Транскраниальная прямая стимуляция (tDCS) и поведенческое вмешательство при афазии

Конкретные цели Цель 1: Идентифицировать и количественно оценить влияние a-tDCS на левую дорсолатеральную префронтальную кору (DLPFC) в сочетании с интенсивным поведенческим лечением именования при небеглой афазии. a-tDCS (2 мА в течение 20 минут) будет подаваться на левый DLPFC с катодом на правую орбиту. Поведенческие показатели называния и рабочей памяти до и после лечения будут использоваться для количественной оценки и сравнения различий. Гипотеза 1: a-tDCS приведет к улучшению точности именования, времени отклика на именование и рабочей памяти (WM) у участников с не беглой афазией.

Цель 2: Сравнить эффекты a-tDCS, примененные к левой DLPFC до поведенческого лечения, и во время поведенческого лечения при афазии с неплавной речью. a-tDCS (2 мА в течение 20 минут) будет подаваться на левый DLPFC с катодом на правую орбиту. Поведенческие показатели называния и рабочей памяти до и после лечения будут использоваться для количественной оценки и сравнения функциональных различий между состояниями. Гипотеза 1: a-tDCS к DLPFC во время лечения приведет к большему улучшению точности называния, времени ответа на называние и WM у участников с не беглой афазией.

Значимость Результаты предлагаемого исследования заложат основу для более крупного клинического испытания, которое, в свою очередь, окажет значительное влияние на людей с афазией, учитывая, что дефицит называния является распространенным симптомом в этой популяции. Поскольку наличие дефицита именования отрицательно влияет на эмоциональное благополучие и функциональную коммуникацию 26-30, лечение, улучшающее дефицит именования, положительно повлияет на качество жизни многих из этих людей. Подход, принятый для устранения дефицита именования при афазии, заключается в лечении нарушенных систем WM, исходя из того, что определенные когнитивные процессы лежат в основе лингвистических функций при афазии. Этот подход представляет собой отход от большинства подходов к именованию, основанных на поведении, но отражает растущее признание того, что системы WM у людей с афазией влияют на их языковые способности 5, 31. Добавление a-tDCS в качестве инструмента нейромодуляции для повышения возбудимости коры (активации) центра рабочей памяти для целевого называния является новым подходом. Кроме того, в этом исследовании будет дополнительно выяснено оптимальное время а-tDCS для достижения наиболее благоприятных результатов, о которых еще не сообщалось. Эти результаты, наряду с другими связанными исследованиями, сформируют будущие клинические рекомендации, поскольку все больше исследований используют параллельный когнитивно-лингвистический подход для лечения лингвистического дефицита при афазии.

Участники проекта и методологии. Будут набраны четыре человека с афазией. Эти участники должны соответствовать следующим критериям включения/исключения: а) окончание средней школы или GED; б) нормальное или скорректированное до нормального зрение; в) достаточная острота слуха для разговора 1:1; г) использование английского языка в качестве основного; д) поражение сосудов доминантного левого полушария, подтвержденное МРТ в течение 6 мес от начала исследования. Эти участники также должны соответствовать следующим исключающим критериям: а) отсутствие в анамнезе неврологических или психиатрических заболеваний или болезней, языковых или обучающих нарушений, а также злоупотребления алкоголем/наркотиками; б) отсутствие судорог в анамнезе; в) отсутствие металлических имплантатов в голове (кроме зубных пломб); г) отсутствие поражения ДЛПФК слева, подтвержденное МРТ; д) отсутствие текущей беременности. Предтестовые поведенческие меры. Участники будут замечены между 2-3 сеансами для прохождения комплексного когнитивно-лингвистического тестирования до начала лечения. Тестирование будет проходить в Институте клинической трансляционной науки (CTSI) Университета Миннесоты (UMN). Меры поведенческого теста будут включать WAB 32 для получения коэффициента афазии WAB (WAB AQ), Бостонского теста на имена (BNT) 33 и батареи апраксии для взрослых (ABA-2) 34. WAB AQ предоставит общую классификацию подтипа афазии, баллы из BNT обеспечат уровень серьезности нарушения называния, а показатели ABA-2 будут использоваться для оценки тяжести апраксии речи (AoS). Чтобы оценить целостность фонологического хранилища, участники будут проверены на эффекты фонологического сходства с использованием как слухового, так и визуального представления 35, 36. Чтобы оценить целостность субвокальных репетиционных процессов, участники будут проверены на влияние длины слова как на слуховой, так и на зрительный диапазон 37; эффекты подавления артикуляции на производительность припоминания 37, 38; и рифмовать суждения 39-41. Будут применяться протоколы, адаптированные для пациентов с афазией42-45. Эти тесты будут использоваться для того, чтобы отличить поведенческие признаки несовершенных субвокальных репетиционных процессов от несовершенных фонологических краткосрочных запасов. Для исследования будут выбраны лица с диапазоном от умеренной до умеренно тяжелой небеглой афазии, диапазоном от умеренной до умеренно тяжелой аномии и диапазоном от легкой до нулевой AoS. Базовые зонды также будут получены до начала исследования. Стабильность базовых характеристик, определяемая как разница между оценками не более чем на 20%, будет получена в течение трех последовательных сеансов для установления экспериментального контроля. Послетестовые поведенческие показатели. Участники также будут проходить тестирование после лечения после реализации протокола лечения. Тестирование будет проходить на дому у участника. Поведенческие меры после лечения будут включать BNT, ABA-2, задачи WM, а также называние элементов лечения и контроля. Ожидается, что для тестирования после лечения потребуется только один сеанс. Также будет предоставлен опрос о нежелательных явлениях для оценки уровня дискомфорта участника во время использования tDCS. Протокол tDCS. Каждый участник удобно расположится на стуле. На голову участника будет надета шапочка для плавания, чтобы определить черепные ориентиры для точного размещения электродов. Область, обозначенная по Международной системе 10/20 как F3 для размещения электродов электроэнцефалограммы46, была установлена ​​как оптимальное место для нацеливания на левую ДЛПФК25, 47-49. Область F3 будет расположена путем маркировки макушки (средняя точка между левым и правым козелком и средняя точка между назионом и инионом), измеряя окружность головы. Когда эти измерения вводятся в программное обеспечение Beam F3 Locator50, предоставляются дополнительные значения для надежной идентификации местоположения F3. После того, как F3 будет установлен, будут подготовлены и установлены два поверхностных губчатых электрода, смоченных физиологическим раствором (352 см). Для оптимальной анодной стимуляции DLPFC анод будет помещен над F3, а катод будет помещен над правой надглазничной областью23, 24, 47, 48. Ток 2 мА будет подаваться в течение 20 минут 24 с помощью многоканального транскраниального токового стимулятора (Starstim, Neuroelectrics Corporation; Кембридж, Массачусетс). a-tDCS будет применяться до и во время поведенческого лечения в схеме, указанной ниже.

Дизайн лечения. Два условия лечения будут представлены в уравновешенном порядке в перекрестном дизайне. Неосновное (NONPRIME) условие будет состоять только из 40 минут обработки имен, за которыми следуют дополнительные 20 минут одновременной обработки имен с помощью a-tDCS. Состояние прайминга (PRIME) будет состоять из представления a-tDCS в течение 20 минут до лечения называнием, в то время как субъект спокойно и удобно сидит в кресле. После 20-минутного периода прайминга a-tDCS будет удален, а участник будет получать именование в течение 60 минут. Оба условия будут представлены в течение четырех дней подряд. Два участника получат последовательность NON-PRIME-PRIME с месячным периодом вымывания между двумя состояниями. Два других участника получат последовательность PRIME-NON-PRIME с месячным периодом вымывания между двумя состояниями. Время реакции на название будет немедленно оцениваться после каждого дня лечения.