Effekten av läsintervention på hjärnanslutning vid autism (BrainREAD)

Det övergripande målet med detta förslag är att testa effekten av ett omfattande läsinterventionsprogram på att förändra de neurobiologiska mekanismerna bakom läsförståelsebrist hos barn med autismspektrumstörningar (ASD). Det finns bevis för att så många som 65 % av barn med ASD har ett underskott i läsförståelse. Detta har i slutändan en djupgående inverkan på språk, lärande och akademisk framgång (Nation, Clarke, Wright, & Williams, 2006). Dålig läsförståelse hos barn med autism maskeras ofta av deras relativa styrka i avkodning. Dessutom är läsförståelse i allmänhet inte välförstådd, och som ett resultat av detta är nuvarande behandlingar begränsade i sin potential och i sin effektivitet. I detta projekt kommer utredarna att testa en grupp barn med ASD- och NT-kontrolldeltagare som delar gemensamma egenskaper för medelnivåavkodning tillsammans med läsförståelse under genomsnittet. Utredarna har också inkluderat ytterligare en NT-grupp utan några brister i läsförståelse, och denna grupp kommer att fungera som ytterligare en kontroll för ytterligare jämförelser. Utredarna kommer att testa effektiviteten av ett intensivt läsinterventionsträningsprogram, visualisering och verbalisering för språkförståelse och tänkande (V/V), och dess effekter på att förändra hjärnkretsarna bakom läsförståelsen hos barn med ASD. Projektet kommer att använda multimodal neuroimaging med uppgiftsbaserad funktionell MR, funktionell MR i vilotillstånd, diffusionsavbildning och neuropsykologisk testning. Det bör noteras att neuroimaging såväl som beteendestudier av språk vid autism i stort sett har ignorerat en undergrupp av barn med förståelsebrist. Det föreslagna projektet tar itu med denna kritiska lucka genom att inrikta sig på hjärnans plasticitet hos barn med ASD (ålder: 7-13 år). Genomsnittlig avkodningsförmåga med under genomsnittlig språkförståelse hos barn är ett viktigt problem av akademisk och folkhälsomässig betydelse. Resultatet av denna studie kommer att kasta mer ljus över denna viktiga undergrupp av barn. Dessutom ska den testa effektiviteten av en intervention som på sikt kan hjälpa NT och barn med läsproblem att nå akademisk framgång. Resultaten kan ge viktiga preliminära steg för att använda V/V-intervention i skolor.

Detta projekt kommer att använda multimodal neuroimaging [funktionell MRT, strukturell MRI och diffusionsviktad avbildning (DWI)] för att bedöma förändringar i hjärnans funktion och anslutning av vit substans vid autism. Detta kommer att uppnås med hjälp av fyra grupper av deltagare matchade på ålder, kön och IQ: 1) barn med ASD som kommer att genomgå V/V-interventionen efter sin första MRT-skanning (ASD-EXP) (n=50); 2) barn med ASD som kommer att få interventionen i slutet av försöket (väntelista kontroller) (ASD-WLC) (n=50); 3) NT-barn med läsförståelse som kommer att få intervention efter sin första MRT-undersökning (NT-EXP) (n = 50); och 4) NT (n = 50) kontrolldeltagare (inga läsförståelsebrister) som ska skannas två gånger men inte får någon intervention. Totalt 200 deltagare (med ytterligare 20 deltagare för att ta hänsyn till avgång) kommer att delta i detta projekt. Det bör noteras att neuroimaging såväl som beteendestudier av språk vid autism till stor del har ignorerat barn med bristande förståelse. Det föreslagna projektet tar itu med denna kritiska klyfta genom att inrikta sig på hjärnans plasticitet hos barn med ASD och NT (ålder: 7-13 år), med följande tre oberoende, men inbördes relaterade specifika mål.

SYFTE #1: Undersök den olika inverkan av V/V-intervention på den funktionella organisationen (aktivering och funktionell anslutning) av hjärnans läsnätverk (Koyama et al., 2011) hos barn med ASD och NT som delar läsförståelsebrist.

Hypotes: Tillsammans med förbättrad förståelse i båda grupperna förutspår forskarna att kopplingen mellan klassiska språkområden och regioner som är involverade i visuell/visuospatial bearbetning kommer att vara starkare hos ASD-EXP-barn jämfört med NT-EXP-barn efter intervention.

SYFTE #2: Testa effekten av V/V-intervention på den mikrostrukturella anslutningen av det vita substansen underliggande läsnätverket (främst AF: den bågformade fasciculus och UF: den uncinate fasciculus) hos barn med ASD och NT som delar liknande läsförståelsebrist.

Hypotes: Vid efterskanning kommer anslutningsmöjligheten för den vita substansen mellan AF och UF (som förbinder frontala och temporala områden) att öka hos barn som får V/V-intervention jämfört med dem själva och med väntelistkontroller. Det förväntas att omfattningen av denna förändring kommer att skilja sig åt mellan ASD-EXP- och NT-EXP-grupper.

SYFTE #3: Upprätta ett förhållande mellan hjärnan och beteendet genom att testa hur förbättringar i språkkunskaper (avkodning, förståelse, flyt och andra komponenter) och autismsymtom förutsäger förändringar efter intervention i neurobiologiska och beteendemässiga profiler hos barn med ASD och NT.

Hypoteser: 1) Förbättring av förståelsen (mätt med Grey Oral Reading Test) efter V/V-intervention kommer att förutsäga ökad aktivering, funktionell anslutning och anslutning av vit substans i läsnätverket i NT-EXP- och ASD-EXP-grupper; 2) Svårighetsgrad av ASD-symtom kommer negativt att förutsäga förbättringar i förståelse och läsnätverkssvar, och kan hjälpa till att skilja karaktären av språkbrist mellan ASD-EXP- och NT-EXP-grupper.

Resultaten av denna studie kommer att informera oss om interventionsrelaterade förändringar i hjärnan och beteende hos barn med ASD med språkbrist. Detta kan i sin tur ha translationell betydelse i utbildningen. Inkluderandet av NT-EXP- och NT-kontrollgrupper ger en unik möjlighet att skåda ytterligare in i naturen av läsbrist hos barn med ASD och NT och specificiteten hos sådana brister i ASD.