Utvikling av en terapeutisk enhet for å forbedre talelyddifferensiering hos premature spedbarn

Hvert år i USA blir omtrent 10 % av spedbarn født premature, noe som påvirker nesten 400 000 familier i USA alene. Disse spedbarnene opplever ofte betydelige kognitive og språklige forsinkelser i tidlig barndom, med negative implikasjoner på sosial og akademisk funksjon i skolealder og utover. Komplekse funksjoner av høyere orden, som språk, bygger på tidlige, mer grunnleggende nevrale prosesser som legger grunnlaget for senere forbindelser og systemer. En grunnleggende nevrale prosesseringsfunksjon som er nødvendig for utvikling av kognisjon og mottakelig språk, er den tidlige evnen til å skille talelyder fra hverandre (over hørselen, en enklere oppfatning av lyd). Hos premature spedbarn er talelydbehandling ofte mangelfull i forhold til fullbårne jevnaldrende ved utskrivning fra neonatal intensivavdeling (NICU) og er assosiert med dårligere utfall ved to års alder. Tid brukt på NICU etter fødselen kompenserer ikke for atypisk talelydbehandling, og i tidlig barndom krever mange premature spedbarn målrettet behandling. Foreløpig adresserer ingen teknologisk intervensjon problemet med premature spedbarns dårlige talelyddifferensiering under sykehusinnleggelse på NICU, når det største potensialet for å forbedre denne grunnleggende nevrale prosessen eksisterer.

Roten til problemet: Å bidra til dårlig talelydbehandling av premature spedbarn er et atypisk auditivt miljø på intensivavdelingen, som oppleves i en tid med nevral sårbarhet og kritiske utviklingsfaser. NICU-miljøet er rikt på maskinlyder eller menneskestemmer som, ufiltrert av livmormiljøet, ofte er over anbefalte volumnivåer. Omvendt er NICU dårlig på lyder som normalt vil føre til utvikling av forbindelser i den nyfødte hjernen, for eksempel menneskestemmer i et naturlig miljø. Den optimale auditive stimulansen for spedbarn etter fødselen vil være foreldrenes stemmer, ved lavt volum og adressert i spedbarnsrettede og responsive mønstre. Til tross for støttende retningslinjer for intensivavdelingen, kan få foreldre konsekvent være til stede for å gi denne stemmeintervensjonen, på grunn av sosiale, geografiske og økonomiske imperativer. Sosiale og psykologiske helsedeterminanter forverrer problemet ytterligere.

Løsninger: Å gi spedbarn foreldrenes innspilte stemme når de er våkne, fysiologisk stabile og mottakelige kan hjelpe deres utviklende auditive system til å få passende opplevelser. I tillegg, hvis stemmen er: 1) spedbarnsrettet; 2) ved volum og rytmer kalibrert mot naturlig forekommende stimuli; og 3) betinget gitt på forespørsel fra spedbarn (konsekvent levert etter den samme enkle handlingen, innenfor en veldig kort tidsramme), er betingelsene for optimal læring av talelyd hos utviklende mennesker oppfylt.

Utfordringer for utformingen av effektive intervensjoner: Sikkerhetsbekymringer eksisterer ved plassering av de fleste høyttalerenheter i kuvøser og barnesenger, nemlig infeksjonsrisiko fra enheter som ikke kan desinfiseres fullt ut og tilførsel av høye/ufiltrerte lyder til tider når et spedbarn ikke er mottakelig, noe som forårsaker fysiologisk ustabilitet . Effektivitetsproblemer eksisterer med hensyn til tilveiebringelse av ukalibrert innhold når de nevrale kretsene til auditiv prosessering er umoden og ineffektiv. I tillegg er aktiv læring vist hos spedbarn og små barn som langt overlegen for hjernens plastisitet og utvikling sammenlignet med passiv eksponering for registrert materiale. Til slutt, måling av intervensjonseffekter hos preverbale spedbarn er unøyaktig ved bruk av standard atferdsvurderinger.

I denne undersøkelsen vil det kliniske studieteamet utnytte sterke bevis som viser at lesing og sang (kalibrert mot naturlige miljøforekomster) er fordelaktig for kognitiv og språklig utvikling hos premature spedbarn når mors stemme rettes til spedbarnet på forespørsel. Teknologien som undersøkes er utviklet for å støtte spedbarn på NICU mens de engasjerer mødrene deres. Teknologien er utviklet for å optimere læringsopplevelser ved å kontrollere nivået og varigheten av intervensjonen; Det kliniske studieteamet samarbeider med NICU-sykepleieteam for å planlegge levering av mors stemme under stabile og mottakelige tilstander. Intervensjonsapparatet er designet for å sikre læring gjennom kontingent suging på en smokk utstyrt med en sensor for sugetrykk/timing, koblet til en høyttaler som leverer mors stemme. Teknologien er bevist desinficerbar for å møte standarder for infeksjonskontroll på NICU. Gjennom denne utformingen får foreldrene myndighet til å hjelpe barna sine selv når de har midler, evner eller tid til å bli på sykehuset hver dag - denne teknologien støtter NICUer i å gi både fortreffelighet og rettferdighet i omsorgen. Fordi denne studien inkluderer en populasjon med høyere mangfold av sosiale determinanter for helse sammenlignet med nasjonale standarder, og på grunn av en familiestøtteprosess som allerede er på plass på de innskrivende studiestedene, har det kliniske studieteamet gjort en innsats for å sikre deltakelse i forskning for alle, på samme måte forbedrer generaliserbarheten til de resulterende funnene. Til slutt måler det kliniske studieteamet resultatene objektivt ved å bruke hjernebaserte (EEG) mål for talelydbehandling. Disse målene har høy konstruksjonsvaliditet hos premature spedbarn for studieformål fordi de: (1) fremkalles konsistent på tvers av prematuritetsspekteret og settinger (2) reflekterer graden av modenhet av språkbehandling (3) er svært prediktive for reseptive språkscore i de første to årene, og (4) reagerer på behandling med et 3-ukers paradigme med kontingent stemme. Studien er designet for å demonstrere effektiviteten av teknologien i en randomisert kontrollert studie ved bruk av strenge protokoller; studiedesignet respekterer standard omsorg som oftest inkorporerer spedbarns passive lytting til foreldreinnspilte stemme (gir en mer konservativ måling av intervensjonens effekt enn om den ble sammenlignet med ingen eksponering i det hele tatt); studiedesignet undersøker potensielle effekter av NICU-miljøet som romtyper (enkelt versus åpen bukt) og omgivelsesstøy. Studiemålene følger.

1. Studien vil teste hypotesen om at det vil være en større responsforskjell mellom talelyder på EEG, for spedbarn som mottar den sugekontingente mors stemmeintervensjon enn for spedbarn som hører like mye ikke-kontingent mors stemme.
2. Studien vil teste om intervensjonseffektstørrelsen øker når NICU-bakgrunnsstøyen er lavere.
3. Studien vil undersøke om størrelsen på intervensjonseffekten varierer etter romtype på NICU.