Trening kontroli wzroku RECOGNeyes

CEL STUDIÓW

RECOGNeyes to gra szkoleniowa sterowana za pomocą eyetrackera, którą naukowcy opracowali we współpracy z młodymi ludźmi z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej (ADHD), ich rodzicami i nauczycielami. Ma na celu poprawę kontroli poznawczej w takich schorzeniach poprzez ćwiczenie większej hamującej kontroli odgórnej nad kierunkiem spojrzenia. Celem tego badania jest ustalenie, czy istnieją podstawy do zaufania koncepcji treningu kontroli wzroku jako metody poprawy kontroli uwagi w schorzeniach takich jak ADHD. Naukowcy dokonają tego poprzez badanie neuronalnych korelatów kontroli okoruchowej przed i po treningu kontroli wzroku RECOGNeyes oraz oceniając, w jakim stopniu zmiany w tych neuronalnych korelacjach są powiązane z poprawą kontroli okoruchowej i czasem spędzonym na treningu.

Naukowcy wykorzystają magnetoencefalografię (MEG) zarejestrowaną podczas wykonywania przez uczestników zadania antysakkadowego, aby ocenić elektrofizjologiczne korelaty kontroli okoruchowej. Wykorzystają funkcjonalny rezonans magnetyczny w stanie spoczynku do oceny zmian w łączności funkcjonalnej między węzłami sieci mózgowych zaangażowanych w uwagę wzrokową i kontrolę okoruchową.

CELE:

• Aby zmierzyć zmiany w elektrofizjologicznych zaburzeniach widmowych związanych ze zdarzeniami (ERSP) związanych z odgórną kontrolą sakadycznych ruchów gałek ocznych podczas zadania „antysakkadowego”, po odbyciu przez uczestników dwutygodniowego szkolenia RECOGNeyes.
• Aby zmierzyć zmiany w łączności stanu spoczynku między obszarami mózgu zaangażowanymi w uwagę wzrokową i kontrolę okoruchową.
• Aby skorelować te zmiany neuronalne z wynikami treningu (mierzonymi jako poprawa w wykonywaniu zadań przeciwsakkadowych) i czasem spędzonym na treningu. Powiązania między zmianami neuronalnymi a poprawą wydajności wskażą, że poprawa kontroli okomotorycznej znajduje odzwierciedlenie w zmianach w podstawowych funkcjach nerwowych, podczas gdy powiązania między czasem spędzonym na treningu, wynikami treningu i zmianami w neuronach wskażą, że zmiany te prawdopodobnie odzwierciedlają efekty treningu RECOGNeyes.
• Zbadanie doświadczeń użytkowników związanych z uczestnictwem w szkoleniu oraz identyfikacja czynników ułatwiających i barier w korzystaniu z RECOGNeyes jako narzędzia do treningu kontroli wzroku.

UCZESTNICY

Naukowcy planują zrekrutować co najmniej 30 zdrowych ochotników spośród studentów korzystających z usług wsparcia akademickiego w lokalnych placówkach szkolnictwa wyższego i dalszego w Nottingham. Strategia ta ma na celu uzyskanie próby młodych dorosłych wzbogaconej o nieuwagę. Do reklamy badania wykorzystywane będą plakaty i e-maile rekrutacyjne. Jeśli naukowcom nie uda się pozyskać 30 ochotników z Działu Wsparcia Akademickiego, badacze będą rekrutować także osoby z populacji ogólnej, zamieszczając szersze ogłoszenia na Uniwersytecie w Nottingham.

Badacze zaproszą 8–12 uczestników do wzięcia udziału w wywiadach jakościowych, aby poznać ich doświadczenia z korzystaniem z RECOGNeyes. Uczestnicy zostaną zaproszeni do tych rozmów jednocześnie po zakończeniu dalszych skanów, a rekrutacja do tych rozmów zostanie zakończona po nasyceniu danych.

PROJEKT STUDIÓW

Uczestnicy dwukrotnie wezmą udział w szkoleniu RECOGNeyes w domu (SPMIC) na Uniwersytecie w Nottingham i po nim przez okres dwóch tygodni. Na czas szkolenia badacze udostępnią uczestnikom laptop, na którym zainstalowana jest gra, oraz mały eyetracker USB, który można zamontować pod ekranem laptopa za pomocą uchwytu magnetycznego.

Każda wizyta w SPMIC będzie obejmować badanie MEG trwające około 40 minut, podczas którego wykonywane będzie zadanie przeciwsakkadowe; oraz sesję skanowania MRI, która obejmuje zarówno skan anatomiczny w celu wspólnej rejestracji z danymi MEG, aby umożliwić lokalizację źródła, jak i krótki skan funkcjonalny w stanie spoczynku (oczy otwarte).

Tylko podczas pierwszej wizyty, po wyrażeniu pisemnej zgody na udział w badaniu, uczestnicy samodzielnie wypełnią Skalę Oceny ADHD dla Dorosłych Conners (CAARS) (Conners i in. 1999). Zapewni to pomiar poziomu nieuwagi i nadpobudliwości/impulsywności w próbie uczestników. Podczas obu wizyt uczestnicy przeprowadzą także dwa pomiary efektywności czytania: standaryzowany test czytania pojedynczych słów TOWRE-2 (Torgesen, 2011), który mierzy zarówno skuteczność rozpoznawania słów przy użyciu listy prawdziwych słów, jak i skuteczność dekodowania fonetycznego przy użyciu listy pseudosłów; oraz niestandardowe zadanie mające na celu pomiar efektywności ruchów gałek ocznych, podczas którego po cichu czytają trzy krótkie fragmenty tekstu, rejestrując jednocześnie ich ruchy oczu. Podczas obu wizyt wypełnią także 12-punktową wersję Kwestionariusza Ogólnego Zdrowia (GHQ12) (Goldberg i Williams, 1988), aby ocenić swój ogólny stan zdrowia psychicznego i umożliwić badaczom ocenę, czy trening kontroli wzroku miał jakikolwiek wpływ na ich dobrostan psychiczny, zarówno pozytywny, jak i negatywny.

Zadanie antysakkadowe wykonywane w skanerze MEG składa się z 40 bloków po sześć prób. Dwadzieścia z tych bloków to bloki „prosakdowe”, podczas których uczestnicy muszą wykonać sakadyczny ruch gałek ocznych od centralnego krzyża fiksacyjnego do bodźca prezentowanego po prawej lub lewej stronie fiksacji. Pozostałe 20 bloków to bloki „antysakkadowe”, w których muszą wykonać sprzeczną z intuicją sakadę w kierunku przeciwnym do bodźca obwodowego. Każdy bodziec jest poprzedzony sygnałem ostrzegawczym 800 ms wcześniej, aby umożliwić dziecku przygotowanie się do reakcji sakadycznej. Po zakończeniu odpowiedzi otrzymują informację zwrotną, czy ich sakada była prawidłowa, czy nie, oraz czy została wykonana w wyznaczonym czasie. Otrzymują punkt za wykonanie sakady we właściwym kierunku w odpowiednim czasie, a za nieprawidłową lub spóźnioną reakcję odejmuje się punkt. Kolejność typów bloków jest losowa, a bloki oddzielane są okresami odpoczynku.

W przypadku osób zaproszonych do udziału w rozmowie jakościowej odbywa się ona podczas trzeciej wizyty na Uniwersytecie w Nottingham i trwa około godziny.

RANDOMIZACJA I ZAŚLEPANIE

Uczestnicy są losowo przydzielani do wzięcia udziału w dwóch, trzech lub czterech sesjach treningowych tygodniowo przez dwa tygodnie (sesje treningowe trwające 20–30 minut) w domu. Randomizacja zostanie podzielona na warstwy według wieku, płci i charakteru trudności w nauce (np. ADHD; dysleksja) na bieżąco w miarę rekrutacji wolontariuszy. Instrukcje szkoleniowe zostaną przekazane ochotnikom w zapieczętowanej kopercie, a badacze zaangażowani w pomiary przed i po interwencji nie będą świadomi przydziału harmonogramu szkolenia do czasu przetworzenia danych (ocena CAARS, odczytu i GHQ12; MEG, tracker i wstępnie przetworzone dane fMRI).

Ten protokół losowego planowania ma na celu wytworzenie zmienności pomiędzy uczestnikami pod względem ilości czasu spędzonego na szkoleniu, tak aby zmiany w miarach wyników przed i po treningu można było skorelować z rzeczywistym czasem spędzonym na szkoleniu, a tym samym zapewnić badaczom dowody na to, czy szkolenie przynosi korzyści i/lub zmiany neuronalne zaobserwowane po dwutygodniowym okresie szkolenia można przypisać szkoleniu RECOGNeyes, a nie po prostu lepszemu zapoznaniu się z procedurami oceny wyników podczas drugiej wizyty.

Główny badacz (dr. Elizabeth Liddle) będzie prowadzić rejestr, którzy wolontariusze zostali przydzieleni do jakiego harmonogramu szkoleń. Wolontariusze otrzymają jej dane kontaktowe, aby w przypadku problemów ze szkoleniem lub harmonogramem szkoleń mogli bezpośrednio skontaktować się z nią w celu uzyskania pomocy.

ZGODNOŚĆ SZKOLENIA

Oprogramowanie RECOGNeyes zainstalowane na laptopach będzie rejestrować czas rozpoczęcia i zakończenia każdej sesji szkoleniowej przez uczestników i zostanie wykorzystane do ilościowego określenia rzeczywistego czasu treningu osiągniętego przez każdego uczestnika.

WYCOFANIE UCZESTNIKA

Uczestnicy mogą zostać wycofani z badania na własną prośbę lub według uznania badaczy. Uczestnicy zostaną poinformowani, że nie będzie to miało wpływu na ich przyszłą opiekę. Uczestnicy, którzy wycofają się na początku badania, mogą zostać zastąpieni.

PLAN ANALIZY DANYCH

Badanie to zaprojektowano zgodnie z zaproszeniem do finansowania (MRC Confidence in Concept) jako badanie eksploracyjne mające na celu dostarczenie dowodów na to, że trening RECOGNeyes może skutkować zmianami w sieciach mózgowych zaangażowanych w kontrolę poznawczą. Jako badanie eksploracyjne i potwierdzające słuszność koncepcji, nie było ono wystarczające do znalezienia efektów o określonej wielkości. Zamiast tego badacze przyjrzą się szeregowi możliwych wskaźników wpływu treningu RECOGNeyes na zdolność kontroli poznawczej, wraz z hierarchią hipotetycznych efektów do przetestowania. Korzystając z MEG, Hwang i wsp. (2014) wykazali, że kiedy uczestnicy przygotowują się do wykonania antysakkady, wzrasta aktywność oscylacyjna związana z hamowaniem funkcjonalnym w obszarze mózgu związanym z kontrolą z góry na dół (prawa grzbietowo-boczna kora przedczołowa) i jest ona przyczynowo powiązana z aktywność oscylacyjna w przednich polach oczu, obszarach mózgu zaangażowanych w wytwarzanie sakad. W późniejszym badaniu Hwang i in. (2016) wykazali również, że te oscylacyjne korelaty odgórnej kontroli sakadycznej rozwijają się w okresie dojrzewania, co sugeruje, że mogą one wskazywać zdolność kontroli poznawczej, a w szczególności zdolność kontrolowania kierunku spojrzenia. Jeśli trening RECOGNeyes skutecznie moduluje tę zdolność, zyski z treningu powinny być skorelowane ze zmianami w tych korelatach odgórnej kontroli sakkadycznej. Dlatego badacze planują przetestować korelacje liniowe pomiędzy korzyściami treningowymi, mierzonymi wykonaniem zadań antysakkadowych i/lub ekspozycją na trening (czas faktycznie spędzony na treningu, obliczony na podstawie dzienników gier) i zmianami naszych miar wyników.

Dane jakościowe uzyskane z trzeciego dnia zostaną przeanalizowane przy użyciu analizy tematycznej (Braun i Clarke, 2006). Jest to elastyczne podejście, które pozwala na zintegrowanie z danymi zarówno perspektywy dedukcyjnej, jak i indukcyjnej, umożliwiając połączenie zarówno poglądów teoretycznych już znanych badaczom, jak i pojawienie się nowych tematów wprowadzonych przez uczestników. Dane będą zarządzane przy użyciu podejścia ramowego, umożliwiającego dokonywanie porównań i kontrastów między przypadkami w zbiorze danych.

ZDARZENIA NIEPOŻĄDANE

Nie przewiduje się wystąpienia działań niepożądanych w wyniku treningu RECOGNeyes. Badanie MRI w celach badawczych nie jest tym samym, co rutynowe badanie kliniczne i dlatego nie można na jego podstawie postawić diagnozy klinicznej. Istnieje jednak niewielka szansa na przypadkowe odkrycie o potencjalnym znaczeniu klinicznym. Możliwość ta zostanie udostępniona uczestnikom w ramach procesu uzyskiwania zgody. SPMIC posiada standardową procedurę operacyjną dotyczącą takich zdarzeń. Jeśli jakiekolwiek badania wykażą cokolwiek, co sugeruje możliwą nieprawidłowość kliniczną, badacze powiadomią lekarza rodzinnego uczestnika, aby mógł on zorganizować dalsze badania, które mogą być wskazane.

PUBLIKACJA I ROZPOWSZECHNIANIE

Wyniki tego badania zostaną opublikowane w czasopismach akademickich. Uczestnicy zostaną poinformowani, że mogą poprosić o kopie wszelkich opublikowanych artykułów związanych z tym badaniem i że nie zostaną zidentyfikowani w żadnym raporcie ani publikacji.

ZAANGAŻOWANIE UŻYTKOWNIKÓW I SPOŁECZNOŚCI

Program szkoleniowy RECOGNeyes w zakresie kontroli wzroku i projekt badania zostały opracowane w ścisłej współpracy z grupami pacjentów i zaangażowania publicznego (PPI).

FINANSOWANIE

Badanie to jest finansowane przez Uniwersytet w Nottingham w ramach nagród Confidence-in-Concept (CiC) przyznawanych przez Medical Research Council (MRC).