli effetti di una singola seduta di intervento (sul godimento, l'eccitazione ecc.). Successivamente, il rispettivo gruppo seguirà un allenamento di memoria di lavoro standardizzato e computerizzato o un allenamento fisico. La valutazione neuropsicologica sarà effettuata prima dell'intervento / allenamento e rieseguita con tutti i partecipanti alla fine dell'allenamento della memoria o dell'allenamento fisico ea 6 mesi dopo l'allenamento. L'imaging strutturale e funzionale verrà eseguito prima e subito dopo l'allenamento della memoria di lavoro e l'allenamento fisico. Verrà utilizzato un sistema MRI a corpo intero da 3 Tesla (Siemens; Erlangen, Germania). L'imaging anatomico sarà ottenuto utilizzando una sequenza per l'imaging cerebrale strutturale pesato in T1 con copertura dell'intero cervello. Le immagini di connettività strutturale saranno acquisite utilizzando una sequenza q-ball, la connettività funzionale sarà misurata utilizzando una sequenza di imaging planare multibanda (MB EPI). La pre e post-elaborazione dei dati strutturali sarà eseguita utilizzando i programmi SPM8 (Welcome Departement of Imaging Neuroscience, Londra) e MATLAB (MATLAB versione 8.2). Per eseguire analisi di connettività funzionale, viene utilizzato il toolbox di connettività fMRI CONN 13.1 (Whitfield-Gabrieli & Nieto-Castanon, 2012). Le mappe di anisotropia frazionaria sono fornite dal software Siemens e possono essere utilizzate direttamente per ulteriori valutazioni statistiche.

Interventi:

Tutti i 150 partecipanti con una storia di cancro saranno assegnati in modo casuale ma stratificato a 3 gruppi (gruppo A, B e C) (vedi Fig.1).

Allenamento A: il gruppo A (n1= 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) sarà sottoposto a un programma di allenamento della memoria di lavoro. I bambini riceveranno un allenamento individuale della memoria basato sul programma per computer Cogmed RM (Klingberg et al., 2005) e saranno supervisionati da neuropsicologi qualificati. La sua efficacia nell'uso con bambini con cancro è stata recentemente pubblicata (ad es. Hardy et al., 2012). I ragazzi saranno sottoposti a 25 sessioni di formazione "online"; ogni sessione dura circa 45 minuti e consiste in una selezione di vari compiti che prendono di mira i diversi aspetti della memoria di lavoro. Il livello di difficoltà dell'allenamento viene sempre adattato in base alle prestazioni dell'utente. I bambini eseguiranno il programma di allenamento della memoria a casa per un periodo di 8 settimane. Il bambino e un allenatore autorizzato Cogmed RM (neuropsicologo) esamineranno e monitoreranno i risultati della formazione di ogni giorno online. In una prima seduta in ospedale (Zurigo o Berna) il coach Cogmed RM pianifica e struttura la formazione insieme al bambino e ai genitori. L'allenatore fornirà supervisione settimanale e feedback sulle prestazioni e sui progressi del bambino tramite telefonata a casa del bambino. Nella sessione conclusiva con il bambino ei genitori verrà ripassata l'esperienza formativa.

Allenamento B: Il gruppo B (n1= 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) riceverà un allenamento fisico che può essere eseguito a casa. La formazione si baserà sui giochi Xbox Kinect (ad es. Shape Up) e comprendono giochi e attività come giochi di salto e corsa, allenamento fisico e attività di danza. Tutto il materiale sarà fornito dall'Inselspital Bern. Una sessione di allenamento durerà circa 45 minuti e verrà eseguita 3 giorni alla settimana per un periodo di 8 settimane.

Il gruppo C (n1= 25 CNS+, n2 = 25 CNS-) fungerà da gruppo di controllo in attesa e riceverà il programma di allenamento della memoria fisica o di lavoro dopo il completamento della valutazione neuropsicologica II.