Cognitieve training bij kinderen met ASS

1. INLEIDING Autismespectrumstoornis (ASS) is een ernstige neurologische ontwikkelingsstoornis die wordt gekenmerkt door tekorten in sociale en communicatieve vaardigheden, een beperkt aantal interesses, activiteiten en/of repetitief gedrag dat typisch wordt waargenomen in de vroege kinderjaren. De prevalentie van ASS is ongeveer 1 op de 68 kinderen en het is de snelst groeiende ontwikkelingsstoornis. De kosten van het diagnosticeren en behandelen van ASS worden geschat op ongeveer $ 236-262 miljard per jaar.

Plasticiteit verwijst in grote lijnen naar de gevoeligheid van een organisme voor verandering. Het menselijk brein vertoont een ongelooflijke plastische capaciteit. Meerdere neuronale netwerken kunnen dezelfde cognitieve functie (een mentaal vermogen) ondersteunen met verschillende systemen die dezelfde functie bij verschillende individuen ondersteunen. Deze "veel-op-een" structuur-functierelatie is een vorm van plasticiteit. Het onderzoeken van neurale netwerken die verantwoordelijk zijn voor een cognitief proces bij verschillende individuen kan inzicht geven in de plastische capaciteit van dat proces.

Cognitieve training is gericht op het begrip plasticiteit. Het omvat de herhaalde oefening van een specifiek cognitief proces (of meerdere processen) gedurende meerdere weken, waarna prestatieverbeteringen worden verwacht op de getrainde taak, evenals verschillende ongetrainde taken die direct of indirect betrekking hebben op de beoogde cognitieve processen. De veralgemening van prestatiewinst naar ongetrainde taken wordt "overdracht" genoemd en is essentieel voor de effectiviteit van de training. Cognitieve training is gebruikt om tekorten te verhelpen bij volwassenen met beroertes, multiple sclerose, schizofrenie, kinderen met werkgeheugenstoornissen, kinderen met aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit (ADHD), gezonde kinderen in de kleuterklas, en om de cognitieve prestaties bij gezonde jonge kinderen te verbeteren. volwassenen en gezonde ouderen. Toch hebben de voordelen van deze interventie voor kinderen met ASS relatief weinig aandacht gekregen.

Recent onderzoek geeft aan dat verstoorde patronen van corticale ontwikkeling bij ASS kunnen leiden tot de klinische manifestatie ervan. Meer specifiek hebben eerdere rapporten een patroon aangetoond van verminderde corticale connectiviteit over lange afstand en verhoogde gelokaliseerde functionele connectiviteit bij ASS. Dit patroon is onlangs geverifieerd met behulp van zeer strikte beeldvormingsanalysemethoden. Deze veranderde functionele connectiviteit kan met name storend zijn voor cognitieve functies die integratieve informatieverwerking vereisen, zoals executieve functies (cognitieve functies van hogere orde die andere cognitieve processen controleren, bijv. Bewuste beheersing van denken en handelen), theory of mind, gezichtsverwerking, taal en communicatie, die allemaal eerder zijn vastgesteld als gestoorde processen bij ASS.

Bovendien wordt bij ongeveer 50-70% van de kinderen met ASS de diagnose verstandelijke beperking gesteld, wat zich uit in cognitieve stoornissen. Het is aangetoond dat een verstandelijke handicap kinderen met ASS het risico geeft op een "slecht functionerend" traject gedurende het hele leven en het risico loopt op ernstigere symptomen. Van cognitieve training is aangetoond dat het de executieve functies verbetert die ten grondslag liggen aan de intellectuele capaciteit, zoals werkgeheugen, vloeiende intelligentie, executieve aandacht en academische prestaties. Cognitieve training die op jonge leeftijd wordt gegeven, kan de processen versterken die belangrijk zijn voor de intellectuele capaciteit en daardoor het klinische traject van ASS verbeteren.

Hoewel deze recente theorieën over ASS wijzen op tekorten aan executieve functies, ontbreekt op dit gebied momenteel een evidence-based interventie die tekorten aan executieve functies direct aanpakt. De bestaande interventies voor ASS (voornamelijk bestaande uit het ontwikkelen van gedragsvaardigheden) zijn administratief complex en vereisen hoogopgeleid personeel. Als gevolg hiervan hebben deze benaderingen een extreem hoge vraag gesteld aan klinieken en beoefenaars die lange wachtlijsten hebben gecreëerd. Deze benaderingen zijn slecht toegankelijk voor veel gezinnen en scholen. De meest opvallende en consistente beperking van de bestaande interventies is een duidelijk gebrek aan overdracht van geleerde vaardigheden naar andere omstandigheden en contexten. Dit betekent dat nieuw aangeleerd gedrag beperkt is tot de specifieke context waarin ze zijn getraind. Generalisatie naar andere taken en contexten is een onderscheidende kracht van cognitieve training. Deze benadering kan thuis worden gebruikt via een pc die meer toegankelijkheid biedt, en kan worden gebruikt in combinatie met de ontwikkeling van gedragsvaardigheden om de ontvankelijkheid van het kind voor leren te verbeteren. Cognitieve training kan dus veelbelovende resultaten opleveren op de gebieden waar de bestaande behandelingen beperkingen hebben laten zien.

Het huidige project is bedoeld om eerst een op software gebaseerd cognitief trainingsprogramma te ontwikkelen dat is toegesneden op de cognitieve behoeften van kinderen met ASS (Cognitive Assessment and Video-game Intervention Solutions, CAVINS) (fase 1) en vervolgens de doeltreffendheid van het programma te onderzoeken door middel van klinische proeven en beeldvorming van de hersenen (klinische proeven en beeldvormingsfasen). De beeldvormingscomponent biedt de mogelijkheid om meer te weten te komen over het neurale kader van sommige van de beoogde cognitieve processen, evenals door training veroorzaakte veranderingen in elk proces. Deze interventie richt zich op verschillende functies die betrokken zijn bij ASS, zoals het vermogen om de aandacht te verplaatsen naar een ander aspect van de taak, remmende controle, werkgeheugen, plannen, redeneren, selectieve aandacht en gezichtsverwerking. Tijdens de beeldvormingsfase, als onze eerste stap, zullen de onderzoekers functionele Magnetic Resonance Imaging (fMRI) gebruiken om door training veroorzaakte veranderingen in de hersenen te identificeren die verband houden met set-shifting en responsinhibitie.

Responsinhibitie bestaat uit twee verschillende vormen, het in bedwang houden van een reactie en het opheffen van een reactie. Het voorkomen dat een reactie wordt geïnitieerd, kenmerkt het terughoudendheidsproces, terwijl het beëindigen van een reactie die al aan de gang is, het annuleringsproces vertegenwoordigt. Bovendien vertegenwoordigt het vermogen om gedrag na een foutieve reactie te volgen, te detecteren en aan te passen, foutverwerking en is het een inherent onderdeel van reactie-inhibitie. Er wordt verondersteld dat moeilijkheden met responsinhibitie verantwoordelijk zijn voor het stereotiepe en repetitieve gedrag dat wordt waargenomen bij ASS, voorspellend voor "theory of mind" -prestaties bij kleuters, en geassocieerd met veranderde connectiviteit tussen de frontale cortex en de striatale en pariëtale regio's, evenals volume verschillen en veranderde ontwikkeling van het striatum. Evenzo wordt een lagere nauwkeurigheid bij set-shifting-taken geassocieerd met verminderde activering in frontale, striatale en pariëtale cortex en wordt verondersteld verantwoordelijk te zijn voor mentale inflexibiliteit, beperkt en repetitief gedrag waargenomen bij ASS.

Verschillende beeldvormingsstudies hebben wijzigingen in het onderliggende neurale netwerk aangetoond na voltooiing van cognitieve training bij gezonde volwassenen. Soortgelijke studies bij kinderen zijn echter zeer schaars. Momenteel zijn er geen studies die door training veroorzaakte veranderingen in de hersenen bij kinderen met ASS hebben onderzocht. Bevindingen van het huidige project zullen voordelen van cognitieve training bij ASS onthullen, generalisatie en persistentie van potentiële voordelen, biologische veranderingen in verband met training identificeren en broodnodig inzicht verschaffen in de plasticiteit van de systemen die twee cognitieve functies ondersteunen die betrokken zijn bij ASS.