神経経路の再訓練は、軽度の外傷性脳損傷後の認知能力を向上させる

この研究は、脳震盪によって引き起こされる認知障害の治療のための治療トレーニングの臨床試験を提供します。 フェーズ I 臨床試験は、mTBI によって引き起こされる認知障害の治療に成功するために、mTBI 被験者の視覚的タイミング障害の病因をターゲットにすることの実現可能性を判断するために実施されます。 この臨床試験は、mTBI 後に生じる認知障害の範囲についての理解を深めるだけでなく、mTBI 後の認知障害を治療するための最良の介入についても理解を深めます。 研究プロトコルが IRB によって承認されるとすぐに、パンフレットは Dr. Ahmed によってカイゼン脳センターと Dr. Huang によって VA 病院の両方に掲示され、被験者を募集します。 関心のある被験者は、MEG / MRI研究の適格性を確認するために電話でスクリーニングされます。 この研究は、大脳皮質タイミング プロセス (PATH トレーニング) を対象としたトレーニングと、より明確な理解を提供するように設計されています。 研究者は、4 人の mTBI 被験者のパイロット研究からの以前の結果を、mTBI 被験者のはるかに大きなサンプルに拡張します。 提案された研究は、PATHニューロトレーニングの実現可能性（フェーズI）をテストして、処理速度と視覚的作業記憶（主要な結果）と読書速度、聴覚WM、選択的注意、認知柔軟性、持続的注意、読書能力、脳震盪後の症状、質を改善します介入トレーニングの前後の標準化されたテストのスコアの違いを分析することにより、mTBI 被験者の生命と MoCA (二次的結果) の迅速かつ効果的な変化。 この研究では、背側ストリームを活性化するために左または右に移動する薄暗い灰色のパターンを提示する PATH トレーニングと、腹側ストリームのパルボセルを活性化するために左または右に傾けられた高コントラストの色付きの静止パターンを提示するシャム トレーニングを比較します。競争によって行われるように、主に背側外側前頭前野 (dlPFC) を活性化するメモリ (WM) タスク。 研究者らは、mTBI 後の PATH トレーニングは、Sham または N-Back WM トレーニングよりも作業記憶、処理速度、および注意力を向上させると予測しています。 認知機能を向上させるには、PATH トレーニングの後に認知演習を行う必要があるため、5 桁から 10 桁まで、それぞれ 500 ミリ秒間提示された正しい数字の順序を想起する 15 分間のワーキング メモリの練習からなる補完的な戦略を完了します。 PATH トレーニングと Sham トレーニングの両方に続く 15 分間。 30 分ごとの 3 つの介入 (PATH、N-back WM、および Sham ニューロトレーニング) を 12 週間、週 3 回実施します。

この研究に参加する個人は、神経学の一般診療から来るため、運動による怪我、自動車事故、および仕事関連の怪我に関与する個人、および戦闘関連のmTBIを持つVA病院からの個人が含まれる場合があります。 そのため、脳外傷の場所と範囲は比較的不均一であると予想できます。 包含/除外基準は他の場所で説明されています。 この研究は、18 ～ 55 歳の 80 人の mTBI 成人被験者を対象として、単一の調整されたテスト サイト (UCSD-PDI) を使用して、3 つの特定の目的すべてを実施します。 治療群と対照群は、年齢、性別、視覚作業記憶、モントリオール認知評価 (MoCA) スコア、TBI インシデントの数、意識喪失の期間、および mTBI の場所と程度の点でバランスが取れています。 毎年、3つの研修グループそれぞれ13科目ずつ、約40科目を合計2年間学びます。 治療グループの被験者の半分は、認知能力の改善のバイオマーカーを提供するために、前後の MEG 検査を受けます。 一度に最大 15 科目の科目のローリング登録があり、UCSD スタッフが科目を簡単に監視できるようになります。 保存されたデータの実際の被験者名と ID 番号を接続する鍵は、施錠されたファイル キャビネットに保管され、パスワードで保護されたコンピュータに保存されるため、被験者の機密性は保持されます。 12 週間にわたって週 3 回のトレーニングを受けることで患者の負担が大きくなるため、被験者の補償と認知の改善に対する欲求により、mTBI 被験者は研究にとどまるようになるはずです。 被験者はこの研究を完了するまで参加に対する補償を受けないため、ドロップアウト率は 5% 未満と予想されます。 統計学者は、上記のすべての要因を制御して、各被験者を 3 つの介入トレーニング グループのいずれかにランダムに割り当てます。 この研究では、どのトレーニンググループが最も改善するかを調査するための並行計画が組み込まれています。 被験者は、12週間間隔で2つの期間にわたって研究されます（事前事後テスト）。

介入トレーニングは、1) すべてのリサーチ アシスタント (RA) が細心の注意を払って従うように訓練された詳細な文書化されたプロトコル、2) トレーニング ビデオ、および 3) すべての RA に PATH、N-Back WM を完了させることを使用して、忠実度の高い方法で実装されます。 、およびこのトレーニングを被験者に施す前の偽の介入。 すべてのテストが同じ方法で実施されるようにするために、書面による指示は逐語的に述べられ、すべてのトレーニングは PI および/または SRA によって監督されます。 UCSD の学生は、Rossano 教授の共催の下、UCSD で募集されます。 介入トレーニングは、ソラナ ビーチにある PDI のオフィスまたは UCSD の放射線イメージング ラボのいずれかで実施され、被験者にとってより便利な場所が選択されます。 2 番目の SRA は、UCSD の Radiology Imaging Lab ですべての MEG データ収集を監督し、PDI の行動 SRA との活動を調整します。トレーニングは、被験者が都合のよい時間に日中に 30 分間、週 3 日、12 週間行います。 mTBI の被験者を対象とした新しい PATH トレーニング ビデオが開発される予定であり、mTBI の成人に最大限に関連しています。

RA は、1) 被験者がタスクに集中していることを確認することによって研究プロトコルに従い、2) 標準化されたテストを管理するために広範囲に訓練され、3) 標準化されたテストを管理するときにどの mTBI 被験者がどのグループに属しているかを知らされません。 標準化されたテストと治療および制御介入を管理する方法の学習は、PI と SRA が新しい研究 RA の各チームを監督して行われます。 各科目は、タスクが正しく行われるように、1 対 1 でトレーニングされます。 RA は、コンピューター データを調べることで対象者が任務に就いていることを確認し、必要に応じて追加のトレーニングを提供します。 すべての被験者は、12 週間にわたって週 3 回 30 分間、同じ時刻に一貫してトレーニングが行われるように、監督下でトレーニングを行う必要があります。 そうしないと、特に mTBI 被験者は注意を払い、より簡単に覚えることを学んでいるため、このタスクをタイムリーに完了することはほとんどありません。 テキストによるリマインダーも各被験者に送信され、脳のトレーニングに参加するように促されます。 被験者が不快感を感じている場合は、画面から目をそらし、1 ～ 2 分間の短い休憩を取るように指示されます。 これらの副作用はめったに経験されません。

PI の Dr. Teri Lawton と Co-I の Prof. Aaron Seitz は、どちらも制御された検証研究の実施に豊富な経験を持ち、2 つの SRA (1 つは行動データを監督し、もう 1 つは MEG ベースのデータ) がトレーニングを担当します。スケジューリングと監督を必要とする日常業務を実行するすべてのスタッフ: 1) 神経心理検査の前後、2) UCSD での MEG 検査の前後、3) 治療と制御介入の管理。 PI は結果に影響を与えることはできません。データは、神経心理学的テストが実施されるときに SRA または RA によって収集されるか、すべての介入テスト プログラムによって自動的に収集され、行動データは統計学者によってのみ分析されるためです。 PDI の SRA は、データを FITBIR データベースに入力する統計学者によって分析されるように、すべてのデータを REDCap データベースに入力します。

バイオマーカーコンポーネントを使用した研究は、各治療グループの半分の被験者に使用され、注意および実行制御経路におけるさまざまな皮質領域の前後のタイミングと機能的能力を決定し、認知能力の行動前後の標準化されたテストと組み合わせて使用​​ されます。 検討されている治療法は、現在 mTBI (TBI の 80%) の解決策が証明されていない場合に、損傷の慢性期の介入を含む mTBI からの持続的な機能回復を促進します。

トレーニング前後の MEG 記録は、神経相関バイオマーカーを提供し、PATH トレーニングが背側、注意、および作業記憶ネットワークの機能を偽治療後および N-Back WM 治療後に見られる以上に改善するかどうかを判断します。 MEG の記録は、PATH トレーニングが結合シータ/ガンマ活動、および/またはアルファ/ガンマ活動を強化するかどうかを判断するためにも使用されます。 その商品化能力を高めるには、神経学者やセラピストがサポートレターで述べているように、バイオマーカーを使用してPATHニューロトレーニングが脳機能を改善することを示さなければなりません. 脳解剖学の上に機能活動を重ね合わせるために使用される構造 MRI は、最初の MEG 記録の前に収集されます。 PATH および WM ニューロトレーニングの有効性を評価するために、最初の 100 ～ 200 ミリ秒間隔での MEG 生理学的記録の改善の大きさを使用して視覚系の機能的変化を調べ、200 ～ 1000 ミリ秒間隔を使用してWM ネットワークの後の応答の変化を調べます。 Huang 教授と彼のスタッフは、ボクセルごとの MEG ソース マグニチュード画像、治療グループの半分の mTBI 被験者からの生理学的記録を記録します (神経相関バイオマーカーを使用して、認知能力を改善するための治療の実現可能性を示します)。 N バック WM タスク中に時間ロック信号を測定する Fast-VESTAL 手順に従って、脳全体と各周波数帯域をカバーする MEG 画像を使用して、パイロット研究で行われたように、脳機能の改善を評価します。 30 分ごとの 3 つの介入 (PATH、N-back WM、および Sham ニューロトレーニング) を 12 週間、週 3 回実施します。

調査員は、トレーニングの結果を決定するモデレーターを調査します。 初期評価での個人差を評価して、さまざまな部分母集団のトレーニング後の改善を予測するかどうかを判断します。および 3) mTBI 赤字の異なる遺伝子座と程度。 これらのタイミングベースの赤字が、脳震盪の数、意識消失の持続時間 (LOC)、認知障害の性質と程度、mTBI の原因 (爆風または自動車事故または転倒など) などの個々の要因によって緩和される認知スキルの赤字を予測するかどうか。例）、年齢を審査します。 これらの評価は、mTBI 赤字のさまざまな遺伝子座に対する mTBI の影響をよりよく理解するのに役立ちます。 バイオマーカーコンポーネントを使用した研究は、認知能力の行動の前後の標準化されたテストと組み合わせて、注意および実行制御経路におけるさまざまな皮質領域の前後のタイミングと機能的能力を決定するために使用されます。 この探索的目的は、さまざまなタイプの mTBI およびさまざまな年齢に対して、フェーズ II でさまざまな治療法を検討する必要があるかどうかを判断するために使用されます。

この研究の目的は、mTBI 後の神経タイミングと認知スキルを改善するための PATH トレーニングの実現可能性をテストすることです。 最も正確な方法を使用して、mTBI 被験者のトレーニング前後の認知スキルの改善を測定します。これには、統計学者が混合因子多重分析 (MANCOVA) およびマルチレベルを使用して分析する認知スキルの確立された標準化されたテストを使用します。モデリング (MLM) 統計。 提案された統計分析は、十分に計画された統計設計を使用して検討されている質問に答えるのに十分です。

私たちのチームの隔週の会議はズームで行われ、この厳密な研究が軌道に乗っていることを確認し、科学会議や影響力の大きい科学雑誌での出版に向けて結果を準備します。 認知の改善が長期にわたって持続するかどうかは、フェーズ II で評価されます。