Rytmbaserad intervention vid afasi

Varje år får cirka 800 000 personer en stroke bara i USA. Bland dessa individer har ungefär 100 000 diagnosen afasi – en störning som kännetecknas av djupa utmaningar i den dagliga kommunikationen med sina familjer och kamrater. Noterbart är att många individer med afasi kan sjunga trots sina talsvårigheter, en observation som ledde till utvecklingen av melodisk intonationsterapi (MIT) på 1970-talet. Även om MIT sedan dess har accepterats som en livskraftig afasiterapi av American Academy of Neurology, är de underliggande neurologiska mekanismerna som möjliggör talåterhämtning fortfarande dåligt förstådda. Här föreslår vi ett mycket tvärvetenskapligt tillvägagångssätt för att studera de neurala mekanismerna för språkåterhämtning vid afasi genom en ny rytmbaserad språkintervention.

Vårt yttersta mål är att hjälpa kliniker och terapeuter att optimera afasibehandling genom att belysa den neurala grunden bakom musikinducerad språkåterhämtning genom multimodal neuroimaging och ny statistisk analys. I synnerhet kommer vi att testa en hypotes att enbart rytm är tillräckligt för att underlätta språkåterhämtning, utan melodi. För att utforska denna hypotes har vi nyligen utarbetat ett nytt ramverk för musikbaserad språkterapi som enbart utnyttjar rytm för att underlätta språkproduktion vid frasen eller meningen nivå. Vår terapi användes i en fallstudie med en patient med kronisk afasi som hade allvarligt nedsatt talflytande på grund av en stor ensidig stroke i vänster hjärnhalva. Efter åtta veckors rytmterapi uppvisade hon en anmärkningsvärd förbättring i talproduktion (dvs från 1-2 spontana ord till 16 meningar gjorda av 42 ord), och ökad funktionell och strukturell anslutning inom nyckelområden av intresse förknippade med det rätta sensorimotoriska nätverket. Även om de är övertygande, kräver dessa preliminära data ytterligare validering med hjälp av lämpliga aktiva kontroller och en större urvalsstorlek, ett mål som ska uppnås genom den föreslagna forskningen. Vi har sedan dess översatt rytmterapin till ett roligt och engagerande spel kallat "TheraBeat" som kan installeras på en surfplatta eller smartphone. I den föreslagna forskningen kommer vi att använda TheraBeat som en hembaserad afasiterapeutisk intervention för att minimera bördan av patientresor och öka tillgängligheten till terapi. Den föreslagna studien kommer att genomföras genom att eftersträva följande specifika mål:. Denna förutsägelse är baserad på det teoretiska och neurovetenskapliga ramverket som visar hur språket är starkt beroende av rytmprocesser som medieras av det bilaterala sensorimotoriska nätverket.

Syfte 1. Bestäm den terapeutiska rollen av rytm i talåterhämtning för personer med afasi. Baserat på nya bevis som samlats in av vår grupp såväl som andra, förväntar vi oss att rytmbaserad rehabilitering kommer att förbättra talflytande hos personer med kronisk afasi, det vill säga våra målpatienter som är längre än sex månader efter början av stroke. Denna hypotes kommer att testas genom att direkt jämföra resultat efter behandling av behandlingsgruppen, som kommer att träna talproduktion dagligen genom rytmisk aktivitet, med en aktiv kontrollgrupp som kommer att få konventionell talproduktionsterapi utan användning av rytmiska aktiviteter.

Syfte 2. Karakterisera den neurala plasticiteten som främjas av rytmbaserad intervention. Vi antar att dagligt deltagande i vårt nya terapiprogram kommer att främja neuroplasticitet längs det sensorimotoriska nätverket, särskilt inom de intakta perilesionella vänster eller höger fronto-striatala kretsarna som är kända för att spela en nyckelroll i talproduktion och flytande. För att bestämma strukturell neuroplasticitet efter interventionen kommer vi att använda patenterad myelinbaserad MRT i kombination med diffusionstensoravbildning (DTI). För att utforska funktionell neuroplasticitet kommer vi att använda både vilotillstånd fMRI och funktionell nära-infraröd spektroskopi (fNIRS). Dessa strukturella och funktionella data kommer att analyseras via en ny statistisk formanalys som fångar morfologiska förändringar, som inte kan detekteras med enkla statistiska metoder.

Genom att använda en innovativ rytmbaserad terapeutisk intervention och banbrytande neuroimagingtekniker kommer vi att ta upp hittills okända frågor om hur och varför musik fungerar som en terapeutisk regim för afasirehabilitering. Med expertis inom afasirehabilitering, neuroimaging, datavetenskap och dataanalys är vårt tvärvetenskapliga forskarteam väl rustat att genomföra denna undersökning. Den föreslagna forskningen kommer att fungera som ett kritiskt steg mot förståelsen av musikens terapeutiska roll vid neurologiska störningar. Våra resultat kommer att lägga grunden för framtida studier om musikinducerad språkåterhämtning.