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アレクシア中部における読解力向上の根底にある脳のメカニズム

2016年11月3日 更新者:University College, London

中枢性失読症は、脳卒中によって引き起こされる一般的な読書障害です。 中枢性失語症(CA)の患者は、読むのが遅く、頻繁に間違いを犯し、さらに話し言葉にも問題を抱えています。

この研究には 3 つの目的があります。

  1. CA 患者の読書をサポートするニューラル ネットワークの研究 比較的一般的な症候群であるにもかかわらず、CA の脳機能画像研究はこれまで行われていませんでした。 このプロジェクトでは、磁気共鳴画像法 (MRI) と脳磁図検査 (MEG) を使用して、脳のどの領域が損傷しているのか、また、読書ネットワークの保存された部分が読書回復をサポートする治療によって促進できるかどうかを理解します。
  2. CA のための新しい治療法のテスト 研究チームは、クロスモーダル アプローチ (書き言葉と話し言葉のペア) を使用して読解を訓練する「iReadMore」と呼ばれるトレーニング ソフトウェアを開発しました。 この治療法は、純粋失読症と呼ばれる同様の読書障害を持つ患者に効果があることが示されています。 iReadMore ソフトウェアは CA の読解力不足に対処するために適応され、研究では読解力が大幅に向上するかどうかがテストされます。
  3. 脳刺激を使用して行動トレーニングを強化する 経頭蓋直流刺激 (tDCS) は、健康な対照者と脳卒中患者の言語能力を向上させることが示されている脳刺激技術です。 この研究では、tDCS(「iReadMore」療法と同時に提供される)が読書リハビリテーションを大幅に強化するかどうかをテストします。 患者は 2 つのグループに分けられます: 1 つは最初に 4 週間のトレーニング ブロックと本物の tDCS を受け、続いて 4 週間のトレーニング プラス偽 tDCS が続きます; もう 1 つのグループは 2 つの治療ブロックを逆の順序で受けます。 両グループは最終的に同量の行動療法と tDCS 刺激を受けることになります。 実際の tDCS ブロックと偽の tDCS ブロックとの読み取りの向上を比較すると、tDCS が読み取り能力の行動の向上を強化するかどうかがわかります。

仮説:

iReadMore 読書療法は、中枢性失語症患者の 1 単語の読書速度を大幅に向上させます。

tDCS 脳刺激は、偽刺激と比較して、iReadMore 療法の効果を大幅に高めます。

調査の概要

詳細な説明

中枢性失語症は、通常は脳卒中によって引き起こされる一般的な後天性読字障害です (Leff & Behrmann、2008)。 患者には全身性の言語障害(失語症)もあり、読字障害が単独で発生する純粋な失読症などの後天性読字障害とは区別されます。 失語症は、脳卒中によって引き起こされる重度の障害の中で 2 番目に一般的であり (四肢の衰弱が 1 番目です)、読解の問題 (中枢性失語) がしばしばそれに関連しています。 私たちのローカルデータベース(そこから患者を募集します)を分析したところ、212 人の患者のうち 14 人(66.5%)が失語症であることがわかりました。 中枢性アレキシアを持っています。 中枢性失語症の重症度は患者によって異なりますが、軽度の中枢性失語症であっても、生活の質に強い悪影響を及ぼし、患者が仕事に復帰したり、電子メール、テキストメッセージ、郵便でコミュニケーションしたり、単に楽しみのために読書したりすることが妨げられます。

現在、中枢性失調症に対する標準的な治療法はありません。 この病気の蔓延にもかかわらず、NHSを通じて十分な読書療法を受けている患者はほとんどいません。 グループレベルでテストされたコンピューターベースの治療法はほんのわずかであり(Katz & Wertz、1997年、Cherney、2010年)、現在患者が市販されているのは失語症における言語のための経口読解のベータ版(Cherney著)の1つだけである。使用します。 私たちは、この患者グループ向けに単語を読む速度を向上させるために設計されたソフトウェア「iReadMore」の有効性をテストすることを目的としています。

iReadMore は、以前の研究 (Woodhead et al, 2013) で純粋失レク症患者のための単語読解療法として開発されたクロスモーダル読解トレーニング方法です。 iReadMore は、単語の音声と視覚の組み合わせで構成されます。 これは、書き言葉を聴覚知覚および関連する高次表現 (語彙/意味) にブートストラップすることにより、書き言葉の正書法処理を強化するように設計されました。 「iReadMore」ソフトウェアの使用により、訓練された単語の単語の読み取り速度が大幅に向上し、純粋なアレクシアの特徴である単語の長さの影響が大幅に減少しました(Woodhead et al、2013)。

iReadMore トレーニング後の行動改善の根底にあるメカニズムは、100 ミリ秒の時間範囲で接続性ベースの仮説をテストするために最適化された画像診断法である脳磁計 (MEG) を使用して調査されました。 動的因果モデリング (DCM) 分析を使用して、読み取りネットワーク内の接続におけるトレーニング関連の変化をテストしました。 トレーニングにより左半球の接続が強化され、最も注目すべきは左下前頭回(IFG)から視覚野へのフィードバックであり、この接続は健康な対照者が読書をする際の早い段階(200ミリ秒以内)に関与していることが示されている(Woodhead et al、2012) 。 このことから、左IFGからのフィードバックが読解力の回復を促進し、腹側頭皮質と背側側頭葉の両方に接続しているこの領域のtDCS刺激が、中枢性失調症患者の行動訓練の改善を促進するという仮説が導き出された。

この以前の研究は純粋な失語症に焦点を当てていましたが、最近のパイロット研究では、iReadMore が中枢性失語症の患者にも有益である可能性があるという有望な証拠が提供されました。 結果は、iReadMore トレーニングと tDCS が 1 単語あたり約 600 ミリ秒という統計的に有意な大幅な改善をもたらし、ベースライン レベルから 28% 削減されたことを示しました。 この効果は、訓練された項目と訓練されていない項目の両方で観察されました。 偽の tDCS を使用してトレーニングをさらに 2 週間続けましたが、それ以上の顕著な改善は見られませんでした。 予定されていた 4 番目の tDCS 時点は、患者の病気により失われました。 統計的に有意ではありませんが、トレーニングされていない項目のパフォーマンスが時間の経過とともに低下する傾向が観察されました。 これは、tDCS がパフォーマンスのみに対する単純な効果ではなく、実践の強化に役割を果たしている可能性があるという証拠と一致しています (Reis et al、2009)。

まとめ:

パイロットデータは、クロスモーダル iReadMore トレーニングが純粋失レク症の患者に効果的であることを実証しました。そしてその効果は左IFGからのフィードバックによってサポートされているということです。 この研究により、iReadMore は、より蔓延しているが研究が不十分な中枢失調症の治療にも効果がある可能性があり、tDCS による左 IFG の標的刺激がトレーニング効果を高める可能性があるという予測につながりました。 この予測はすでに予備的な事例研究によって裏付けられており、本研究ではこれをさらに拡張して、中枢失語のリハビリテーションの効果とメカニズムを検討するグループ研究を行う予定である。

研究の種類

介入

入学 (実際)

23

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

      • London、イギリス、WC1N 3AR
        • Institute of Neurology, University College London

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

18年歳以上 (大人、高齢者)

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

受講資格のある性別

全て

説明

包含基準:

  • 18歳以上
  • 左半球の脳卒中またはその他の局所的な脳損傷
  • 英語を第一言語として
  • 脳卒中後少なくとも1年
  • 読解力の障害(包括的失語症検査、CATによるスクリーニングに従って定義)
  • 軽度から中等度の失語症(CATによるスクリーニングに従って定義)
  • インフォームド・コンセントを与える能力がある

除外基準:

  • 出血性脳卒中
  • 重大な病前神経疾患または精神疾患の病歴
  • 発達上の読字障害または言語障害の病歴
  • 重度の言語生産障害(CATによるスクリーニングに従って定義)
  • tDCS ターゲット領域 (左下前頭回) の損傷
  • MRI スキャンの禁忌 (例: 体内の強磁性インプラントまたは他の金属または電子物体の存在。重量は24ストーンを超えます。閉所恐怖症または妊娠)。

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:処理
  • 割り当て:ランダム化
  • 介入モデル:クロスオーバー割り当て
  • マスキング:ダブル

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
実験的:リアル tDCS

経頭蓋直流刺激 (tDCS) は、コンピューターベースの行動的単語読み取り療法と同時に投与されます。

治療の最初の 20 分間、左下前頭回 (IFG) に 2mA の陽極直流刺激を適用します。

各患者は、2 つのブロックの読解トレーニングに参加します (1 つは本物の tDCS、もう 1 つは偽の tDCS)。 各トレーニングブロックでは異なる単語がトレーニングされます。

各トレーニング ブロックは、4 週間にわたる週あたり 10 時間の読書療法で構成されます (研究現場で週に 1 時間のセッションを 3 回、自宅で 1 日あたり 1 時間のトレーニング)。

実際の tDCS セッションあたり 20 分、週 3 回
偽コンパレータ:偽のtDCS

経頭蓋直流刺激 (tDCS) は、コンピューターベースの行動的単語読み取り療法と同時に投与されます。

治療の最初の 20 分間、左下前頭回 (IFG) に偽の tDCS (定期的なフェードインおよびフェードアウト刺激ルーチン) を適用しました。

各患者は、2 つのブロックの読解トレーニングに参加します (1 つは本物の tDCS、もう 1 つは偽の tDCS)。 各トレーニングブロックでは異なる単語がトレーニングされます。

各トレーニング ブロックは、4 週間にわたる週あたり 10 時間の読書療法で構成されます (研究現場で週に 1 時間のセッションを 3 回、自宅で 1 日あたり 1 時間のトレーニング)。

模擬 tDCS、セッションあたり 20 分、週に 3 セッション

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
訓練された単語と訓練されていない単語の単語の読み取り速度と精度の変化
時間枠:ベースラインと最大 3 か月の追跡調査

単語を読む速度と正確さは、複数の時点で評価されます。

T1、T2: ベースライン評価。

T3: その後 1 か月間トレーニングなし。

T4: 本物/偽 tDCS (クロスオーバー デザイン) を使用した iReadMore トレーニングの 1 か月後。

T5: 偽 / 本物の tDCS を使用した iReadMore トレーニングの 1 か月後 (クロスオーバー割り当てが逆転)。

T6: トレーニングを受けなかった 3 か月後のフォローアップ評価。

計画された比較:

T3 対 [T1 と T2 の平均]: 読解力の自然な改善

T4 vs T3 / T5 vs T4: iReadMore と本物/偽 tDCS 後の改善の比較

T6 対 T5: 追跡評価での治療効果の維持。

ベースラインと最大 3 か月の追跡調査

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
訓練された単語と訓練されていない単語の話し言葉の繰り返しの変化
時間枠:ベースラインと最大 3 か月の追跡調査
訓練された単語と訓練されていない単語の話し言葉の繰り返しの正確さは、T1 ~ T6 で評価され、単語の読み取りと同じ比較を使用して分析されます (主要結果測定)
ベースラインと最大 3 か月の追跡調査
訓練された単語と訓練されていない単語の意味上の単語マッチングの変更
時間枠:ベースラインと最大 3 か月の追跡調査

(声に出して読むのではなく)意味を理解して読むことは、書き言葉の意味一致タスクを使用して評価されます。

訓練された単語と訓練されていない単語の意味一致の速度と精度は、T1 ~ T6 で評価され、単語の読み取りと同じ比較を使用して分析されます (主要結果測定)

ベースラインと最大 3 か月の追跡調査

その他の成果指標

結果測定
メジャーの説明
時間枠
読書に関わるニューラルネットワーク内の効果的な接続の変化
時間枠:ベースラインと最大 3 か月の追跡調査

脳磁図 (MEG) は、動的因果モデリング (DCM) を使用して、読み取りに関与するニューラル ネットワーク内の効果的な接続を調査するために使用されます。

患者は、治療の最初のブロックの直前 (T3) と、治療の最初のブロックの直後 (T4) に再度スキャンされます。

T3 と T4 での効果的な接続性を被験者内で比較すると、読書療法から生じる変化が特定されます。

最初のトレーニングブロック中に本物の tDCS を受けた患者と偽の tDCS を受けた患者の間で有効な接続性の変化 (T3 対 T4) を被験者間で比較すると、tDCS 脳刺激に起因する変化が特定されます。

ベースラインと最大 3 か月の追跡調査
灰白質または白質の体積の変化
時間枠:ベースラインと最大 3 か月の追跡調査

治療前後の構造磁気共鳴画像法(MRI)は、ボクセルベース形態計測法(VBM)を使用して分析され、読書療法の結果としての灰白質または白質の体積の変化が特定されます。

患者は、治療の最初のブロックの直前 (T3) と、治療の最初のブロックの直後 (T4) に再度スキャンされます。

T3 と T4 での脳容積の被験者内での比較により、読書療法から生じる変化が特定されます。

最初のトレーニングブロック中に本物の tDCS を受けた患者と偽の tDCS を受けた患者の間で脳容積の変化 (T3 対 T4) を被験者間で比較すると、tDCS 脳刺激に起因する変化が特定されます。

ベースラインと最大 3 か月の追跡調査

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

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捜査官

  • 主任研究者:Alex Leff, MBBS, PhD、University College, London

出版物と役立つリンク

研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始

2014年3月1日

一次修了 (実際)

2016年7月1日

研究の完了 (実際)

2016年9月1日

試験登録日

最初に提出

2014年2月12日

QC基準を満たした最初の提出物

2014年2月12日

最初の投稿 (見積もり)

2014年2月13日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (見積もり)

2016年11月4日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2016年11月3日

最終確認日

2016年4月1日

詳しくは

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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