Когнитивный тренинг для восстановления функционального здоровья мозга при ВИЧ

Типичные паттерны когнитивного дефицита при ВИЧ отражают ухудшение функционирования сети мозга, вероятно, из-за сочетания нарушений здоровья мозга: некоторые общие (старение), некоторые специфичные для ВИЧ (воспаление, диффузная демиелинизация и врожденная уязвимость, которая варьируется у разных людей). В соответствии с этой точкой зрения, наиболее затронутыми когнитивными областями являются те, которые полагаются на расширенные сети (например, внимание и исполнительные функции, зависящие от лобно-теменных и лобно-стриарных цепей), точное определение времени (психомоторная функция) или и то, и другое. Эти сетевые когнитивные функции уязвимы, но они также устойчивы: существует высокая степень пластичности, зависящая от обучения, в сетях, затрагивающих лобные доли. Это свидетельствует о том, что когнитивный дефицит при ВИЧ можно исправить с помощью когнитивной тренировки, и предлагает механизмы, с помощью которых это может происходить. Существует множество форм когнитивной реабилитации; подходы, использующие достижения в нашем понимании механизмов нейропластичности и нейронных систем, поддерживающих человеческое познание, вероятно, окажутся наиболее продуктивными. В этом исследовании мы будем использовать адаптивную когнитивную ремедиацию на основе пластичности (PACR), мощный метод использования этого пластического потенциала. Концептуально PACR применяет хорошо изученные методы, основанные на пластичности мозга и имплицитном/процедурном/перцептивном обучении, для повышения скорости и точности обработки информации с помощью упражнений, предназначенных для достижения общих улучшений. Одновременно эти упражнения сильно задействуют нейромодуляторные системы, чтобы восстановить их нормальный контроль над обучением и памятью. По мере того, как человек восстанавливает эти ухудшенные способности посредством интенсивного процедурного обучения, кодирование естественной информации значительно улучшается, и все результирующие декларативная память и когнитивные функции, основанные на качестве этой поступающей информации, также обязательно улучшаются, что приводит к улучшению, которое выходит за рамки обученных задач. . Многочисленные рандомизированные контролируемые исследования продемонстрировали, что PACR улучшает когнитивные и функциональные способности у пациентов с когнитивной дисфункцией, сходной по типу и выраженности с пациентами с когнитивным дефицитом, вызванным ВИЧ.

PACR запускается в веб-браузере на любом компьютере, подключенном к Интернету, и реализован в увлекательном игровом формате. Участник выбирает одно из запланированных на день когнитивных упражнений и выполняет его в течение пятнадцати минут. Само упражнение содержит основные научные стимулы и задачи, встроенные в игровой процесс. Участники выполняют от десятков до сотен испытаний в течение пятнадцатиминутного сеанса, при этом каждое испытание обеспечивает слуховую и визуальную обратную связь и вознаграждение, чтобы указать, было ли испытание выполнено правильно или неправильно. После каждого испытания сложность следующего испытания обновляется, чтобы гарантировать, что в течение сеанса участник правильно выполнил ~ 85% испытаний. Таким образом, обучение подбирается индивидуально, чтобы максимизировать его эффективность. Сводные экраны, включающие игровые показатели (очки, уровни) и показатели упражнений (использование, прогресс), отображаются участнику в конце каждого сеанса. Механизм планирования гарантирует, что пациент выполняет упражнения в определенном порядке, как правило, переходя от более простых (ранняя сенсорная обработка) упражнений к более сложным (мультимодальные, когнитивный контроль) упражнениям в течение 8-недельного опыта. В любой момент времени участник имеет доступ только к части (обычно шести) этих упражнений, четыре из которых выполняются в день.

Каждое упражнение имеет определенные критерии выполнения, и после выполнения этих критериев упражнение удаляется из активного набора и добавляется следующее упражнение. Этот механизм обеспечивает как постоянную новизну, так и вовлечение участника, а также плавное выполнение участником полного набора упражнений в течение периода использования программы.

Будет предоставлен бесплатный доступ к программе PACR, и будет разработана индивидуальная программа когнитивного обучения на французском и английском языках, специально предназначенная для областей и механизмов, наиболее затронутых ВИЧ. Это будет включать в себя выбор наиболее подходящих учебных модулей (запланировано 12), а также оптимизацию веб-презентации и обратной связи для обеспечения приемлемости для этой целевой группы.

Целью лечения будет использование назначенной программы в виде 30-минутных сеансов, пять сеансов в неделю, в течение 8 недель после рандомизации; использование программы будет представлять собой любое сочетание домашних (или интернет-ресурсов сообщества) или сеансов в клинике.

Результатом будет статус респондента (определяемый как улучшение >0,5 логита) на B-CAM. При допущении, что результат получен из биномиального распределения с ожидаемой вероятностью ответа 10% (n=3) без вмешательства, 30 испытуемых в группе немедленного обучения позволят обнаружить положительный ответ при P<0,05, если 7 или несколько человек отвечают. Наблюдаемые ответы в обеих группах дадут более точные оценки для планирования масштабирования этой работы до полного испытания. Исследовательский анализ будет оценивать реакцию только тех, кто завершил не менее 60% тренировочных занятий, признавая, что сила здесь будет снижена, но информация, тем не менее, важна.

Участники из обеих групп также будут сравниваться со всеми, кто имеет право на рандомизацию для этого вмешательства на платформе в целом. Обобщенные оценочные уравнения (GEE) будут применяться здесь в качестве вторичного, более общего подхода, который позволяет моделировать другие моменты времени и учитывать другие результаты. Это соответствует либо бинарным (статус респондента), либо непрерывным (баллы по когнитивным тестам) результатам. В этом анализе используется регрессионная модель, но кластеризация результатов во времени контролируется. Для бинарных исходов влияние группы (немедленной или контрольной) выражается как отношение шансов; для непрерывных результатов параметр представляет собой размер эффекта, эквивалентный скорректированному парному t-критерию. Термин взаимодействия проверяет, различался ли эффект в зависимости от группы (т. е. был ли он больше в группе с немедленным обучением, как предполагалось).

Дополнительный анализ будет использоваться для объяснения изменений в баллах B-CAM в зависимости от изменений, ожидаемых от вмешательства. Поскольку когорта вмешательств невелика, мы будем использовать параметры согласованности, а не регрессионную модель, для количественной оценки степени, в которой изменения в предполагаемых механизмах, с помощью которых действуют вмешательства, согласуются (на индивидуальном уровне) с изменениями в результатах (когнитивные способности). ).