Kontakt „skóra do skóry” na oddziale intensywnej terapii noworodków (OIOM), dotyk opiekuńczy i neuronalne korelaty powolnego dotyku głaskania u wcześniaków

Tło i uzasadnienie Jeden ze sposobów operacjonalizacji dotyku społecznego został zapewniony przez zgodność między właściwościami w dużej mierze naturalistycznego, afiliacyjnego dotyku interpersonalnego a unikalną charakterystyką strojenia niskoprogowych, niezmielinizowanych obwodowych włókien aferentnych. Wrażliwe mechanicznie włókna C-taktyczne są aktywowane przez delikatne głaskanie owłosionej (1-10 cm/s), ale nie nagiej skóry u dorosłych. U dorosłych aktywacja włókien dotykowych C jest skorelowana z postrzeganą przyjemnością. Wiadomo, że włókna dotykowe C dojrzewają wcześnie i postawiono hipotezę, że odgrywają rolę w kodowaniu społeczno-afektywnych wymiarów dotyku. Uważa się, że głównym celem korowym dla C-dotykowych aferentów jest tylna kora wyspowa. Co ważne, zmysł dotyku rozwija się przed 8 tygodniem ciąży, a kora wyspy dojrzewa w 27 tygodniu ciąży. Istnieją powody, by sądzić, że dotyk afektywny jest przetwarzany już na wczesnym etapie rozwoju. Niedawne badania nad niemowlętami urodzonymi w terminie (FT) wykazały, że neuronalnymi korelatami afektywnego przetwarzania dotykowego, aktywowanymi przez delikatną stymulację dotykową, są kora somatosensoryczna i kora wyspowa. Jednak według naszej wiedzy żadne badanie nie sprawdzało, czy te dwa obszary zainteresowania (ROI), o których wiadomo, że przetwarzają delikatne głaskanie skóry, reagują na delikatne głaskanie skóry u wcześniaków (PT).

Co więcej, pomimo kilku zmian wprowadzonych na OIOM-ach w celu zapewnienia bardziej naturalnych warunków dla PT, niemowlęta te często otrzymują bardzo mało wczesnego kontaktu fizycznego. Co ważne, matczyny kontakt skóra do skóry może złagodzić niektóre niekorzystne konsekwencje wcześniactwa. Niedawny przegląd Cochrane wykazał średnio 60% zmniejszenie śmiertelności dzięki tej interwencji w porównaniu ze zwykłą opieką u hospitalizowanych niemowląt z niską masą urodzeniową. Przegląd wykazał ponadto 35% względną redukcję zakażeń szpitalnych lub posocznicy, krótszy pobyt w szpitalu i mniejszą częstość występowania infekcji dróg oddechowych. Przedłużony SSC zapewnia również skuteczniejszą kontrolę termiczną, sprzyja karmieniu piersią, przybieraniu na wadze, krótszym pobytom w szpitalu i silniejszym odpowiedziom nerwowym. Jednak pomimo znaczenia SSC dla optymalnego rozwoju dziecka, niewiele wiadomo, czy czas trwania SSC jest związany z wyżej wymienionymi ROI u niemowląt PT.

Wreszcie, u ludzi 65% interakcji twarzą w twarz między matkami a niemowlętami obejmuje komunikację dotykową. Liczy się również jakość dotyku: delikatne głaskanie wywołuje u niemowląt więcej uśmiechu niż dotyk statyczny. Podczas interakcji twarzą w twarz matka-niemowlę matki używają dotyku, aby zaangażować się w kontakt ze swoimi niemowlętami, aby okazać uczucia. Dotyk opiekuńczy (CT) zmniejsza stres niemowlęcia poprzez zwiększenie pozytywnego afektu19, uspokaja niemowlęta w bólu i dyskomforcie. Ponadto CT wiąże się z wrażliwymi zachowaniami opiekuńczymi21, co z kolei wiąże się z lepszymi wynikami poznawczymi i behawioralnymi zarówno u dzieci z FT, jak i PT. Co ważne, wrażliwość matki przewiduje objętość mózgu niemowlęcia i łączność funkcjonalną u niemowląt FT w wieku 3-6 miesięcy. Chociaż CT/wrażliwe zachowanie opiekuńcze może przyczyniać się do odpowiedzi mózgu we wczesnym niemowlęctwie, potencjalny związek między CT/wrażliwym zachowaniem opiekuńczym a wyżej wspomnianą reakcją ROI na delikatne głaskanie skóry pozostaje do przetestowania zarówno u niemowląt PT, jak i FT.

Cel 1. Zbadanie różnic między niemowlętami PT i FT w odpowiedzi mózgu w korze somatosensorycznej i korze wyspowej (obszary zainteresowania: ROI) na głaskanie skóry delikatnym pędzlem nakładanym przez wyszkolonego eksperymentatora podczas akwizycji MRI.

Projekt eksperymentu: Niemowlęta FT i PT zostaną przeskanowane w wieku około 2 miesięcy, wiek skorygowany (CA) pod kątem wcześniactwa. Wszystkie niemowlęta zostaną poddane badaniu MRI za pomocą skanera Philips Achieva o mocy 3 tesli i 32-kanałowej cewki do głowy w Laboratorium Neuroobrazowania Instytutu Naukowego IRCCS Eugenio Medea. Zgodnie z procedurą Tuulari (Tuulari i in., 2019), podczas akwizycji MRI wyszkolony eksperymentator ręcznie wykona delikatne pociągnięcia pędzlem na prawym przednim obszarze goleni niemowlęcia w kierunku proksymalnym i dystalnym. Długość stymulowanego obszaru będzie mierzona tak, aby obejmowała 15 cm, a pociągnięcia pędzlem będą wykonywane z prędkością 5 cm/s przez 15 s, z losowymi przerwami między bodźcami wynoszącymi 10-15 s. Eksperymentator będzie prowadzony przez sygnały dźwiękowe dostarczane przez słuchawki ze skanerem. Na miejscu skanowania rodziny otrzymają wyszkolony i doświadczony radiolog oraz badacze. Przed badaniem protokół skanowania zostanie zweryfikowany z rodzicami, a brak zagrożeń bezpieczeństwa zostanie potwierdzony przez personel. Wszystkie MRI będą wykonywane podczas naturalnego snu. Wszystkie niemowlęta otrzymają indywidualne ochronniki słuchu. Standardowe nauszniki zostaną przekazane rodzicom, ponieważ będą przebywać w pokoju skanowania przez całą sesję skanowania. Skanowanie będzie obserwowane przez personel z dyspozytorni.

Cel 2. Zbadanie związku między czasem trwania SSC podczas pobytu na OIOM-ie dla noworodków a wybranymi ROI, aktywowanymi przez delikatne głaskanie skóry u 2-miesięcznych niemowląt PT.

Projekt eksperymentalny: SSC to standardowa opcja opieki na OIOM-ach dla noworodków i nie jest uważana za technikę eksperymentalną. Tym samym wykluczona jest możliwość porównania niemowląt, których matki wybiorą SSC, i tych, które tego nie zrobią. Alternatywnym rozwiązaniem będzie rekrutacja diad poprzez dobór dogodny, zgodnie z kryteriami włączenia. Skutki SSC zostaną przeanalizowane na podstawie czasu trwania SSC podczas hospitalizacji niemowlęcia na OIOM-ie. Kwota SSC zostanie uzyskana z dzienników raportów rodziców. Niemowlęta (i ich matki) zostaną przyjęte, gdy ich sytuacja zdrowotna zostanie ustabilizowana i jeśli matki wyrażą zgodę na wykonanie SSC. Niemowlęta wyjmowane są z inkubatora, rozbierane (ubrane tylko w pieluchę i czasami czepek) i umieszczane między piersiami matki. Procedura badania MRI została już opisana w celu1.

Cel 3. Ocena związku między zachowaniami CT/wrażliwej opieki opiekuńczej w środowisku domowym oraz podczas przejawów zachowań dotykowych matek i matczyną wrażliwością podczas interakcji twarzą w twarz oraz reakcjami mózgu w wybranych ROI na delikatne głaskanie skóry w PT i niemowlęta FT.

Projekt eksperymentalny: gdy niemowlęta osiągną 2 lata, przed akwizycją MRI, interakcja matka-niemowlę zostanie nagrana na wideo. Niemowlę zostanie umieszczone w foteliku podtrzymującym, gdy będzie czujne i zadowolone; matka poprosi, aby usiadła naprzeciwko dziecka i bawiła się z nim przez 5 minut. Dwie kamery cyfrowe, jedna skierowana na niemowlę, a druga na opiekuna, zostaną wykorzystane do stworzenia pojedynczego obrazu z jednoczesnym widokiem twarzy, rąk i tułowia niemowlęcia i matki z przodu. Zachowania niemowląt i matek oraz ich interakcje zostaną zakodowane przy użyciu globalnych skal oceny interakcji matka-niemowlę (GRS), które zostały szeroko sprawdzone w populacjach normatywnych i klinicznych. Dotyk matki podczas interakcji zostanie zakodowany przy użyciu skali dotykowej opiekuna-niemowlęcia (CITS), niezawodnego i systematycznego systemu kodowania. CITS jest miarą jakościowych (i ilościowych) zmian w stymulacji dotykowej wytwarzanej przez opiekunów podczas interakcji twarzą w twarz z niemowlętami. Matczyna wrażliwość i matczyny dotyk zostaną zakodowane przez dwóch przeszkolonych badaczy, którzy będą ślepi na warunki PT lub FT. Ponadto w celu oceny czasu trwania i jakości stymulacji dotykowej matki w środowisku domowym niemowlęcia posłużą do tego dwa narzędzia samoopisowe: Kwestionariusz Opieki nad Dzieckiem oraz Skala Dotyku Opiekuńczego Rodzica i Niemowlęcia. Obie miary zastosowano w populacjach normatywnych i klinicznych.

Metodyki i analizy statystyczne:

Ogólna metodologia Niniejsze badanie ma charakter krótkoterminowego badania podłużnego i prospektywnego i obejmuje dwie grupy niemowląt (PT i FT). Badanie składa się z trzech faz, odpowiadających trzem celom badawczym i projektom eksperymentalnym opisanym powyżej.

• Faza 1 (cel badania 2; projekt eksperymentu cel 2): ​​ramy czasowe od urodzenia do wypisu z OIOM tylko u niemowląt PT.
• Faza 2 (cel badania 3; eksperymentalny cel projektu 3): ramy czasowe od wypisu z OIOM-u do 2 miesięcy CA w przypadku PT i od urodzenia do 2 miesięcy w przypadku FT, w tym nagrywanie wideo interakcji twarzą w twarz w domu.
• Faza 3 (cel badania 1; projekt eksperymentu cel 1): eksperymentalna wizyta ze skanem MRI występująca około 2 miesięcy CA.

Oszacowanie wielkości próby W celu oszacowania wielkości próbki dla minimalnej próbki umożliwiającej wykrycie istotnej klinicznie różnicy, odwołaliśmy się do Thirion et al. (2007), którzy wskazali, że N=20 to minimum, jeśli chce się uzyskać akceptowalną niezawodność w badaniu MRI. Na tej podstawie oszacowano ostateczną wielkość próby N=20 na grupę (N=40 osób); zgodnie ze wskaźnikiem wykluczenia znalezionym w Tuulari i in. (2019) ze względu na nadmierny ruch niemowląt podczas wizyty w badaniu MRI, badacze przyjęli bardziej konserwatywny odsetek 10%, szacując ostateczną wielkość próby N=25 na grupę (N=50).

Przetwarzanie i analiza danych MRI Wstępne przetwarzanie i analizy statystyczne zostaną przeprowadzone przy użyciu oprogramowania Statistical Parametric Mapping 12 (SPM12). Wstępne przetwarzanie danych funkcjonalnych będzie obejmowało korektę czasu segmentu, wyrównanie do pierwszego tomu pierwszego uruchomienia i normalizację. Zostanie przeprowadzona korekcja artefaktów ruchu.

Dobrze ugruntowane procedury wspólnej rejestracji i normalizacji zostaną obliczone przy użyciu zaawansowanych narzędzi do normalizacji. Indywidualna procentowa zmiana sygnału w odpowiedzi na głaskanie skóry zostanie następnie wyodrębniona z każdego ROI. W celu zbadania odpowiedzi mózgu poza określonymi a priori ROI zostanie przeprowadzona eksploracyjna analiza całego mózgu.

Plan analiz Hipotezy pierwotne zostaną przetestowane przy użyciu modeli regresji, w tym grup, zmiennych stratyfikacji i wszelkich zidentyfikowanych czynników zakłócających linię bazową. Alfa dla głównych wyników zostanie ustalona na poziomie p<0,05. Testowanie hipotez zostanie uzupełnione oszacowaniami wielkości efektu i przedziałami ufności. Analizy będą przeprowadzane na zasadzie zgodnego z zamiarem leczenia. Wiele metod imputacji zostanie zastosowanych w celu skorygowania szacunków skutków dla brakujących danych przy założeniu, że brakuje danych losowo.

Przeprowadzone zostaną analizy wrażliwości w celu określenia odporności wyników na różne założenia dotyczące brakujących danych. Analizy podłużne zostaną przeprowadzone przy użyciu liniowego modelowania mieszanego.

Znaczenie i innowacja Do tej pory niewiele badań oceniało, w jaki sposób dotyk afektywny może być powiązany z reakcjami mózgu u noworodków, a według naszej wiedzy żadne badanie nie obejmowało niemowląt PT. Zatem zbadanie powiązań między SSC a późniejszymi neuronowymi korelatami wczesnych doświadczeń dotykowych może potencjalnie mieć istotne implikacje dla wczesnych interwencji życiowych na OIOM-ach dla noworodków. Na przykład ostatnie badanie wykazało, że w przeciwieństwie do SSC, materac, który próbuje naśladować ruchy oddechowe i dźwięki bicia serca, nie wpływa na reakcje fizjologiczne niemowląt z PT. Sugeruje to, że wczesny kontakt fizyczny rodziców ma wyjątkowy i specyficzny wpływ na niemowlę. Co więcej, badanie połączy to odkrycie z danymi obserwacyjnymi z interakcji matka-niemowlę, aby lepiej wyjaśnić rolę opiekuńczego dotyku i jego powiązania z reakcjami mózgu.