Skuteczność rTMS jako dodatku do interwencji naprawczej umożliwionej przez sztuczną inteligencję u dzieci z dysleksją

• Kolejne dzieci uczęszczające do szkoły spełniające kryteria DSM V dla SLD z dysleksją zostaną sprawdzone w ośrodku badawczym pod kątem kwalifikowalności.
• Po zastosowaniu kryteriów włączenia i wykluczenia opiekunowie prawni uczestników zostaną pouczeni i podjęta zostanie pisemna świadoma zgoda.
• Zostaną zebrane podstawowe dane uczestników.
• GLAD (narzędzie do oceny na poziomie klasy), CTOPP-2 (kompleksowy test narzędzia do przetwarzania fonologicznego, wydanie 2), WRAT-5 (test osiągnięć w szerokim zakresie, wydanie 5) zostaną przeprowadzone na uczestnikach na początku.
• fMRI na linii podstawowej zostanie wykonane dla 10 kolejnych uczestników, których opiekunowie prawni wyrażą na to zgodę.
• Interwencja Grupa badana zostanie poddana 6-tygodniowej edukacji zaradczej z wykorzystaniem sztucznej inteligencji z Hf-rTMS (wysokiej częstotliwości – powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna) zgodnie z protokołem opracowanym na podstawie wcześniejszych badań rTMS w SLD oraz na podstawie doświadczeń z innych badań wykorzystujących rTMS do innych wskazań .
• Uczestnik rozpocznie terapię naprawczą z wykorzystaniem sztucznej inteligencji, jak opisano poniżej, a po zapewnieniu pierwszej sesji naprawczej uczestnik zostanie wezwany na sesję rTMS, jak opisano poniżej.

Interwencja naprawcza włączona przez AI -

• Będzie administrowany za pomocą programu szkolenia fonologicznego opartego na aplikacji internetowej (adres aplikacji internetowej: http://readable.com). Ten program został opracowany w AIIMS w New Delhi (Departament Pediatrii, Oddział Neurologii Dziecięcej) we współpracy z Delhi IIT, jako część wstępnych prac wykonanych w ramach programu Dysleksja w ramach Neurologii Dziecięcej, AIIMS przez dr Sachendra Badal w 2019 r. (główny przewodnik; profesor Sheffali Gulati). Zostało to dodatkowo dostosowane w celu usprawnienia uczenia się za pomocą techniki sztucznej inteligencji w ramach prac badawczych dr Sayoni Roy Chowdhary w 2021 r. (główny przewodnik; profesor Sheffali Gulati).
• Jest to projekt aplikacji w chmurze, który wykorzystuje oddolne strategiczne podejście do uczenia się. Został opracowany dla kontekstu indyjskiego w oparciu o komponenty skutecznego programu naprawczego, zgodnie z zaleceniami międzynarodowymi. Opiera się na zasadzie uczenia się przez wzmacnianie, z głównym naciskiem na świadomość foniczną, akustykę i rozpoznawanie słów wzrokowych.
• Struktura i czas trwania — obejmuje wstępną sesję dydaktyczną, która byłaby prowadzona przez głównego badacza w celu nauczania 8 modułów w 5 klasach (po 32 godziny każda) w ciągu pierwszych 10 dni z wykorzystaniem platformy internetowej. Następnie miałyby nastąpić ustrukturyzowane środki zaradcze oparte na sztucznej inteligencji pod nadzorem rodziców przez 1 godzinę dziennie, 7 dni w tygodniu przez łącznie 6 tygodni . Łącznie 8 modułów będzie nauczanych w ramach programu obsługującego sztuczną inteligencję.
• Po intensywnym szkoleniu przez 10 dni przeprowadzane byłyby badania kontrolne w ustalonych odstępach czasu: co tydzień przez dwa tygodnie, a następnie co dwa tygodnie przez resztę czasu, aby zapewnić właściwe wykorzystanie interwencji przez głównego badacza za pomocą połączeń telefonicznych w celu sprawdzenia zgodności. Całkowita liczba sesji online, całkowita liczba prób słów i całkowita liczba poprawnie wymówionych słów byłaby monitorowana przez aplikację internetową. Zgodność zostanie określona przez (łącznie 52 godziny interwencji) Dobra: > 80% tj. > 42 godziny interwencji; Średnio: 60-80% tj. 31-42 godzin interwencji; Słabe: <60% tj. <31 godzin interwencji.

procedura rTMS

• Ręczność zostanie określona za pomocą inwentarza ręczności w Edynburgu – wskaźnik lateralizacji
• Elektromiografia zostanie zarejestrowana za pomocą elektrod powierzchniowych z prawego odwodziciela pollicis brevis (APB) przy użyciu montażu ścięgna brzucha na ręce dominującej
• Ósemka cewki TMS podłączona do cewki stymulatora zostanie umieszczona nad przeciwstronną korą ruchową stycznie do skóry głowy z uchwytem skierowanym do tyłu. Gorący punkt silnika zostanie określony jako miejsce na skórze głowy, w którym TMS wytworzył największego MEP z APB w stanie spoczynku
• Uzyskanie progu kory ruchowej — Najniższa moc wyjściowa stymulatora w gorącym punkcie motorycznym, która może wywołać odpowiedź EMG w APB w 5 na 10 prób
• Przed rozpoczęciem każdego cyklu, w dniu 1 parametry pobudliwości korowej będą rejestrowane przy użyciu standardowych protokołów dla RMT (spoczynkowy próg motoryczny), MEP (motoryczny potencjał wywołany), LICI (długie interwałowe hamowanie wewnątrzkorowe) i SICI (krótkie interwałowe hamowanie śródkorowe).
• Miejsce rTMS - ustalone za pomocą systemu 10-20 EEG w lewym IPL (dolny płat ciemieniowy, odpowiadający zakrętowi kątowemu i nadbrzeżnemu) oraz lewemu STG (górny zakręt skroniowy) odpowiednio w P3 i P5,
• Protokół TMS używany w każdej sesji - rTMS o wysokiej częstotliwości 5 Hz, przy 100% RMT, 60 impulsów na pociąg, łącznie 10 pociągów, przerwa między 2 kolejnymi pociągami 30 sekund
• Czas trwania — zostaną podane łącznie 3 cykle na uczestnika. 1. miejsce cykl 10 sesji w ciągu 10 kolejnych dni. Drugi cykl 5 sesji w ciągu 5 kolejnych dni. Trzeci cykl na 5 sesji w ciągu 5 kolejnych dni. 6-tygodniowa przerwa między 2 kolejnymi cyklami.
• Uczestnicy będą monitorowani pod kątem zdarzeń niepożądanych w trakcie i po okresie badania. Podjęte zostaną odpowiednie środki, takie jak natychmiastowe ułożenie na plecach w przypadku wystąpienia objawów podmiotowych lub podmiotowych niedociśnienia, donosowe podanie midazolamu w przypadku wystąpienia drgawek.

Podejmować właściwe kroki

• Zbieranie danych po 6 tygodniach — parametry pobudliwości korowej, wyniki GLAD, CTOPP-2, WRAT-5 i CGI-C (Clinical Global Impression of Change) zarówno dla nauczyciela, jak i rodziców.
• Zbieranie danych po 12 tygodniach — parametry pobudliwości korowej, wyniki GLAD, CTOPP-2, WRAT-5 i CGI-C zarówno dla nauczyciela, jak i rodziców.
• Po 12 tygodniach (±7 dni) fMRI zostanie powtórzone dla tych 10 kolejnych uczestników, których opiekunowie prawni wyrazili na to zgodę.
• Kontrola po 3 miesiącach od interwencji - 24 tygodnie - Ponowna ocena uczestnika za pomocą testów GLAD, CTOPP-2 i WRAT-5, parametrów pobudliwości korowej i CGI- dla rodziców i nauczycieli.
• Uczestnicy będą co tydzień oceniani telefonicznie pod kątem zgodności z terapią naprawczą i wszelkimi niepożądanymi skutkami rTMS, a także zostaną poinstruowani, aby zgłaszać wszelkie zdarzenia niepożądane w momencie ich wystąpienia.

Kontrola — w przypadku kontroli badacze wykorzystają retrospektywne dane dzieci z dysleksją, które otrzymały interwencję naprawczą opartą na sztucznej inteligencji (przez 6 tygodni) jako część poprzedniego badania przeprowadzonego przez dr Sayoni pod kierunkiem prof. Sheffali Gulati jako głównego przewodnika.

•Narzędzia oceny

1. GLAD (Grade level Assessment Device Tool): ocenia poziom wyników w nauce u dzieci do poziomu VI, opracowany w Narodowym Instytucie Zdrowia Psychicznego w Secunderabad i został zatwierdzony w populacji indyjskiej. Format I zawiera książeczki testowe dla klas od I do IV, arkusze kalkulacyjne z języka angielskiego, hindi i matematyki, a zadania to werbalne/gestowe i pisemne odpowiedzi na pytania. Liczba pozycji różni się w każdej sekcji, a także na każdym poziomie klasy, który jest oceniany i przeliczany na procent. Format II ma być używany przez klinicystę do zapisywania obserwacji podczas wykonywania przez dziecko formatu I i składa się z trzech części oraz arkusza podsumowującego. Istnieją trzy szerokie kategorie: niezależność (wynik >70%), instruktaż (wynik 40-70%) i poziom frustracji (wynik <40%).
2. CTOPP-2 (Kompleksowy test narzędzia przetwarzania fonologicznego, wydanie 2): Kompleksowy test przetwarzania fonologicznego (CTOPP) został opublikowany w 1999 r. i poprawiony w 2013 r., aby sprostać potrzebie oceny umiejętności przetwarzania fonologicznego związanych z czytaniem. CTOPP-2 ma cztery główne zastosowania: identyfikowanie osób, które są znacznie gorsze od swoich rówieśników w ważnych zdolnościach fonologicznych, określanie mocnych i słabych stron rozwiniętych procesów fonologicznych, dokumentowanie postępów jednostek w przetwarzaniu fonologicznym w wyniku specjalnych programów interwencyjnych oraz służyć jako urządzenie pomiarowe w badaniach nad przetwarzaniem fonologicznym. Jest podawany indywidualnie dzieciom w wieku od 4 lat do 24 lat i 11 miesięcy, a całkowity czas badania wynosi 40 minut. CTOPP2 mierzy zdolności fonologiczne w czterech domenach; jako złożone wyniki świadomości fonologicznej, alternatywnej świadomości fonologicznej, pamięci fonologicznej i szybkiego nazewnictwa symbolicznego/niesymbolicznego poprzez podstawowe i dodatkowe podzbiory (elizja, mieszanie słów, izolacja fonemów, mieszanie niesłów, segmentacja niesłów, pamięć dla cyfr, powtarzanie niesłów, szybka cyfra szybkie nazywanie liter, szybkie nazywanie kolorów, szybkie nazywanie obiektów). Złożone wyniki testu CTOPP2: Złożony wynik świadomości fonologicznej (PACS) obejmuje standardowe wyniki trzech podtestów — Elizja, Łączenie słów i Dopasowywanie dźwięków — dla dzieci w wieku od 4 do 6 lat oraz Elizja, Łączenie słów i Izolacja fonemów dla dzieci w wieku od 7 do 24 lat starcy. PACS reprezentuje świadomość badanego i dostęp do struktury fonologicznej języka mówionego. Złożony wynik pamięci fonologicznej (PMCS) składa się ze standardowych wyników dwóch podtestów: pamięci dla cyfr i powtarzania słów niebędących słowami dla wszystkich osób. PMCS reprezentuje zdolność osoby badanej do fonologicznego kodowania informacji w celu tymczasowego przechowywania w pamięci roboczej lub krótkotrwałej. Rapid Symbolic Naming Composite Score (RSNCS) składa się ze standardowych wyników dwóch podtestów: szybkiego nazywania cyfr i szybkiego nazywania liter dla wszystkich osób. RSNCS mierzy zdolność osoby badanej do skutecznego wyszukiwania informacji fonologicznych z pamięci długoterminowej lub stałej oraz szybkiego i powtarzalnego wykonywania sekwencji operacji. Rapid Non-Symbolic Naming Composite Score (RNNCS) składa się ze standardowych wyników dwóch podtestów — Szybkiego nazywania kolorów i Szybkiego nazywania obiektów i stanowi alternatywę dla małych dzieci w wieku od 4 do 6 lat, które nie znają liter i cyfr. RNNCS mierzy zdolność osoby badanej do skutecznego wyszukiwania informacji fonologicznych z pamięci długoterminowej lub stałej oraz szybkiego i wielokrotnego wykonywania sekwencji operacji przy użyciu przedmiotów i kolorów. Alternate Phonological Awareness Composite Score (APACS), alternatywny zestaw do pomiaru świadomości fonologicznej, jest dostępny dla osób w wieku od 7 do 24 lat. Tworzy to połączenie skalowanych wyników z Blending Nonwords i Segmenting Nonwords. APACS mierzy świadomość fonologiczną badanego wyłącznie za pomocą słów niebędących słowami. CTOPP-2 daje sześć rodzajów wyników normatywnych: ekwiwalenty wiekowe, ekwiwalenty klas, rangi percentylowe, wyniki skalowane podtestów, indeksy złożone i wyniki rozwojowe.
3. WRAT-5 (Szerokozakresowy test osiągnięć, edycja 5): Jest to narzędzie stosowane dla dzieci powyżej 5 roku życia. Podzbiory obejmują czytanie słów, rozumienie zdań, pisownię, obliczenia matematyczne i czytanie złożone. Jest dostępny w wersji indyjskiej (forma niebieska WRAT-5 India) i zatwierdzony dla populacji indyjskiej (w wieku od 6 lat do 19 lat, 11 miesięcy) od 2019 r.