Effectiviteit van leesinterventie op de hersenconnectiviteit bij autisme (BrainREAD)

Het overkoepelende doel van dit voorstel is het testen van de impact van een uitgebreid leesinterventieprogramma op het veranderen van de neurobiologische mechanismen die ten grondslag liggen aan begrijpend lezen bij kinderen met autismespectrumstoornissen (ASS). Er zijn aanwijzingen dat maar liefst 65% van de kinderen met ASS een achterstand heeft in begrijpend lezen. Dit heeft uiteindelijk een grote invloed op taal, leren en academisch succes (Nation, Clarke, Wright, & Williams, 2006). Slecht begrijpend lezen bij kinderen met autisme wordt vaak gemaskeerd door hun relatieve sterkte bij het decoderen. Bovendien wordt begrijpend lezen in het algemeen niet goed begrepen, met als gevolg dat de huidige behandelingen beperkt zijn in hun mogelijkheden en in hun effectiviteit. In dit project zullen de onderzoekers een groep kinderen met ASS- en NT-controledeelnemers testen die een gemeenschappelijk kenmerk van gemiddeld niveau decodering delen, samen met een benedengemiddeld leesbegrip. De onderzoekers hebben ook een extra NT-groep toegevoegd zonder enige leesachterstand, en deze groep zal dienen als een andere controle voor aanvullende vergelijkingen. De onderzoekers zullen de doeltreffendheid testen van een intensief trainingsprogramma voor leesinterventie, visualiseren en verbaliseren voor taalbegrip en denken (V/V), en de effecten ervan op het veranderen van de hersencircuits die ten grondslag liggen aan begrijpend lezen bij kinderen met ASS. Het project zal gebruik maken van multimodale neuroimaging met taakgebaseerde functionele MRI, functionele MRI in rusttoestand, diffusiebeeldvorming en neuropsychologische tests. Opgemerkt moet worden dat zowel neuroimaging als gedragsstudies van taal bij autisme een subgroep van kinderen met begripsstoornissen grotendeels hebben genegeerd. Het voorgestelde project pakt deze kritieke leemte aan door zich te richten op hersenplasticiteit bij kinderen met ASS (leeftijd: 7-13 jaar). Gemiddeld decodeervermogen met ondergemiddeld taalbegrip bij kinderen is een belangrijk probleem van academische en volksgezondheidsbelang. De uitkomst van dit onderzoek zal meer licht werpen op deze belangrijke subgroep van kinderen. Daarnaast wordt de effectiviteit getest van een interventie die NT en kinderen met leesproblemen op de lange termijn kan helpen om academisch succes te behalen. Bevindingen kunnen belangrijke voorbereidende stappen bieden bij het gebruik van V/V-interventie op scholen.

Dit project zal gebruik maken van multimodale neuroimaging [functionele MRI, structurele MRI en diffusiegewogen beeldvorming (DWI)] om veranderingen in de hersenfunctie en de connectiviteit van witte stof bij autisme te beoordelen. Dit zal worden bereikt met behulp van 4 groepen deelnemers die overeenkomen op leeftijd, geslacht en IQ: 1) kinderen met ASS die de V/V-interventie zullen ondergaan na hun eerste MRI-scan (ASD-EXP) (n=50); 2) kinderen met ASS die de interventie krijgen aan het einde van de studie (wachtlijstcontroles) (ASS-WLC) (n=50); 3) NT-kinderen met begrijpend lezen die een interventie krijgen na hun eerste MRI-scan (NT-EXP) (n = 50); en 4) NT (n = 50) controledeelnemers (geen leesachterstand) die twee keer worden gescand maar geen interventie krijgen. In totaal zullen 200 deelnemers (met 20 extra deelnemers om rekening te houden met verloop) aan dit project deelnemen. Opgemerkt moet worden dat zowel neuroimaging als gedragsstudies van taal bij autisme kinderen met begripsbeperkingen grotendeels hebben genegeerd. Het voorgestelde project pakt deze kritieke leemte aan door zich te richten op hersenplasticiteit bij ASS- en NT-kinderen (leeftijd: 7-13 jaar), met de volgende drie onafhankelijke, maar onderling gerelateerde specifieke doelstellingen.

DOEL #1: Onderzoek de differentiële impact van V/V-interventie op de functionele organisatie (activering en functionele connectiviteit) van het leesnetwerk van de hersenen (Koyama et al., 2011) bij ASS- en NT-kinderen die leesproblemen delen.

Hypothese: Naast een verbetering van het begrip in beide groepen, voorspellen de onderzoekers dat de connectiviteit tussen klassieke taalgebieden en regio's die betrokken zijn bij visuele/visuospatiale verwerking sterker zal zijn bij ASS-EXP-kinderen in vergelijking met NT-EXP-kinderen na interventie.

DOEL #2: Test de impact van V/V-interventie op de microstructurele connectiviteit van het leesnetwerk dat ten grondslag ligt aan de witte stof (voornamelijk AF: de arcuate fasciculus en UF: de uncinate fasciculus) bij kinderen met ASS en NT die vergelijkbare leesproblemen hebben.

Hypothese: Bij post-scanning zal de connectiviteit van de witte stof van de AF en UF (die frontale en temporale gebieden verbinden) groter zijn bij kinderen die V/V-interventie krijgen in vergelijking met henzelf en met wachtlijstcontroles. Verwacht wordt dat de omvang van deze verandering zal verschillen tussen ASD-EXP- en NT-EXP-groepen.

DOEL #3: Stel een relatie tussen hersenen en gedrag vast door te testen hoe verbeteringen in taalvaardigheid (decodering, begrip, vloeiendheid en andere componenten) en autismesymptomen veranderingen in neurobiologische en gedragsprofielen na de interventie voorspellen bij ASS- en NT-kinderen.

Hypothesen: 1) Verbetering van het begrip (zoals gemeten door Gray Oral Reading Test) na V/V-interventie zal verhoogde activering, functionele connectiviteit en wittestofconnectiviteit in het leesnetwerk in NT-EXP- en ASD-EXP-groepen voorspellen; 2) De ernst van de ASS-symptomen zal een negatieve voorspeller zijn van verbetering van het begrip en de reactie van het leesnetwerk, en kan helpen om de aard van taalachterstanden tussen ASS-EXP- en NT-EXP-groepen te differentiëren.

De uitkomsten van deze studie zullen ons informeren over interventiegerelateerde veranderingen in hersenen en gedrag bij ASS-kinderen met taalachterstanden. Dit kan op zijn beurt een translationele betekenis hebben in het onderwijs. Het opnemen van NT-EXP- en NT-controlegroepen biedt een unieke gelegenheid om meer inzicht te krijgen in de aard van leesachterstanden bij ASS- en NT-kinderen en in de specificiteit van dergelijke stoornissen bij ASS.