Skuteczność interwencji czytania na łączność mózgu w autyzmie (BrainREAD)

Nadrzędnym celem tej propozycji jest przetestowanie wpływu kompleksowego programu interwencji w czytanie na zmianę mechanizmów neurobiologicznych leżących u podstaw deficytów czytania ze zrozumieniem u dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD). Istnieją dowody na to, że aż 65% dzieci z ASD ma deficyt w czytaniu ze zrozumieniem. To ostatecznie ma ogromny wpływ na język, uczenie się i sukces akademicki (Nation, Clarke, Wright i Williams, 2006). Słabe czytanie ze zrozumieniem u dzieci z autyzmem jest często maskowane przez ich względną siłę w dekodowaniu. Co więcej, ogólnie czytanie ze zrozumieniem nie jest dobrze rozumiane, w wyniku czego obecne metody leczenia mają ograniczony potencjał i skuteczność. W ramach tego projektu badacze przetestują grupę dzieci z ASD i NT, które mają wspólną cechę średniego poziomu dekodowania wraz z poniżej średniej umiejętnością czytania ze zrozumieniem. Badacze włączyli również dodatkową grupę NT bez jakichkolwiek deficytów w czytaniu ze zrozumieniem i ta grupa posłuży jako kolejna kontrola dla dodatkowych porównań. Badacze przetestują skuteczność programu intensywnego treningu czytania, wizualizacji i werbalizacji dla rozumienia języka i myślenia (V/V) oraz jego wpływ na zmianę obwodów mózgowych leżących u podstaw czytania ze zrozumieniem u dzieci z ASD. W projekcie wykorzystane zostanie multimodalne neuroobrazowanie z funkcjonalnym rezonansem magnetycznym opartym na zadaniach, funkcjonalnym rezonansem magnetycznym stanu spoczynku, obrazowaniem dyfuzyjnym i testami neuropsychologicznymi. Należy zauważyć, że neuroobrazowanie, jak również behawioralne badania języka w autyzmie, w dużej mierze pominęły podgrupę dzieci z deficytami rozumienia. Proponowany projekt zajmuje się tą krytyczną luką, koncentrując się na plastyczności mózgu u dzieci z ASD (wiek: 7-13 lat). Przeciętna zdolność dekodowania przy poniżej przeciętnej znajomości języka u dzieci jest ważnym problemem o znaczeniu akademickim i zdrowotnym. Wyniki tego badania rzucą więcej światła na tę ważną podgrupę dzieci. Ponadto przetestuje skuteczność interwencji, która w dłuższej perspektywie może pomóc NT i dzieciom mającym problemy z czytaniem w osiągnięciu sukcesu w nauce. Wyniki mogą dostarczyć ważnych wstępnych kroków w stosowaniu interwencji V/V w szkołach.

Ten projekt będzie wykorzystywał multimodalne neuroobrazowanie [funkcjonalny MRI, strukturalny MRI i obrazowanie ważone dyfuzją (DWI)] do oceny zmian w funkcjonowaniu mózgu i łączności istoty białej w autyzmie. Zostanie to osiągnięte przy użyciu 4 grup uczestników dobranych pod względem wieku, płci i IQ: 1) dzieci z ASD, które zostaną poddane interwencji V/V po pierwszym badaniu MRI (ASD-EXP) (n=50); 2) dzieci z ASD, które otrzymają interwencję pod koniec badania (kontrole z listy oczekujących) (ASD-WLC) (n=50); 3) dzieci NT z deficytami czytania ze zrozumieniem, które otrzymają interwencję po pierwszym badaniu MRI (NT-EXP) (n = 50); oraz 4) NT (n = 50) uczestnicy kontrolni (bez deficytów w czytaniu ze zrozumieniem), którzy zostaną przeskanowani dwukrotnie, ale nie otrzymają żadnej interwencji. W projekcie weźmie udział łącznie 200 uczestników (z dodatkowymi 20 uczestnikami z uwagi na utratę pracy). Należy zauważyć, że neuroobrazowanie, jak również behawioralne badania języka w autyzmie, w dużej mierze ignorowały dzieci z deficytami rozumienia. Proponowany projekt zajmuje się tą krytyczną luką, koncentrując się na plastyczności mózgu u dzieci z ASD i NT (w wieku: 7-13 lat), z następującymi trzema niezależnymi, ale wzajemnie powiązanymi celami szczegółowymi.

CEL 1: Zbadanie zróżnicowanego wpływu interwencji V/V na funkcjonalną organizację (aktywacja i funkcjonalna łączność) mózgowej sieci czytania (Koyama i in., 2011) u dzieci z ASD i NT, które mają wspólne deficyty w zakresie czytania ze zrozumieniem.

Hipoteza: Wraz z poprawą rozumienia w obu grupach badacze przewidują, że łączność między klasycznymi obszarami językowymi a regionami zaangażowanymi w przetwarzanie wzrokowo-przestrzenne będzie silniejsza u dzieci z ASD-EXP w porównaniu z dziećmi z NT-EXP po interwencji.

CEL 2: Zbadanie wpływu interwencji V/V na łączność mikrostrukturalną istoty białej leżącej u podstaw sieci czytania (głównie AF: pęczek łukowaty i UF: pęczek haczykowaty) u dzieci z ASD i NT, które mają podobne deficyty w czytaniu ze zrozumieniem.

Hipoteza: Po skanowaniu łączność istoty białej AF i UF (łącząca obszary czołowe i skroniowe) będzie zwiększona u dzieci, które otrzymują interwencję V/V w porównaniu z nimi samymi i grupą kontrolną z listy oczekujących. Oczekuje się, że zakres tej zmiany będzie różny w grupach ASD-EXP i NT-EXP.

CEL 3: Ustalić związek między mózgiem a zachowaniem poprzez zbadanie, w jaki sposób poprawa umiejętności językowych (dekodowanie, rozumienie, płynność i inne komponenty) oraz objawów autyzmu przewiduje zmiany pointerwencyjne w profilach neurobiologicznych i behawioralnych u dzieci z ASD i NT.

Hipotezy: 1) Poprawa rozumienia (mierzona testem czytania ustnego Graya) po interwencji V/V będzie przewidywać zwiększoną aktywację, łączność funkcjonalną i łączność istoty białej w sieci czytania w grupach NT-EXP i ASD-EXP; 2) Nasilenie objawów ASD negatywnie prognozuje poprawę w zakresie rozumienia i czytania odpowiedzi sieciowych i może pomóc w różnicowaniu charakteru deficytów językowych między grupami ASD-EXP i NT-EXP.

Wyniki tego badania dostarczą nam informacji o zmianach w mózgu i zachowaniu dzieci z ASD z deficytami językowymi, związanych z interwencją. To z kolei może mieć znaczenie translacyjne w edukacji. Włączenie grup kontrolnych NT-EXP i NT zapewnia wyjątkową okazję do głębszego poznania natury deficytów czytania u dzieci z ASD i NT oraz specyfiki takich deficytów w ASD.