Neurofeedbacks inverkan på veteraner med mTBI (NFBVETmTBI)

BAKGRUND OCH BETYDNING Veteraner, medan de tjänstgjorde i Irak och Afghanistan, kan ha utsatts för improviserade explosiva anordningar (IED). Dessa sprängexponeringar resulterade i "signaturskadan" av dessa operationer, traumatiska hjärnskador (TBI). Övertryckschockvågorna som emitteras från explosionen orsakar mänsklig hjärnskada, vilket kan betraktas som en blandad mekanismskada; involverar både en fokal (direkt påverkan av hjärnans yta på de beniga utsprången av skallen) och diffus skada (sträckning och vridning av axoner och blodkärl genom skjuvkrafter). Blasthändelsskadan följs i allmänhet av en sekundär, längre varaktighetsskada relaterad till aktiveringen av molekylära och biokemiska svar som härrör från den initiala blastskadan. Denna sekundära skada ansågs en gång vara självbegränsande (timmar eller dagar efter skadan); Nya fynd tyder dock på att de onormala hjärnsignalerna och inflammatoriska processerna varar mycket längre och kan leda till långvariga symtom. Dessutom kan dessa processer orsaka avbrott i normal hjärnanslutning, onormala elektriska hjärnvågor och mönster, såväl som störningar av intra- och interhemisfärisk kommunikation, som kan kvarstå från akuta till kroniska stadier hos många patienter. Förändringarna i hjärnan som härrör från TBI kan bestå och till och med utvecklas på lång sikt. Nya bevis har bekräftat det länge misstänkta sambandet mellan TBI och utvecklingen av neurodegenerativa sjukdomar senare i livet. Majoriteten av blastrelaterade skador är inte detekterbara med nuvarande neuroimagingstrategier, t.ex. datortomografi (CT) eller magnetisk resonanstomografi (MRT) men förlitar sig på självrapportering av explosionsexponering och dess effekter för TBI-diagnos.

Prevalensen av TBI för servicemedlemmar (SM) som är inblandade i dessa operationer uppskattas till 20 % och cirka 80 % av dessa skador anses vara mild(m)TBI. Det har föreslagits att den faktiska frekvensen av mTBI kan vara underrapporterad (upp till 50 %) eftersom kognitiva störningar associerade med TBI kan påverka SM:s minne av sprängupplevelsen och SM:are som fångas upp i striden kanske inte rapporterar explosioner. De kvarvarande effekterna av mTBI kan också vara okända, odokumenterade, underrapporterade, feltolkade eller feldiagnostiserade som endast psykologiska. De flesta sms, som upplevde mTBI, verkar återhämta sig inom timmar eller dagar, men för ett betydande antal, uppskattat till 23-48 %, kvarstår symtomen och kan kvarstå i många år efter skadan.

Sms och veteraner med mTBI kan lätt bli trötta och ha störd sömn, huvudvärk, yrsel, irritabilitet eller aggression på liten eller ingen provokation, samt uppleva ångest, depression eller affektiv labilitet och förändringar i personlighet och kognitiv funktion. När dessa symtom kvarstår kan de negativt påverka veteranernas självskattade hälsa, yrkesstatus (förmåga att återgå till arbete, skola), social funktion (relationer, deltagande i grupper) och livskvalitet.

Att utveckla och implementera strategier för att minska de ihållande symtomen associerade med mTBI är av avgörande betydelse. Veteraner som diagnostiserats med mTBI och som upplever PCS innebär växande behandlingsutmaningar för sjukvården på grund av begränsade eller suboptimala behandlingsalternativ. För närvarande är behandling för PCS symtomfokuserad. Till exempel behandlas veteraner med migränhuvudvärk i samband med mTBI ofta med abortiva medel (dvs. triptaner) och förebyggande mediciner (dvs. antikonvulsiva och tricykliska läkemedel). Kognitiv dysfunktion och sömnlöshet behandlas med kognitiva rehabiliteringsprogram, kognitiv beteendeterapi (KBT), arbetsterapi och mediciner (d.v.s. hypnotika mot sömnlöshet). Symtomhantering är just det, att tillämpa en tillfällig lösning på symtomen eller ta itu med problem en i taget. Medan kognitiv rehabilitering och psykologiskt stöd används i stor utsträckning för att behandla mTBI PCS, har ingendera visat sig vara effektiva för att ta itu med de centrala hjärnbrister som är associerade med mTBI. Eftersom symtomen ofta återkommer och kvarstår är det tydligt att förbättrade behandlingsalternativ för dessa ihållande PCS måste utvecklas för veteraner med mTBI.

Snarare än ett tillvägagångssätt för symtomhantering, beskriver Defina och kollegor 2009 möjligheterna till hjärnreparation vid TBI genom behandlingar som skulle förbättra neuroplasticitet. Även om begreppet neuroplasticitet först presenterades på 1940-talet och vidareutvecklades på 1990-talet, är det först nyligen som utbildning och interventioner för neuroplasticitet har utvecklats. Enligt Defina och kollegor kan neuroplasticitetsingrepp skapa en mer normaliserad eller stabil hjärnmiljö och göra det möjligt för hjärnan att omorganisera sig och fungera mer normalt. Användningen av specifika neurotransmittorer eller hormoner som är relaterade till den biokemiska kaskaden av TBI, såväl som elektromagnetisk stimulering, nutraceuticals, mediannervstimulering och neurofeedback har föreslagits som möjliga behandlingar för att effektivt normalisera hjärnmiljön och maximera naturlig läkning. Fördelarna med neuroförbättringsstrategier kan potentiellt minska lidande och förbättra livskvaliteten.

Neurofeedback (NFB) är en subspecialisering av biofeedback. Biofeedback definieras som en behandlingsmetod som tränar patienter att bli medvetna om och lära sig att kontrollera sin egen fysiologi för att förbättra fysisk och psykisk hälsa. NFB-systemet kan reflektera en persons (kallad praktikant) hjärnvågsmönster omedelbart tillbaka till praktikanten genom konventionell elektroencefalografi (EEG) som ger framträdande information som praktikanten kan svara på i enlighet därmed.

NFB har visat sig påverka kortikal neuroplasticitet avsevärt och kan leda till faktiska och meningsfulla mikrostrukturella förändringar i vit och grå substans. NFB har visat sig bidra till neuronal rehabilitering genom att ändra anslutningar av specifika områden i hjärnan som kan ha varit nedsatt, och dessa rehabiliterande förändringar verkar vara permanenta. Funktionella (f)MRI-studier bekräftar ytterligare att NFB kan vara användbart för att främja återhämtning från neurologiska störningar som är kopplade till onormala mönster av hjärnanslutning. Därför kan denna icke-invasiva och icke-farmakologiska metod användas för att "normalisera" onormal nätverksaktivitet genom att manipulera och därigenom stärka regionspecifika hjärnnätverk.

Under 2019 genomförde PI för denna kliniska prövning ett pilotprojekt med det övergripande målet att fastställa genomförbarheten av att genomföra en randomiserad, kontrollerad prövning. Förutom att bestämma dess genomförbarhet var denna pilotstudies mål att utvärdera NFB-utbildning som en lågrisk, icke-invasiv, effektiv behandling för veteraner som hade en mTBI, medan de tjänstgjorde i militären. De kroniska PCS som riktades mot var huvudvärk, sömnlöshet och uppmärksamhetssvårigheter. Upplevd livskvalitet bedömdes också före och efter intervention. Med den höga förekomsten av PTSD, depression och ångest som förekommer samtidigt med mTBI, utvärderades dessa symtom också. Det antogs att de veteraner som får NFB-utbildning kommer att uppleva en kliniskt signifikant fördel. Piloten förväntades visa: 1) studien är genomförbar vid en VA belägen i Stillahavsregionen; 2) minskning av frekvensen och/eller svårighetsgraden av huvudvärk; 3) minskad svårighetsgrad av sömnlöshet och/eller förbättrad uppfattning om sömn; 4) förbättrad uppmärksamhet; och 5) förbättrad uppfattning om livskvalitet; och 6) minskade nivåer av självrapporterad PTSD, depression, ångest och allmänna symtom. Även om 19 veteraner var intresserade, kunde bara fyra delta i den IRB-godkända piloten. Eftersom alla procedurer som skulle vara relaterade till en randomiserad, kontrollerad studie genomfördes framgångsrikt, visade pilotstudien genomförbarhet. Alla problem som möttes i denna pilotstudie var relaterade till projektets tidsbegränsningar och behovet av finansiering. Uppgifterna från de fyra veteranerna var mycket positiva. Alla hypoteser visade signifikanta kliniska vinster på de 12 olika frågeformulär som användes för att bedöma resultatet av interventionen även om urvalsstorleken är liten.

NFB har använts sedan 1960-talet för symtom relaterade till mTBI. Duff antyder i sin omfattande genomgång av litteraturen att sedan 1960-talet har studier med NFB (EEG-biofeedback eller neuroterapi) visat att patienter kan läras att främja normal funktion i hjärnor med alltför långsam vågaktivitet, vilket ofta återfinns i post - hjärnskakning syndrom. I en genomgång av litteraturen 2013 använde May och kollegor en klassificeringsrubrik på 10 nivåer (10 är den högsta nivån, t.ex. randomiserade kontrollförsök; till den lägsta 1 är fallstudie/anekdotiska bevis) för att klassificera forskningslitteraturen för NFB och mTBI. De fann två studier på nivå 5 (randomiserad väntelista eller avsikt att behandla), sex studier på nivå 3 (historisk kontroll), tio studier på nivå 2 (ingen kontrollgrupp) och fem studier på nivå 1 (fallstudie/anekdotiska bevis). Av de 23 granskade studierna fann alla att NFB positivt påverkar symtom associerade med mTBI (uppmärksamhet, minne, livskvalitet, sömn, motorisk kontroll, koordination, depression, huvudvärk). May och kollegor efterlyste fler randomiserade kontrollgruppsstudier och föreslog behovet av dubbelblinda och skenbara NFB-studier. Nyligen genomförda studier har fortsatt att visa stöd för användning av NFB med symtom relaterade till mTBI. Nelson och Esty 2012 fann i sin lilla studie (n=7) att neuroterapi avsevärt minskade depression, somatiska symtom och minnes-/uppmärksamhetssymtom, när de användes med Operation Enduring Freedom (OEF) och Operation Iraqi Freedom (OIF) Veteraner med diagnosen TBI och PTSD . En studie genomförd 2013 visade att NFB kunde förbättra livskvaliteten och upplevd kontroll i 29 sms med mTBI och PTSD. I en kontrollgrupps-/väntelistastudie genomförd 2014 fick sextio mTBI-deltagare (i åldern 18-49 år) NFB, och det visade sig att 20 sessioner med NFB förbättrade livskvaliteten avsevärt. Munivenkatappa och kollegor under 2014 gav ytterligare validering av NFB:s förmåga att förbättra strukturell och funktionell anslutning och kognitiva poäng hos mTBI-patienter. Arns och Kenemans rapporterade 2014 i sin genomgång av litteraturen angående uppmärksamhets- och sömnstörningar att NFB är förknippat med förbättrad sömnkvalitet och sömndebut.

Efter en noggrann metaanalys av NFB-forskning bedömde Larsen och Sherlin 2013 NFB som "troligen" effektivt för behandling av mTBI-symtom, med dess begränsning i bristen på randomiserade kontrollerade studier med tillräckligt stort urval för att få kraft. NFB har visat sig vara effektivt för att behandla symtom relaterade till mTBI i ett stort antal fallrapporter och forskningsstudier. Det verkar som att nästa logiska steg skulle vara att genomföra en randomiserad klinisk kontrollprövning som utvärderar NFB vid behandling av specifika persistenta PCS. Eftersom posttraumatisk huvudvärk, uppmärksamhetsproblem och sömnproblem identifierades som vanliga PCS, kommer denna föreslagna studie därför att rikta sig till de veteraner med utplaceringsassocierade mTBIs och som upplever dessa PCS av kronisk huvudvärk, sömnlöshet och uppmärksamhetssvårigheter. Eftersom ihållande PCS-symtom har visat sig påverka livskvaliteten kommer denna variabel också att utvärderas. Livskvalitet anses vara en av de kliniskt viktigaste variablerna eftersom den är en central del av patienternas vardagliga funktion och upplevelse.

MÅL: Syftet med denna randomiserade kliniska kontrollprövning är att tillhandahålla data om den kliniska effekten av NFB-behandling i Operation Enduring Freedom (OEF), Operation Iraqi Freedom (OIF) och/eller Operation New Dawn (OND) veteraner med diagnosen mild traumatisk hjärnskada (mTBI) och upplever ihållande symtom efter hjärnskakning jämfört med en randomiserad kontrollgrupp, som endast kommer att få vanlig vård. Jämförelser kommer att göras vid baslinjen, vid studiebehandlingens mittpunkt (cirka 4-6 veckor), och avslutande av studiebehandlingen (cirka 8-10 veckor) och vid en två månaders uppföljning.

Effekten av NFB kommer att bedömas på följande:

1. Frekvensen av huvudvärk mätt med NEUROQOLTBI huvudvärksverktyg och huvudvärkspåverkan på funktionen mätt med Headache Impact Tool (HIT-6)
2. Svårighetsgraden av sömnstörningar mätt med Insomnia Severity Index (ISI) och sömnkvaliteten mätt med NEUROQOLTBI Sömnstörningsverktyget.
3. Uppmärksamhetsfunktion mätt med datoriserat visuellt uppmärksamhetsprestandatest (QIKTest) noggrannhetsindex
4. Livskvalitet mätt med livskvalitet efter hjärnskada (QOLABI) och NEUROQOLTBI Tillfredsställelse med roller och aktiviteter & Förmåga att delta i roller och aktiviteter.
5. Allmänna fysiska och känslomässiga symtom som eventuellt förekommer samtidigt med mTBI mätt genom självrapportering med hjälp av General Symptom Scale (GSI), Depression, Anxiety and Stress Scale (DASS21), Post-Traumatic Stress Disorder Checklist (PCL), Patient Health Questionnaire-Depression (PHQ9), och NEUROQOLTB Positiv påverkan och välbefinnande kort form.

Hypoteser

Utredarna antar att interventionsgruppen, som får NFB-träning under behandlingens gång, i förhållande till kontrollgruppen, kommer att uppleva en kliniskt och statistiskt signifikant förändring i poäng som indikerar en:

1. minskad svårighetsgrad av huvudvärk på huvudvärkverktyget NEUROQOLTBI och förbättrad funktion på HIT-6.
2. större förbättring av uppfattningen om sömnkvalitet på NEUROQOLTBI Sömnstörningsverktyget och minskad svårighetsgrad av sömnstörningar på ISI.
3. större förbättring av uppmärksamhetsfunktionen i QIKTEST noggrannhetsindex.
4. större förbättring av livskvalitet, vilket framgår av ökat engagemang i roller på NEUROQOLTBI Tillfredsställelse med roller och aktiviteter & Förmåga att delta i roller och aktiviteter verktyg och på QOLATBI baslinjepoäng.
5. större förbättring av generella fysiska och känslomässiga symtompoäng på PCL-5; på PHQ9; på DASS21; på GSI, och på NEUROQOLTBI verktyg för positiv påverkan och välbefinnande

FORSKNINGSDESIGN: Den föreslagna studien är en randomiserad kontrollerad klinisk prövning med NFB, även känd som EEG-biofeedback, som studieintervention. Kontrollgruppsmedlemmarna kommer att fortsätta med sin vanliga vård och kommer att få ett 15-minuters telefonsamtal från PI varje vecka för att kort diskutera ett av åtta möjliga hälsoämnen som behandlingsgruppen skulle få som en normal del av sin NFB-session, med den enda skillnaden är att behandlingsgruppen kommer att få NFB. För de deltagare i kontrollgruppen, när kontrollgruppsaktiviteterna är klara, kommer de att få NBF och bli en del av den försenade interventionsgruppen.

METOD: Manliga och icke-gravida kvinnliga OEF-OIF-OND Veteraner som diagnostiserats med mTBI, i åldrarna 18 till 65 med klagomål av kronisk huvudvärk, sömnlöshet och uppmärksamhetssvårigheter kommer att bjudas in att delta i denna studie. Det uppskattas att 72 veteraner behöver slutföra studien för en statistiskt meningsfull effekt. Upp till 100 veteraner kan registreras för att uppnå önskat antal deltagare. Alla kvalificerade potentiella deltagare kommer att undersökas för självmordsuppsåt och samtycka och kommer att fylla i ett kontaktinformationsformulär.

NFB blir studien Intervention. NFB-systemet kommer att läsa och tolka en persons hjärnvågsmönster som omedelbart kommer att återkopplas till den person som tillhandahåller information, som en person kan svara på i enlighet därmed. NFB-specialisten tar på sig en coachande roll med personer som tränar på NFB-systemet för att hjälpa till att uppnå ett fokuserat avslappnat tillstånd, vilket förbättrar hjärnans övergripande funktion. Betydelsen och unika aspekten av NFB är den direkta påverkan på fysiologisk dysreglering, som är grunden för denna behandlingsmetod.

Cygnet NFB-systemet som ska användas under studiens gång består av en stationär dator eller bärbar dator med dubbla bildskärmar fullastad med operativa Cygnet NFB-system med Neuroamp och Alpha-theta feedback. Tjugo, en timme, NFB-träningssessioner kommer att ges till varje deltagare i interventionsgruppen av en utbildad NFB-specialist under en 8-10-veckorsperiod. Deltagarna i interventionsgruppen kommer att få upp till 5 sessioner men vanligtvis 3 sessioner i veckan. Deltagarna i kontrollgruppen kommer att fortsätta med sin vanliga behandling och får ett 15-minuterssamtal i åtta veckor från PI om ett hälsoämne. Detta kommer att hjälpa till att hålla medlemmarna i kontrollgruppen engagerade i projektet och få samma information som erbjuds interventionsgruppens medlemmar. De hälsoämnen som allmänt diskuteras under NFB-sessioner inkluderar sömnhygien, grundläggande näringskoncept, dryckesval, positivt tänkande, tankeomformning, fitness, daglig lugnande aktivitet och förbättring av fokusstrategier.

Fördelarna med ämnet kan inkludera: För deltagarna som får NFB kan fördelarna inkludera en minskning av antalet och svårighetsgraden av huvudvärk, förbättrad sömn- och uppmärksamhetsförmåga och en övergripande uppfattning om förbättrad livskvalitet. Dessutom kan deltagaren uppleva förstärkta positiva känslor. Indirekta fördelar inkluderar kunskapen om att deltagaren har bidragit till kunskapsmassan om NFB:s effektivitet. Det kanske inte finns någon direkt nytta för volontärer. Risken för frivilliga i denna studie är utformad för att vara minimal. Eftersom denna intervention är en personlig biofeedback-process, där deltagarna tränar sig själva utifrån sina egna fysiologiska parametrar, förväntas eller förväntas inga allvarliga biverkningar. Förväntade och inte allvarliga korta biverkningar som ångest, muskelspänningar, obehag i magen eller mental grumlighet kan upplevas men förväntas försvinna inom några minuter. De flesta känner sig avslappnade och lugna under och efter NFB-träning.

Detta projekt kommer att vara ett viktigt steg mot en bred klinisk implementering av en evidensbaserad behandlingslösning för veteraner som upplever kronisk huvudvärk, sömnlöshet och uppmärksamhetsstörningar. Denna studie kartlägger direkt VA-initiativ fokuserade på att förbättra Veterans tillgång till evidensbaserade icke-invasiva och icke-farmakologiska behandlingsalternativ. På grund av den etnokulturellt mångfaldiga befolkningen i Hawai'i kan resultat också informera VHA-leverantörer om användningen av NFB bland olika grupper av veteraner, inklusive asiatiska amerikanska och infödda Hawaiian/Andra Pacific Islander-veteraner som inte ofta är tillräckligt representerade i andra studier. NFB används inte i stor utsträckning i VA, därför kommer resultaten att vara mycket relevanta för VA-läkare, administratörer och beslutsfattare över hela landet som söker effektiva icke-invasiva behandlingsalternativ. Resultat kan vägleda framtida fullständiga kliniska prövningsstudier om användning av NFB i förhållande till nuvarande bästa praxis för vård av veteraner i relation till andra problem som veteraner upplever, d.v.s. PTSD, smärta, etc. Spridningsaktiviteter kommer att rikta sig till en bred publik och kommer att inkludera: (1) en sammanfattning av ett ark, (2) webbaserade faktablad för flera VA-ställen, (3) manuskript och publikationer för både professionella och icke-professionella kanaler. Publikationerna som härrör från detta forskningsprojekt kommer att göras tillgängliga för allmänheten via National Library of Medicine PubMed Centrals webbplats inom ett år efter publiceringsdatumet. Kostnaderna för att ta fram spridningsmaterialet kommer att vara minimala. Utredarna kommer också att leverera lokala och nationella presentationer vid VA och akademiska professionella konferenser. Slutligen kan långsiktiga forskningsresultat hjälpa till i den framtida utvecklingen av effektiva NFB-protokoll som potentiellt kan implementeras i VA kliniska miljöer och spridas direkt till kliniska miljöer via befintliga infrastrukturer etablerade av detta forskarteam.