Laryngeal vibrasjon for spasmodisk dysfoni (SD-VTS)

Spasmodisk dysfoni (SD) er en sjelden stemmelidelse som utvikler seg spontant i midten av livet. Pasienter med SD har vanligvis en anstrengt eller kvalt tale og rapporterer som krever en utmattende innsats å snakke. De ufrivillige spasmene i larynxmuskulaturen som gir opphav til disse symptomene oppstår nesten alltid under tale. Progresjon er gradvis det første året og blir deretter kronisk for livet. Årsaken til spasmodisk dysfoni er ukjent, men SD anses å være en form for oppgavespesifikk fokal dystoni (FD). Flere kvinner enn menn rammes. Nåværende terapeutiske alternativer er begrenset. SD reagerer ikke på atferdsmessig logopedi. Det behandles primært med botulinumtoksin-injeksjoner (Botox), som gir midlertidig symptomlindring for noen, men som ikke tolereres godt av alle SD-pasienter. Foreløpig finnes det ingen kur for SD.

Det er konvergerende bevis på at FD er assosiert med kinestetiske mangler som også er manifestert i ikke-dystonisk muskulatur, noe som indikerer at mens de motoriske symptomene på dystoni er fokale, er det assosierte somatosensoriske underskuddet generelt. Nylig arbeid fra vår gruppe (NIH 1R21DC011841) bekreftet proprioseptive defekter i øvre lemmer ved SD, noe som viser at et underliggende somatosensorisk underskudd også er et trekk ved SD. Etter vår vurdering åpner dette funnet en vei for en manglende atferdsbehandling for SD. Spesielt antyder etterforskerne at vibro-taktil stimulering (VTS) kan være det passende verktøyet, gitt at det er kjent for å endre afferente signaler fra de vibrerte mekanoreseptorene i muskler og hud. Tilnærmingen søker å vise at VTS representerer en ikke-invasiv form for nevromodulering som induserer målbare forbedringer i talen til SD-pasienter. Gitt at SD, som andre FD-er, er assosiert med unormalt økt kortikal eksitasjon og økte nivåer av nevronal synkronisering, fremmet etterforskerne at VTS kan redusere sensorimotorisk kortikal eksitasjon i SD ved å desynkronisere motorisk kortikal nevronaktivitet som har blitt vist i cervikal dystoni. Teknisk sett tilbyr nylig tilgjengelige lette, bærbare lavspentvibratorer, for første gang, muligheten til å bruke larynx-VTS utenfor et kontrollert laboratoriemiljø, noe som vil være avgjørende for at teknologien skal være klinisk nyttig. Generelt må man demonstrere at a) VTS induserer målbare forbedringer i stemmekvalitet, b) at det induserer målbare endringer i somatosensorisk og motorisk kortikal aktivering som vil gi innsikt i den underliggende nevrale mekanismen for dens potensielle effektivitet. Forslaget har derfor følgende spesifikke mål:

1. Demonstrere at en engangs, langvarig bruk av VTS gir akutte forbedringer i SD-stemmekvalitet som beholdes opptil 60 minutter etter opphør av VTS. En sammenligning før og etter trening som viser signifikante stemmeforbedringer i SD-gruppen målt ved selvrapportering (Effort Scale), klinisk vurdering (Consensus Auditory-Perceptual Evaluation of Voice - CAPE-V), som reduksjon i antall stemme pauser og bestemme cepstrale topp prominens vil realisere dette målet. Etterforskernes foreløpige data viser at VTS induserer forbedringer i stemmekvaliteten hos SD-pasienter målt med disse markørene.
2. Vis at gjentatt langvarig VTS gir langvarige forbedringer i SD-talekvalitet som beholdes i opptil 3 måneder. SD-pasienter vil delta i et 8-ukers VTS-treningsprogram i hjemmet. Etter randomisering til enten en behandlings- eller falsk gruppe (ineffektiv lavfrekvent VTS), vil pasienter starte i treningsgruppe med lav eller høy intensitet (1 vs. 3 økter/uke) og cross-over etter 4 uker. Å vise at betydelige langsiktige stemmeforbedringer i VTS-behandlingsgruppen, vurdert ved objektive mål på stemme-/taleproduksjon (se mål 1) vil vedvare over en periode på 11 uker, vil realisere dette målet.
3. Demonstrere at bruken av VTS induserer akutt desynkronisering av kortikal aktivitet i SD, noe som vil gi nevrofysiologiske bevis på den antatte effektiviteten til VTS. Å verifisere at VTS er assosiert med kort-latens karakteristiske endringer i somatosensorisk og motorisk kortikale prosessering målt ved elektroencefalografi (EEG) og dokumentere at disse endringene indikerer redusert alfa- og beta-båndaktivitet i sensorimotoriske kortikale områder vil oppnå dette målet. Etterforskernes foreløpige data viser at VTS undertrykker lavfrekvent nevral aktivitet ved de somatosensoriske og motoriske cortexene hos friske og SD-deltakere. Innhenting av longitudinelle EEG-data under VTS-trening (mål 2), vil tillate etterforskerne å overvåke langsiktige endringer i kortikal aktivering på grunn av larynx-VTS og assosiere dem med endringer i stemmekvalitet.

Innvirkning. Dette er den første systematiske studien om effekten av VTS på SD-stemmesymptomer. Forslaget er i tråd med PA-14-236 (Advancing Research in Voice Disorders) med dets vekt på å forstå stemmeforstyrrelser og forbedre diagnose og behandling. Hvis det lykkes, vil arbeidet med forslaget legge det vitenskapelige grunnlaget for en klinisk studie for å undersøke nytten av tilnærmingen i et større pasientutvalg. Det vil dokumentere de sensorimotoriske kortikale aktiveringsmønstrene assosiert med SD og de langsgående endringene i kortikale responser på VTS. Det vil fremme utvikling av bærbare, brukerprogrammerbare medisinske enheter som kan bruke VTS mens de overvåker effekten på taleproduksjon i sanntid. Til syvende og sist vil VTS utvide det tilgjengelige terapeutiske arsenalet ved enten å utvide eksisterende Botox-terapi eller bli et alternativt intervensjonsalternativ for pasienter som ikke tolererer Botox-injeksjoner.