O retreinamento das vias neurais melhora as habilidades cognitivas após uma lesão cerebral traumática leve

Este estudo fornecerá testes clínicos de treinamento terapêutico para a remediação de distúrbios cognitivos causados ​​por uma concussão. Um Ensaio Clínico de Fase I será conduzido para determinar a viabilidade de direcionar uma etiologia de déficits de tempo visual em indivíduos com mTBI para ter sucesso no tratamento de déficits cognitivos causados ​​pelo mTBI. Este ensaio clínico aumentará não apenas nossa compreensão da variedade de déficits cognitivos incorridos após um mTBI, mas também a melhor intervenção para tratar déficits cognitivos após um mTBI. Assim que o protocolo do estudo for aprovado por um IRB, os folhetos serão publicados no Kaizen Brain Center pelo Dr. Ahmed e no hospital VA pelo Dr. Huang para recrutar participantes. Os indivíduos interessados ​​serão selecionados por telefone para verificar sua elegibilidade para o estudo MEG/MRI. Este estudo foi desenvolvido para fornecer uma compreensão mais clara e um treinamento direcionado aos processos de temporização cortical (treinamento PATH). Os investigadores irão estender os resultados anteriores de um estudo piloto de 4 indivíduos com mTBI para uma amostra muito maior de indivíduos com mTBI. O estudo proposto testa a viabilidade (Fase I) do neurotreinamento PATH para melhorar a velocidade de processamento e memória de trabalho visual (resultados primários) e velocidade de leitura, MO auditiva, atenção seletiva, flexibilidade cognitiva, atenção sustentada, proficiência em leitura, sintomas pós-concussivos, qualidade de vida e MoCA (resultados secundários) em indivíduos com mTBI de forma rápida e eficaz, analisando a diferença nas pontuações em testes padronizados antes e depois do treinamento de intervenção. Este estudo comparará o treinamento PATH, apresentando padrões cinza escuro movendo-se para a esquerda ou direita para ativar o fluxo dorsal, com o treinamento Sham, apresentando padrões estacionários coloridos de alto contraste inclinados para a esquerda ou direita para ativar as parvocélulas no fluxo ventral, com um N-Back Working Tarefa de memória (WM) para ativar principalmente o córtex pré-frontal dorsal lateral (dlPFC), como feito pela competição. Os pesquisadores preveem que o treinamento PATH melhora a memória de trabalho, a velocidade de processamento e a atenção mais do que o treinamento Sham ou N-Back WM após um mTBI. Como o treinamento PATH deve ser seguido de exercícios cognitivos para melhorar a função cognitiva, uma estratégia complementar que consiste em 15 minutos de prática de memória de trabalho, recordando a sequência correta de dígitos, cada um apresentado por 500 ms, de 5 dígitos até 10 dígitos será concluída para 15 minutos após o treinamento PATH e Sham. Três intervenções (PATH, N-back WM e Sham neurotraining) a cada 30 minutos, serão administradas três vezes/semana durante 12 semanas.

Os indivíduos que entrarão neste estudo virão da prática geral em Neurologia e podem, portanto, incluir indivíduos envolvidos em lesões atléticas, acidentes com veículos automotores e lesões relacionadas ao trabalho, bem como do VA Hospital com um mTBI relacionado ao combate. Como tal, pode-se esperar que a localização e a extensão do trauma cerebral sejam relativamente heterogêneas. Os critérios de inclusão/exclusão são descritos em outro lugar. Este estudo tem como alvo 80 indivíduos adultos mTBI com idades entre 18 e 55 anos para conduzir todos os três Objetivos Específicos, usando um único local de teste coordenado (UCSD-PDI). Os grupos de tratamento e controle serão equilibrados em termos de idade, sexo, memória de trabalho visual, escores do Montreal Cognitive Assessment (MoCA), número de incidentes de TCE, duração da perda de consciência e local e extensão do mTBI. Aproximadamente 40 indivíduos, 13 indivíduos em cada um dos três grupos de treinamento serão estudados a cada ano por um total de 2 anos. Metade dos indivíduos nos grupos de tratamento terá exames MEG pré-pós para fornecer biomarcadores de melhorias nas habilidades cognitivas. Haverá uma inscrição contínua de disciplinas com no máximo 15 disciplinas ao mesmo tempo, permitindo que as disciplinas sejam monitoradas facilmente pela equipe da UCSD. Uma chave conectando o nome real do sujeito e o número de identificação nos dados armazenados será mantida em um arquivo trancado e armazenada em um computador com proteção por senha para que a confidencialidade do sujeito seja preservada. Como a sobrecarga do paciente é alta por ser treinado 3 vezes por semana durante 12 semanas, a compensação do sujeito e o desejo de melhorar a cognição devem encorajar os sujeitos do mTBI a permanecer no estudo. Espera-se uma taxa de abandono inferior a 5%, uma vez que os indivíduos não serão compensados ​​pela participação até que tenham concluído este estudo. O estatístico atribuirá aleatoriamente cada sujeito a um dos três grupos de treinamento de intervenção, controlando todos os fatores listados acima. Este estudo incorpora um projeto paralelo para investigar qual grupo de treinamento melhora mais. Os indivíduos serão estudados em dois períodos de tempo, com 12 semanas de intervalo (teste pré-pós).

O treinamento de intervenção será implementado de maneira de alta fidelidade usando: 1) um protocolo escrito detalhado que todos os assistentes de pesquisa (RAs) são treinados para seguir meticulosamente, 2) vídeos de treinamento e 3) tendo todos os RAs completos PATH, N-Back WM , e intervenções simuladas antes de administrar este treinamento aos sujeitos. Para garantir que todos os testes sejam administrados da mesma forma, as instruções escritas são ditas literalmente e todo o treinamento é supervisionado pelo PI e/ou SRA. Os alunos da UCSD serão recrutados na UCSD sob o co-patrocínio do professor Rossano. O treinamento de intervenção será realizado no escritório do PDI em Solana Beach ou no Laboratório de Imagens de Radiologia da UCSD, escolhendo o local mais conveniente para o paciente. Um segundo SRA supervisionará toda a coleta de dados de MEG no Laboratório de Imagem de Radiologia da UCSD, coordenando as atividades com o SRA comportamental do PDI. O treinamento será feito durante o dia em um horário conveniente para o sujeito fazer por 30 minutos 3 dias/semana durante 12 semanas. Novos vídeos de treinamento PATH voltados para assuntos mTBI serão desenvolvidos, portanto, são extremamente relevantes para adultos com mTBI.

Os RAs irão: 1) seguir o protocolo de estudo, certificando-se de que o sujeito está focado na tarefa, 2) ser treinado extensivamente para administrar os testes padronizados e 3) não saber quais sujeitos de mTBI estão em qual grupo ao administrar testes padronizados. Aprender a administrar os testes padronizados e as intervenções de tratamento e controle será feito com o PI e o SRA supervisionando cada equipe de novos RAs do estudo. Cada sujeito será treinado individualmente para garantir que a tarefa seja executada corretamente. Os RAs garantem que o sujeito está na tarefa examinando os dados do computador e fornecem mais treinamento quando necessário. Todos os indivíduos devem fazer treinamento supervisionado para garantir que o treinamento seja feito de forma consistente, na mesma hora do dia, por 30 minutos, 3 vezes por semana, durante 12 semanas. Caso contrário, a conclusão desta tarefa em tempo hábil provavelmente não ocorrerá, especialmente porque os sujeitos mTBI estão aprendendo a prestar atenção e lembrar com mais facilidade. Lembretes de texto também serão enviados a cada participante, para lembrá-los de participar do treinamento cerebral. Se um sujeito estiver sentindo algum desconforto, ele será instruído a desviar o olhar da tela e fazer uma pequena pausa de 1 a 2 minutos. Esses efeitos colaterais são raramente experimentados.

O PI, Dr. Teri Lawton, e o Co-I, Prof. Aaron Seitz, ambos com vasta experiência na condução de estudos de validação controlados, e os 2 SRAs (um supervisionando dados comportamentais e um baseado em MEG) serão responsáveis ​​pelo treinamento todos os funcionários, realizando operações diárias que requerem agendamento e supervisão: 1) testes neuropsicológicos pré-pós, 2) exames MEG pré-pós na UCSD e 3) administração do tratamento e intervenções de controle. O IP não pode influenciar os resultados, uma vez que os dados são coletados pelo SRA ou RA quando os testes neuropsicológicos são administrados, ou automaticamente por todos os programas de teste de intervenção, e os dados comportamentais serão analisados ​​apenas pelo estatístico. O SRA da PDI inserirá todos os dados no banco de dados REDCap para serem analisados ​​pelo estatístico que inserirá os dados no banco de dados FITBIR.

Estudos com um componente de biomarcador serão usados ​​para metade dos indivíduos em cada grupo de tratamento para determinar o tempo pré-pós e as capacidades funcionais de diferentes áreas corticais nas vias de atenção e controle executivo, em conjunto com testes padronizados comportamentais pré-pós de habilidades cognitivas. Os tratamentos em estudo promovem a recuperação funcional sustentada de um mTBI, incluindo intervenções durante a fase crônica da lesão, quando atualmente não há soluções comprovadas para mTBI (80% dos TBIs).

As gravações de MEG antes e depois do treinamento fornecerão um biomarcador correlato neural para determinar se o treinamento PATH melhora a função das redes dorsal, de atenção e de memória de trabalho mais do que o encontrado após um tratamento simulado e após um tratamento N-Back WM. As gravações MEG também serão usadas para determinar se o treinamento PATH fortalece a atividade teta/gama acoplada e/ou atividade alfa/gama. Para aumentar sua capacidade de comercialização, o neurotreinamento PATH deve demonstrar que melhora a função cerebral usando um biomarcador, conforme declarado por neurologistas e terapeutas em cartas de apoio. Uma ressonância magnética estrutural usada para sobrepor a atividade funcional no topo da anatomia do cérebro será coletada antes da gravação inicial do MEG. Para avaliar a eficácia do neurotreinamento PATH e WM, a magnitude das melhorias nos registros fisiológicos MEG no primeiro intervalo de 100-200 ms será usada para examinar as mudanças funcionais no sistema visual, e o intervalo de 200-1000 ms será usado para estudar as mudanças nas respostas posteriores da rede WM. O professor Huang e sua equipe gravarão imagens de magnitude de fonte MEG em voxel, registros fisiológicos de metade dos indivíduos mTBI nos grupos de tratamento (usando um biomarcador de correlação neural para mostrar a viabilidade de tratamentos para melhorar a capacidade cognitiva). Imagens MEG cobrindo todo o cérebro e cada banda de frequência, seguindo o procedimento Fast-VESTAL para medir sinais bloqueados no tempo durante uma tarefa N-back WM, serão usadas para avaliar melhorias na função cerebral, conforme feito em um estudo piloto. Três intervenções (PATH, N-back WM e Sham neurotraining) a cada 30 minutos, serão administradas três vezes/semana durante 12 semanas.

Os investigadores examinarão os moderadores que podem determinar o resultado do treinamento. As diferenças individuais na avaliação inicial serão avaliadas para determinar se elas prevêem melhorias após o treinamento para diferentes subpopulações: 1) Sujeitos veteranos de mTBI vs. civis mTBI, 2) diferentes faixas etárias (18-28, 29-41, 42-55), e 3) diferentes locais e extensão do déficit de mTBI. Se esses déficits baseados em tempo predizem déficits de habilidades cognitivas que são moderados por fatores individuais, como número de concussões, duração da perda de consciência (LOC), natureza e extensão dos déficits cognitivos, causa do mTBI (explosão ou acidente de carro ou queda, por exemplo), e a idade será examinada. Essas avaliações ajudarão a entender melhor os efeitos de um mTBI em diferentes loci de déficit de mTBI. Estudos com um componente biomarcador serão usados ​​para determinar o tempo pré-pós e as capacidades funcionais de diferentes áreas corticais nas vias de atenção e controle executivo, em conjunto com testes comportamentais pré-pós padronizados de habilidades cognitivas. Este objetivo exploratório será usado para determinar se diferentes tratamentos devem ser explorados durante a Fase II para diferentes tipos de mTBI e diferentes idades.

O objetivo deste estudo é testar a viabilidade do treinamento PATH para melhorar o tempo neural e as habilidades cognitivas após um mTBI. Usamos os métodos mais precisos para medir as melhorias nas habilidades cognitivas para indivíduos mTBI pré e pós-treinamento, usando testes padronizados estabelecidos de habilidades cognitivas que serão analisados ​​pelo estatístico usando análise múltipla de covariância de fatores mistos (MANCOVA) e multinível Estatísticas de modelagem (MLM). As análises estatísticas propostas são mais do que suficientes para responder às questões que estão sendo examinadas usando um projeto estatístico bem planejado.

Reuniões quinzenais de nossa equipe serão realizadas no zoom para garantir que esse estudo rigoroso esteja no caminho certo e para preparar resultados para reuniões científicas e publicação em revistas científicas de alto impacto. Se as melhorias cognitivas são mantidas ao longo do tempo, será avaliado durante a Fase II.