Neurofeedback-effekt på veteraner med mTBI (NFBVETmTBI)

BAKGRUNN OG BETYDNING Veteraner, mens de tjenestegjorde i Irak og Afghanistan, kan ha vært utsatt for improviserte eksplosive enheter (IED). Disse eksplosjonseksponeringene resulterte i "signaturskaden" av disse operasjonene, traumatiske hjerneskader (TBI). Overtrykksjokkbølgene som sendes ut fra eksplosjonen forårsaker menneskelig hjerneskade, som kan betraktes som en skadehendelse med blandet mekanisme; involverer både en fokal (direkte påvirkning av hjernens overflate på de benete fremspringene i hodeskallen) og diffus skade (strekk og vridning av aksoner og blodårer ved skjærekrefter). Eksplosjonsskaden følges vanligvis av en sekundær skade med lengre varighet relatert til aktivering av molekylære og biokjemiske responser som stammer fra den første eksplosjonsskaden. Denne sekundære skaden ble en gang tenkt på som selvbegrensende (timer eller dager etter skade); nyere funn tyder imidlertid på at unormal hjernesignalering og inflammatoriske prosesser varer mye lenger og kan føre til langsiktige symptomer. I tillegg kan disse prosessene forårsake en forstyrrelse av normal hjerneforbindelse, unormale elektriske hjernebølger og mønstre, samt forstyrrelser av intra- og interhemisfærisk kommunikasjon, som kan vedvare fra akutte til kroniske stadier hos mange pasienter. Endringene i hjernen som stammer fra TBI kan vedvare og til og med utvikle seg i det lange løp. Nyere bevis har bekreftet den lenge mistenkte sammenhengen mellom TBI og utviklingen av nevrodegenerative sykdommer senere i livet. Flertallet av eksplosjonsrelaterte skader kan ikke detekteres med gjeldende nevroavbildningsstrategier, f.eks. computertomografi (CT) eller magnetisk resonansavbildning (MRI), men er avhengig av selvrapportering av eksplosjonseksponering og dens effekter for TBI-diagnose.

Prevalensraten av TBI for servicemedlemmer (SM-er) som er involvert i disse operasjonene er estimert til å være 20 %, med omtrent 80 % av disse skadene som anses som mild(m)TBI. Det har blitt antydet at den faktiske frekvensen av mTBI kan være underrapportert (opptil 50 %) siden kognitive forstyrrelser assosiert med TBI kan påvirke SMs minne om eksplosjonsopplevelsen, og SM-er som er fanget i kampen kanskje ikke rapporterer eksplosjonseksponeringer. De resterende effektene av mTBI kan også være ukjent, udokumentert, underrapportert, feiltolket eller feildiagnostisert som bare psykologisk. De fleste SM-er, som opplevde mTBI, ser ut til å komme seg i løpet av timer eller dager, men for et betydelig antall, anslått til 23-48 %, vedvarer symptomene og kan vedvare i mange år etter skade.

SM-er og veteraner med mTBI kan lett bli utmattet og ha forstyrret søvn, hodepine, svimmelhet, irritabilitet eller aggresjon på liten eller ingen provokasjon, samt oppleve angst, depresjon eller affektiv labilitet og endringer i personlighet og kognitiv funksjon. Når disse symptomene vedvarer, kan de negativt påvirke veteraners selvvurderte helse, yrkesstatus (evne til å gå tilbake til jobb, skole), sosiale funksjoner (forhold, deltakelse i grupper) og livskvalitet.

Å utvikle og implementere strategier for å redusere de vedvarende symptomene forbundet med mTBI er av avgjørende betydning. Veteraner som er diagnostisert med mTBI og som opplever PCS, gir helsevesenet økende behandlingsutfordringer på grunn av begrensede eller suboptimale behandlingsalternativer. For tiden er behandling for PCS symptomfokusert. For eksempel blir veteraner med migrenehodepine assosiert med mTBI ofte behandlet med abortive midler (dvs. Triptaner) og forebyggende medisiner (dvs. antikonvulsiva og trisykliske). Kognitiv dysfunksjon og søvnløshet behandles med kognitive rehabiliteringsprogrammer, kognitiv atferdsterapi (CBT), ergoterapi og medisiner (dvs. hypnotika for søvnløshet). Symptombehandling er nettopp det, å bruke en midlertidig løsning på symptomer eller adressere bekymringer én om gangen. Mens kognitiv rehabilitering og psykologisk støtte er mye brukt til å behandle mTBI PCS, har ingen av dem vist seg å være effektive i å adressere kjernehjernemangelen forbundet med mTBI. Siden symptomene ofte kommer tilbake og vedvarer, er det klart at forbedrede behandlingsalternativer for disse vedvarende PCSene må utvikles for veteraner med mTBI.

Snarere enn en symptombehandlingstilnærming, beskriver Defina og kolleger i 2009 mulighetene for hjernereparasjon ved TBI ved behandlinger som vil forbedre nevroplastisitet. Selv om begrepet nevroplastisitet først ble presentert på 1940-tallet og videreutviklet på 1990-tallet, er det først nylig at nevroplastisitetstrening og intervensjoner har blitt utviklet. I følge Defina og kolleger kan nevroplastisitetsintervensjoner etablere et mer normalisert eller stabilt hjernemiljø og gjøre det mulig for hjernen å omorganisere seg selv og fungere mer normalt. Bruken av spesifikke nevrotransmittere eller hormoner som er relatert til den biokjemiske kaskaden av TBI, samt elektromagnetisk stimulering, nutraceuticals, median nervestimulering og neurofeedback har blitt foreslått som mulige behandlinger for effektivt å normalisere hjernemiljøet og maksimere naturlig helbredelse. Fordelene med nevroforbedringsstrategier kan potensielt redusere lidelse og forbedre livskvaliteten.

Neurofeedback (NFB) er en sub-spesialisering av biofeedback. Biofeedback er definert som en behandlingsmetode som trener pasienter til å bli bevisste på og lære å kontrollere sin egen fysiologi for å forbedre fysisk og psykisk helse. NFB-systemet er i stand til å reflektere en persons (referert til som traineen) hjernebølgemønster øyeblikkelig tilbake til traineen gjennom konvensjonell elektroencefalografi (EEG) som gir fremtredende informasjon som traineen kan svare deretter.

NFB har vist seg å påvirke kortikal nevroplastisitet betydelig og kan føre til faktiske og meningsfulle mikrostrukturelle endringer i hvit og grå substans. NFB har vist seg å bidra til nevronal rehabilitering ved å endre tilkoblinger til spesifikke områder av hjernen som kan ha blitt svekket, og disse rehabiliterende endringene ser ut til å være permanente. Funksjonelle (f) MR-studier bekrefter videre at NFB kan være nyttig for å fremme utvinning fra nevrologiske lidelser som er knyttet til unormale mønstre av hjerneforbindelse. Derfor kan denne ikke-invasive og ikke-farmakologiske metoden brukes til å "normalisere" unormal nettverksaktivitet ved å manipulere og derved styrke regionspesifikke hjernenettverk.

I 2019 gjennomførte PI for denne kliniske studien et pilotprosjekt med det overordnede målet å finne ut om det er mulig å gjennomføre en randomisert, kontrollert studie. I tillegg til å bestemme gjennomførbarheten, var denne pilotstudiens mål å evaluere NFB-trening som en lavrisiko, ikke-invasiv, effektiv behandling for veteraner som hadde en mTBI mens de tjenestegjorde i militæret. De kroniske PCS-ene som ble målrettet var hodepine, søvnløshet og oppmerksomhetsvansker. Opplevd livskvalitet ble også vurdert før og etter intervensjon. Med den høye forekomsten av PTSD, depresjon og nød samtidig med mTBI, ble disse symptomene også evaluert. Det ble antatt at de veteranene som mottar NFB-opplæring vil oppleve en klinisk signifikant fordel. Piloten var forventet å vise: 1) studien er mulig å gjennomføre ved en VA lokalisert i Stillehavsregionen; 2) reduksjon i frekvensen og/eller alvorlighetsgraden av hodepine; 3) redusert alvorlighetsgrad av søvnløshet og/eller forbedret oppfatning av søvn; 4) forbedret oppmerksomhet; og 5) forbedret oppfatning av livskvalitet; og 6) reduserte nivåer av selvrapportert PTSD, depresjon, nød og generelle symptomer. Selv om 19 veteraner var interessert, var det bare fire som kunne delta i den IRB-godkjente piloten. Siden alle prosedyrene som ville være relatert til en randomisert, kontrollert studie ble utført vellykket, viste pilotstudien gjennomførbarhet. Alle problemene som ble møtt i denne pilotstudien var relatert til tidsbegrensninger for prosjektet og behovet for finansiering. Dataene innhentet fra de fire veteranene var svært positive. Alle hypotesene viste signifikante kliniske gevinster på de 12 forskjellige spørreskjemaene som ble brukt for å vurdere resultatet av intervensjonen selv om utvalgsstørrelsen er liten.

NFB har blitt brukt siden 1960-tallet for symptomer relatert til mTBI. Duff antyder i sin omfattende gjennomgang av litteraturen at siden 1960-tallet har studier med bruk av NFB (EEG-biofeedback eller nevroterapi) vist at pasienter kan læres å fremme normal funksjon i hjerner med overdrevent langsom bølgeaktivitet, som ofte finnes i posten. - hjernerystelse syndrom. I en gjennomgang av litteraturen fra 2013 brukte May og kollegene en klassifiseringsrubrikk på 10 nivåer (10 er det høyeste nivået, f.eks. randomiserte kontrollforsøk; til laveste 1 er casestudie/anekdotisk bevis) for å klassifisere forskningslitteraturen til NFB og mTBI. De fant to studier på nivå 5 (randomisert venteliste eller intensjon om å behandle), seks studier på nivå 3 (historisk kontroll), ti studier på nivå 2 (ingen kontrollgruppe) og fem studier på nivå 1 (casestudie/anekdotiske bevis). Av de 23 studiene som ble vurdert, fant alle at NFB hadde en positiv innvirkning på symptomer assosiert med mTBI (oppmerksomhet, hukommelse, livskvalitet, søvn, motorisk kontroll, koordinasjon, depresjon, hodepine). May og kolleger ba om flere randomiserte kontrollgruppestudier og antydet behovet for dobbeltblinde og falske NFB-studier. Nyere studier har fortsatt å demonstrere støtte for bruk av NFB med symptomer relatert til mTBI. Nelson og Esty i 2012 fant i sin lille studie (n=7) at nevroterapi reduserte depresjon, somatiske og hukommelses-/oppmerksomhetssymptomer betydelig når de ble ansatt med Operation Enduring Freedom (OEF) og Operation Iraqi Freedom (OIF) Veteraner diagnostisert med TBI og PTSD . En studie utført i 2013 viste at NFB var i stand til å øke livskvaliteten og opplevd kontroll i 29 SM-er med mTBI og PTSD. I en kontrollgruppe/ventelistestudie utført i 2014 fikk seksti mTBI-deltakere (i alderen 18-49 år) NFB, og det ble funnet at 20 økter med NFB forbedret livskvaliteten betydelig. Munivenkatappa og kolleger i 2014 ga ytterligere validering av evnen til NFB til å forbedre strukturell og funksjonell tilkobling og kognitive score for mTBI-pasienter. Arns og Kenemans rapporterte i 2014 i sin gjennomgang av litteraturen angående oppmerksomhets- og søvnforstyrrelser at NFB er assosiert med forbedret søvnkvalitet og søvndebut.

Etter en grundig meta-analyser av NFB-forskning, vurderte Larsen og Sherlin i 2013 NFB som "sannsynligvis" effektiv for behandling av mTBI-symptomer, med begrensningene i mangelen på randomiserte kontrollerte studier med et stort nok utvalg til å få kraft. NFB har vist seg å være effektiv i behandling av symptomer relatert til mTBI i et betydelig antall kasusrapporter og forskningsstudier. Det ser ut til at det neste logiske trinnet ville være å gjennomføre en randomisert kontroll klinisk studie som evaluerer NFB ved behandling av spesifikke vedvarende PCS. Ettersom posttraumatisk hodepine, oppmerksomhetsproblemer og søvnproblemer ble identifisert som vanlige PCS-er, vil denne foreslåtte studien derfor rette seg mot de veteraner med utplasseringsassosierte mTBI-er og som opplever de PCS-ene med kronisk hodepine, søvnløshet og oppmerksomhetsvansker. Siden vedvarende PCS-symptomer har vist seg å påvirke livskvaliteten, vil denne variabelen også bli evaluert. Livskvalitet regnes som en av de mest klinisk viktige variablene siden den er en sentral del av pasientenes hverdagsfunksjon og opplevelse.

MÅL: Målet med denne randomiserte kliniske kontrollstudien er å gi data om den kliniske effekten av NFB-behandling i Operation Enduring Freedom (OEF), Operation Iraqi Freedom (OIF) og/eller Operation New Dawn (OND) veteraner diagnostisert med mild traumatisk hjerneskade (mTBI) og opplever vedvarende symptomer etter hjernerystelse sammenlignet med en randomisert kontrollgruppe, som kun vil motta vanlig behandling. Sammenligninger vil bli gjort ved baseline, ved studiebehandlingens midtpunkt (rundt 4-6 uker), og avslutning av studiebehandlingen (rundt 8-10 uker) og ved en to-måneders oppfølging.

Effekten av NFB vil bli vurdert på følgende:

1. Hyppighet av hodepine målt med NEUROQOLTBI hodepineverktøy, og hodepinepåvirkning på funksjon målt med Headache Impact Tool (HIT-6)
2. Alvorligheten av søvnforstyrrelser målt med Insomnia Severity Index (ISI) og søvnkvaliteten målt med NEUROQOLTBI søvnforstyrrelsesverktøy.
3. Oppmerksomhetsfunksjon målt ved datastyrt visuell oppmerksomhetsytelsestest (QIKTest) nøyaktighetsindeks
4. Livskvalitet målt ved livskvalitet etter hjerneskade (QOLABI) og NEUROQOLTBI Tilfredshet med roller og aktiviteter & Evne til å delta i roller og aktiviteter.
5. Generelle fysiske og emosjonelle symptomer som muligens oppstår samtidig med mTBI målt ved selvrapportering ved bruk av General Symptom Scale (GSI), Depression, Anxiety and Stress Scale (DASS21), Post-Traumatic Stress Disorder Checklist (PCL), Pasient Health Questionnaire-Depression (PHQ9), og NEUROQOLTB Positiv affekt og velvære kort form.

Hypoteser

Etterforskerne antar at intervensjonsgruppen, som mottar NFB-opplæring i løpet av behandlingen, i forhold til kontrollgruppen, vil oppleve en klinisk og statistisk signifikant endring i poengsum som indikerer en:

1. redusert alvorlighetsgrad av hodepine på NEUROQOLTBI hodepineverktøyet og forbedret funksjon på HIT-6.
2. større forbedring i oppfatningen av søvnkvalitet på NEUROQOLTBI søvnforstyrrelsesverktøy og redusert alvorlighetsgrad av søvnforstyrrelser på ISI.
3. større forbedring av oppmerksomhetsfunksjonen i QIKTEST nøyaktighetsindeksen.
4. større forbedring i livskvalitet som vist ved økt involvering i roller på NEUROQOLTBI Tilfredshet med roller og aktiviteter og evne til å delta i roller og aktivitetsverktøy og på QOLATBI baseline score.
5. større forbedring i generelle fysiske og emosjonelle symptomer på PCL-5; på PHQ9; på DASS21; på GSI, og på NEUROQOLTBI verktøyet for positiv påvirkning og velvære

FORSKNINGSDESIGN: Den foreslåtte studien er en randomisert kontrollert klinisk studie som bruker NFB, også kjent som EEG-biofeedback, som studieintervensjon. Kontrollgruppemedlemmene vil fortsette med sin vanlige omsorg og vil motta en 15-minutters telefonsamtale fra PI på en ukentlig basis for kort å diskutere ett av åtte mulige helsetemaer som behandlingsgruppen vil motta som en normal del av deres NFB-sesjon, med den eneste forskjellen er at behandlingsgruppen vil motta NFB. For deltakerne i kontrollgruppen, når kontrollgruppeaktivitetene er fullført, vil de motta NBF og bli en del av den forsinkede intervensjonsgruppen.

METODOLOGI: Mannlige og ikke-gravide kvinnelige OEF-OIF-OND Veteraner diagnostisert med mTBI i alderen 18 til 65 med klager på kronisk hodepine, søvnløshet og oppmerksomhetsvansker vil bli invitert til å delta i denne studien. Det er anslått at 72 veteraner trenger å fullføre studien for en statistisk meningsfull effekt. Opptil 100 veteraner kan bli påmeldt for å oppnå ønsket antall deltakere. Alle kvalifiserte potensielle deltakere vil bli screenet for selvmordshensikt og samtykke og vil fylle ut et kontaktinformasjonsskjema.

NFB vil være studiet Intervensjon. NFB-systemet vil lese og tolke en persons hjernebølgemønster som umiddelbart vil bli matet tilbake til personen som gir informasjon, som en person kan svare deretter. NFB-spesialisten påtar seg en trenerrolle med personer som trener på NFB-systemet for å hjelpe til med å oppnå en fokusert avslappet tilstand, som forbedrer den generelle hjernefunksjonen. Betydningen og det unike ved NFB er den direkte innvirkningen på fysiologisk dysregulering, som er grunnlaget for denne behandlingstilnærmingen.

Cygnet NFB-systemet som skal brukes i løpet av denne studien består av en stasjonær datamaskin eller bærbar PC med to skjermer fullastet med operative Cygnet NFB-systemer med Neuroamp og Alpha-theta feedback-evne. Tjue, én-timers NFB-treningsøkter vil bli gitt til hver deltaker i intervensjonsgruppen av en utdannet NFB-spesialist over en 8-10 ukers periode. Deltakere i intervensjonsgruppen vil motta opptil 5 økter, men vanligvis 3 økter i uken. Deltakerne i kontrollgruppen vil fortsette med sin vanlige behandling og motta en 15-minutters samtale i åtte uker fra PI om et helsetema. Dette vil bidra til å holde medlemmene av kontrollgruppen engasjert i prosjektet og motta den samme informasjonen som tilbys intervensjonsgruppemedlemmene. Helseemnene som generelt diskuteres under NFB-økter inkluderer søvnhygiene, grunnleggende ernæringskonsepter, drikkevalg, positiv tenkning, tankereforming, fitness, daglig beroligende aktivitet og forbedring av fokusstrategier.

Fordelene for faget kan omfatte: For deltakerne som mottar NFB, kan fordelene inkludere en reduksjon i antall og alvorlighetsgrad av hodepine, forbedret søvn og oppmerksomhetsevne og en generell oppfatning av økt livskvalitet. I tillegg kan deltakeren oppleve forsterkede positive følelser. Indirekte fordeler inkluderer kunnskapen om at deltakeren har bidratt til kunnskapsmengden knyttet til effekten av NFB. Det er kanskje ingen direkte fordel for frivillige. Risikoen for frivillige i denne studien er designet for å være minimal. Fordi denne intervensjonen er en personlig biofeedback-prosess, der deltakerne trener seg selv basert på sine egne fysiologiske parametere, forventes eller forventes ingen alvorlige uønskede hendelser. Forventede og ikke alvorlige korte bivirkninger som angst, tetthet i muskler, ubehag i magen eller mental uklarhet kan oppleves, men forventes å forsvinne i løpet av minutter. De fleste føler seg avslappet og rolig under og etter NFB-trening.

Dette prosjektet vil være et viktig skritt mot en bred klinisk implementering av en evidensbasert behandlingsløsning for veteraner som opplever kronisk hodepine, søvnløshet og oppmerksomhetsforstyrrelser. Denne studien kartlegger direkte på VA-initiativer fokusert på å forbedre Veterans tilgang til evidensbaserte ikke-invasive og ikke-farmakologiske behandlingsalternativer. På grunn av den etnokulturelt mangfoldige befolkningen i Hawai'i, kan resultater også informere VHA-leverandører om bruken av NFB blant forskjellige grupper av veteraner, inkludert asiatiske amerikanske og innfødte hawaiianske/andre Pacific Islander-veteraner som ikke ofte er tilstrekkelig representert i andre studier. NFB er ikke mye brukt i VA, derfor vil resultatene være svært relevante for VA-klinikere, administratorer og beslutningstakere over hele landet som søker effektive ikke-invasive behandlingsalternativer. Resultater kan veilede fremtidige fullstendige kliniske utprøvingsstudier om bruk av NFB i forhold til gjeldende beste praksis for omsorg for veteraner i forhold til andre problemer som veteraner opplever, dvs. PTSD, smerte, etc. Formidlingsaktiviteter vil målrettes mot et bredt publikum og vil omfatte: (1) et sammendrag på ett ark, (2) nettbaserte faktaark for flere VA-arenaer, (3) manuskripter og publikasjoner for både profesjonelle og ikke-profesjonelle kanaler. Publikasjonene som stammer fra dette forskningsprosjektet vil bli gjort tilgjengelig for publikum gjennom National Library of Medicine PubMed Central-nettstedet innen ett år etter publiseringsdatoen. Kostnadene for å produsere formidlingsmateriellet vil være minimale. Etterforskerne vil også levere lokale og nasjonale presentasjoner på VA og akademiske fagkonferanser. Til slutt kan langsiktige forskningsresultater hjelpe til med fremtidig utvikling av effektive NFB-protokoller som potensielt kan implementeres i VA kliniske omgivelser og spres direkte til kliniske omgivelser via eksisterende infrastruktur etablert av dette forskerteamet.