Um treinamento de biofeedback em escolares com transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH)

1. Estratégias Serão recrutados 90 alunos da 1ª à 4ª série que atendem aos critérios para o diagnóstico de TDAH do DSM-V (qualquer apresentação). O projeto envolverá três grupos (n = 30 por grupo; N = 90) para os quais as crianças recrutadas serão designadas aleatoriamente, mas pareadas por idade, sexo e medicação. Além dos grupos de biofeedback VR NIRS NF e VR EMG, um terceiro grupo experimentará o NIRS NF exatamente no mesmo ambiente de sala de aula 2D.
2. O Estudo 2.1. Protocolo de teste Discussão de consentimento informado: Os pais de crianças pré-diagnosticadas com TDAH não passarão por um processo de triagem. No entanto, os pais cujos filhos não foram pré-diagnosticados com TDAH antes, receberão a versão alemã do Conners-3 parent ADHD-Index (C3-AI). Somente se a triagem indicar que a criança corre um risco maior de ter TDAH, os investigadores prosseguirão com uma discussão de consentimento informado. Se a triagem indicar que é improvável que a criança tenha TDAH, os investigadores excluirão a criança do estudo. Após a reunião, se a criança foi pré-diagnosticada com TDAH antes, ou a triagem indica uma maior probabilidade de a criança ter TDAH, os pais terão tempo suficiente para pensar se desejam dar consentimento informado por escrito para participar do estudar.

Se os pais derem consentimento informado por escrito, o próximo passo será uma sessão em que o diagnóstico de TDAH é verificado. Para esta sessão, os pais serão informados sobre três oportunidades.

1. Sessão de diagnóstico no âmbito da sua participação num segundo estudo na clínica pediátrica em Tübingen ao mesmo tempo que participa no nosso estudo de biofeedback. Este estudo é chamado de "Aufmerksamkeit und Kognition bei Kindern mit Neurofibromatose Typ 1", que ainda está procurando por crianças com TDAH apenas (sem neurofibromatose tipo 1) para formar um grupo controle.
2. Sessão de diagnóstico no âmbito do "Spezialsprechstunde ADHS" no ambulatório do departamento de psiquiatria infantil e adolescente.
3. Sessão de diagnóstico dentro do escopo deste estudo de biofeedback, conforme descrito abaixo.

Sessão de diagnóstico: Para uma confirmação padronizada, bem como uma caracterização do diagnóstico, serão aplicadas as versões longas das escalas de avaliação de pais e professores Conners-3 (3-P e 3-T). Além disso, a versão alemã do Questionário de Pontos Fortes e Dificuldades (SDQ-Deu) avaliará a gravidade dos sintomas, bem como as comorbidades do professor da turma e da perspectiva dos pais. Para avaliar a qualidade de vida real de pais e filhos, pais e filhos serão solicitados a preencher o Kiddy-Kindl em sua versão apropriada. Além disso, variáveis ​​envolventes como medicação, tratamento prévio, outros diagnósticos clínicos, etc. serão avaliadas com um questionário. Como variáveis ​​neuropsicológicas, a inteligência será avaliada por meio da versão curta do Culture Fair Test (CFT 1-R ou CFT 20-R).

Pré-teste:

A sessão 1 do pré-teste vai avaliar as funções executivas dos participantes e requer uma lavagem de metilfenidato (MPH) e anfetaminas. MPH e anfetaminas devem ser lavados por pelo menos 48 horas no fim de semana para que o pré-teste possa ocorrer nas segundas-feiras. A atomoxetina não necessita de qualquer lavagem, pois os efeitos da medicação não estão diretamente relacionados com o nível da droga no sangue. Nesta primeira sessão, uma medição combinada de EEG/NIRS ocorrerá, pois os investigadores gostariam de fornecer informações sobre se as mudanças causadas pela intervenção BF também se refletem em mudanças que podem ser medidas com EEG e NIRS durante as seguintes tarefas: a Tarefa Go/No-Go (10 min.), uma tarefa de fluência verbal (10 min.) e uma tarefa n-back (10 min.). Além disso, o desempenho dos participantes em uma tarefa de extensão de dígitos (para frente e para trás) (10 min.) avaliará WM verbal, enquanto uma tarefa de extensão de matrizes (15 min.) e a tarefa Corsi Block Tapping (para frente e para trás) (10 min.) avaliará o desempenho visual-espacial da WM. A inibição será mais uma vez avaliada usando a tarefa Stop Signal (10 min.).

A Sessão 2 (sem eliminação de medicação) avaliará o desempenho acadêmico usando um dos DEMAT 1+-4 apropriados (20-40 min.) avaliando o desempenho matemático e o SLRT-II (25-35 min.) avaliando o desempenho de leitura e escrita. Além disso, a atenção sustentada será avaliada com o CPT de Conner (15 min.). Questionários de avaliação de autocontrole e autoeficácia acadêmica serão preenchidos pelas crianças (ca. 20 minutos.).

Além disso, um acelerômetro que é usado no lado não dominante do corpo (quadril), preso à cintura com um cinto leve, por dez dias consecutivos, avaliará objetivamente a hiperatividade motora. Durante esse período, os pais serão chamados uma vez por dia para avaliar os sintomas de TDAH com o Índice Global de TDAH (ADHS-GI) e verificar se o acelerômetro está usado e funcionando.

Pais e professores serão solicitados a preencher o BRIEF, bem como o SDQ-Deu, as versões longas das escalas de avaliação de pais e professores Conners-3 (3-P e 3-T) e o Kiddy-Kindl. Além disso, os investigadores pedirão aos pais que preencham uma versão adaptada do FERT, bem como uma versão adaptada da escala breve de autocontrole, a fim de avaliar suas expectativas em relação ao treinamento.

Midway-Test: Após oito sessões, os participantes terão uma pausa de duas a três semanas em que nenhum treinamento de NF ou BF ocorre. O comportamento do TDAH será avaliado pedindo aos pais, bem como aos professores, que preencham o Conners 3-P/3-T.

Pós-teste: O pós-teste seguirá o procedimento já aplicado no pré-teste.

Follow-Up-Test (6 meses após a última sessão de treinamento): O Follow-Up-Test seguirá exatamente o curso do pós-teste.

Cada sessão. Durante cada sessão, os investigadores irão avaliar a motivação do participante com um pequeno questionário medindo alegria, esforço e entusiasmo. Além disso, a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) será registrada, pois foi demonstrado que está relacionada a processos motivacionais. Os dados do acelerômetro do joelho e do pulso serão registrados para examinar o comportamento hiperativo.

2.2. Plano e protocolo de treinamento Os protocolos de treinamento de NF e BF baseados em NIRS e EMG deste estudo incluirão 15 sessões de treinamento no total, duas a três por semana. Cada sessão de treino terá a duração de cerca de 60 minutos incluindo o treino de biofeedback propriamente dito e uma fase de preparação no início, na qual a touca NIRS e os seus optodos são colocados na cabeça no caso de um treino NF, ou os eléctrodos EMG são colocados por cima de ambos Musculi supraspinatus no caso de um treinamento BF. Além disso, o head-mounted display (HMD) para o VR é montado (somente nos grupos de sala de aula VR 3D).

Cada sessão de treinamento com NF/BF baseado em NIRS e EMG consiste em três execuções, das quais a primeira e a segunda são com feedback de desempenho contínuo (condição de feedback). Na terceira execução, nenhum feedback é fornecido (condição de transferência). A iluminação na sala de aula 3D VR ou 2D aumenta com a ativação e diminui com a desativação. Durante as oito primeiras sessões de treinamento, o treinamento seguirá um protocolo com 50% de tentativas de ativação e 50% de desativação. Para a segunda metade das sessões de treinamento, o protocolo mudará para 80% de tentativas de ativação e 20% de desativação.

Após oito sessões, os participantes terão uma pausa de duas a três semanas que visa apoiar ainda mais a transferência para um ambiente da vida real, usando cartões de estímulo com capturas de tela do ambiente de treinamento e instruções para praticar a ativação e desativação em casa diariamente. Os cartões de estímulo mostram a imagem da sala de aula que os participantes veem durante o treinamento e serão introduzidos no ambiente de laboratório logo após as sessões de treinamento 6, 7 e 8. Ou seja, com a ajuda destes cartões e olhando para eles, os participantes devem praticar várias vezes a activação cerebral ou muscular (consoante pertençam ao grupo NIRS-NF ou EMG-BF) tal como aprenderam no treino, ou seja, deve imaginar aumentar a iluminação da sala ao olhar para os cartões de estímulo por dois a quatro minutos. Após esta tarefa de ativação, eles resolvem algumas tarefas matemáticas ou enigmas correspondentes à sua idade e conhecimento. Na segunda metade das sessões de treinamento, após o intervalo, os participantes são solicitados a continuar praticando a ativação em casa antes de fazer o dever de casa, bem como em outras situações que requerem atenção.

2.3. Participantes do Paradigma Experimental que recebem um treinamento de NF baseado em NIRS devem aumentar o sinal BOLD (ativação) ou diminuí-lo de acordo (desativação). Analogamente, os participantes na condição de treinamento BF terão que aumentar e diminuir a atividade muscular medida com EMG. Cada sessão consiste em três execuções. Na primeira e na segunda execução, o feedback de desempenho contingente é fornecido, mas nenhum feedback é fornecido na terceira execução. O feedback será fornecido aos participantes através de uma mudança contínua da iluminação dentro da sala; a sala se iluminará com o aumento da ativação e escurecerá com o aumento da desativação. O feedback adicional de um professor animado, bem como um placar, fornecerá a eles um reforço positivo no final de cada tentativa.

Distratores visuais, auditivos e mistos como, por exemplo, aviões de papel voando pela sala, colegas sussurrando ou pessoas batendo na porta e entrando na sala, serão introduzidos em todas as corridas a partir da quarta sessão de treinamento. Os distratores aparecem com uma distância de pelo menos 60 segundos entre dois distratores.

A linha de base da primeira, segunda e terceira execução será calculada a partir do sinal BOLD nos últimos dois segundos antes de o gatilho (seta) aparecer. O reforço será fornecido com 1 smiley quando o participante passar 60% do tempo da segunda metade do teste no lado necessário da linha de base (ou seja, abaixo, se a desativação for necessária, ou acima, se a ativação for necessária). Analogamente receberá 2 smileys com 70% e 3 smileys com 80% da segunda metade da prova no sentido pretendido. O reforço para a segunda execução muda de forma adaptativa com o desempenho na primeira execução. Se o participante obteve uma taxa de sucesso entre 40-60% (obtendo pelo menos 1 smiley), o segundo bloco permanecerá exatamente como o primeiro. Se o participante pontuar abaixo de 40% de taxa de sucesso, o limite diminuirá para 0,8 desvio padrão (STD) em qualquer direção em relação à linha de base, de modo que a normalização da luz a torne mais sensível ao desempenho. Além disso, o limite para obter um smiley diminuiria para 50%, 60% e 70% para um, dois ou três smileys, respectivamente. Se o participante pontuar acima de 60% de taxa de sucesso na primeira execução, o limite aumentaria para 1,2 STD acima e abaixo da linha de base. Além disso, a porcentagem de tempo gasto acima ou abaixo da linha de base precisaria ser 0,1 STD acima ou abaixo da linha de base para contar na porcentagem geral. A terceira execução é igual à segunda no cálculo.