けいれん性発声障害に対する喉頭振動 (SD-VTS)

痙性発声障害 (SD) は、中年期に自然に発症するまれな音声障害です。 SDの患者は通常、緊張したり、窒息したりする発話と、話すのに大変な努力が必要であると報告しています。 これらの症状を引き起こす喉頭の筋肉組織の不随意けいれんは、ほとんどの場合発話中に発生します。 進行は最初の 1 年間は緩やかで、その後慢性化して生涯続きます。 けいれん性発声障害の原因は不明ですが、SD はタスク固有の焦点ジストニア (FD) の一種であると考えられています。 男性よりも女性の方が影響を受けています。 現在の治療選択肢は限られています。 SDは行動言語療法に反応しません。 それは主にボツリヌス毒素注射 (ボトックス) で治療され、一時的な症状の緩和を提供するものもありますが、すべての SD 患者が十分に許容できるわけではありません。 現在、SDの治療法はありません。

FD が非ジストニア筋組織にも現れる運動感覚障害に関連しているという収束的な証拠があり、ジストニアの運動症状は局所的であるが、関連する体性感覚障害は一般的であることを示しています。 私たちのグループ (NIH 1R21DC011841) からの最近の研究では、SD における上肢の固有受容障害が確認され、根底にある体性感覚障害も SD の特徴であることを示しています。 私たちの評価では、この発見は、SDの行動療法の欠落への道を開きます。 具体的には、筋肉や皮膚の振動する機械受容器からの求心性シグナルを変化させることが知られていることを考えると、振動触覚刺激 (VTS) が適切なツールである可能性があることを研究者は示唆しています。 このアプローチは、VTS が非侵襲的な形の神経調節であり、SD 患者の発話に測定可能な改善をもたらすことを示すことを目指しています。 SD は、他の FD と同様に、異常に増加した皮質興奮とニューロン同期のレベルの上昇に関連していることを考えると、VTS は、頸部ジストニアで示されているように、運動皮質ニューロン活動を非同期化することにより、SD の感覚運動皮質興奮を減少させることができると提唱しました。 技術的には、新しく利用可能な軽量のウェアラブル低電圧バイブレーターは、制御された実験室環境の外で喉頭 VTS を適用する可能性を初めて提供します。これは、技術が臨床的に有用であるために不可欠です。 一般に、a) VTS が音声品質の測定可能な改善を誘発すること、b) 体性感覚および運動皮質の活性化に測定可能な変化を誘発することを実証する必要があります。 したがって、提案には次の具体的な目的があります。

1. VTS を 1 回長時間適用すると、VTS の停止後 60 分まで維持される SD 音声品質の急激な改善が生じることを実証します。 自己報告（努力尺度）、臨床評価（声のコンセンサス聴覚 - 知覚的評価 - CAPE-V）によって測定された、SDグループの大幅な音声改善を示すトレーニング前とトレーニング後の比較。声が途切れ、ケプストラム ピーク プロミネンスを決定することで、この目標が実現します。 研究者の予備データは、VTS がこれらのマーカーによって測定されるように、SD 患者の声質の改善を誘発することを示しています。
2. 長時間の VTS を繰り返すと、SD 音声品質が長期にわたって改善され、最大 3 か月間維持されることを実証します。 SD患者は、8週間の在宅VTSトレーニングプログラムに参加します。 治療群または偽群 (効果のない低頻度 VTS) に無作為に割り付けた後、患者は低強度または高強度のトレーニング群 (1 対 3 セッション/週) で開始し、4 週間後にクロスオーバーします。 音声/発話生成の客観的測定 (目標 1 を参照) によって評価されるように、VTS 治療グループの大幅な長期的な音声改善が 11 週間にわたって持続することを示すことで、この目標が実現されます。
3. VTS の適用が SD の皮質活動の急激な非同期化を誘発することを実証し、VTS の想定される有効性に関する神経生理学的証拠を提供します。 VTS が脳波 (EEG) によって測定される体性感覚および運動皮質処理の短潜時特性変化と関連していることを確認し、これらの変化が感覚運動皮質領域のアルファおよびベータバンド活動の減少を示していることを文書化することで、この目標が達成されます。 研究者らの予備データは、VTS が健康な参加者と SD 参加者の体性感覚皮質と運動皮質での低周波神経活動を抑制することを示しています。 VTS トレーニング (目的​​ 2) 中に縦方向の EEG データを取得することで、研究者は喉頭 VTS による皮質活性化の長期的な変化を監視し、それらを音声品質の変化と関連付けることができます。

影響。 これは、SD 音声症状に対する VTS の効果に関する最初の体系的な研究です。 この提案は、音声障害の理解と診断と治療の改善に重点を置いた PA-14-236 (音声障害の研究の推進) と一致しています。 成功した場合、提案の作業は、より多くの患者サンプルでアプローチの有用性を調べるための臨床試験の科学的基盤を築くことになります. それは、SDに関連する感覚運動皮質活性化パターンと、VTSに対する皮質応答の縦方向の変化を記録します。 これにより、VTS を適用しながら音声生成への影響​​をリアルタイムで監視できる、ウェアラブルでユーザーがプログラム可能な医療機器の開発が促進されます。 最終的に、VTS は、既存のボトックス療法を強化するか、ボトックス注射に耐えられない患者のための代替介入オプションになることで、利用可能な治療手段を拡大します。