Icke-invasiv hjärnstimulering för att förbättra språket i Downs syndrom.

Downs syndrom (DS), orsakat av trisomi 21, är den ledande genetiska orsaken till intellektuell funktionshinder. Detta kroniska och komplexa tillstånd stör normal hjärnutveckling och funktion, vilket resulterar i underskott i kognition och adaptivt beteende. Ett kännetecken för DS är kognitiv nedsättning, kännetecknad av låg IQ och svårigheter att lära sig, språkbearbetning och verkställande funktion som är förknippad med atypisk neural organisation.

Under de senaste åren har betydande framsteg gjorts när det gäller att avslöja de patogenetiska mekanismer som är ansvariga för dessa underskott. Forskning har identifierat specifika neuroanatomiska och neurokemiska avvikelser, inklusive förändringar i de glutamatergiska och GABAergiska systemen, samt dysregulering av neuromodulatorer såsom noradrenalin, dopamin och acetylkolin. Personer med DS uppvisar också komprometterad synaptisk plasticitet, minskade neurogenes och minskade neurala ombyggnadskapacitet-allt bidrog till deras unika kognitiva profil.

Dessa neurobiologiska insikter har väckt intresse för att utveckla terapeutiska interventioner som syftar till att förbättra kognitiv funktion. Även om vissa farmakologiska strategier har visat löfte i prekliniska och begränsade kliniska prövningar, har deras kliniska översättning ofta gett begränsad framgång, vilket understryker behovet av alternativa tillvägagångssätt. Bland dessa framträder icke-invasiv hjärnstimulering (NIB), särskilt transkraniell likströmstimulering (TDC), som en lovande metod för att förbättra kognitiva och språkförmågor.

Det primära målet med detta projekt är att bygga en robust vetenskaplig grund för nya hjärninriktade rehabiliteringsstrategier, särskilt för att hantera språkunderskott hos ungdomar och unga vuxna med DS. Med tanke på den begränsade forskningen om NIB: er i denna population syftar denna proof-of-concept-studie till att utvärdera genomförbarheten och effekten av två aktiva TDC: s protokoll-anodala och katodala stimuleringsinriktning av vänster underlägsen frontal gyrus (IFG), båda jämfört med ett placebo (skam) stimuleringstillstånd.

Detta är en proof-of-concept, icke-vinstdrivande, enkelcentrum, blivande, randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad studie. Både deltagare och utfallsbedömare kommer att bli blinda för behandlingsallokering. Trettiosex deltagare med DS, i åldern 12 till 21 år, kommer att tilldelas slumpmässigt till tre grupper som får anodal, katodal eller skam (placebo) TDC i kombination med tal- och språkutbildning. Interventionen omfattar tio sessioner av antingen anodala TDC: er, katodala TDC: er eller skam (placebo) stimulering, levererad under två veckor i rad (fem sessioner per vecka), i samband med ett skräddarsytt tal- och språkträningsprotokoll. Stimuleringsintensiteten kommer att ställas in på 1 mA i 20 minuter per session, varje tal- och språkbehandlingssession, administrerad av en utbildad tättterapeut, kommer att pågå i 20 minuter strukturerad på 10 minuters motorplanering/programmering och 10 minuter som adresserar lexikal, morfosyntaktisk och funktionell språkdomäner.

En neuropsykologisk, språklig, beteendemässig och funktionell kommunikationsbedömning kommer att genomföras före (baslinjen - T0), efter slutet av behandlingarna efter två veckor (T1) och 3 månader efter behandlingens slut (T2), för att utvärdera potentiella långvariga fördelar. Förutom beteendemässiga och kognitiva åtgärder kommer studien att undersöka biologiska markörer för behandlingssvar, särskilt plasmanivåer av hjärn-härledda neurotrofiska faktor (BDNF) och neurofilamentlättkedja (NFL), liksom EEG-inspelningar, för att utvärdera neuronala plasticitetsförändringar efter behandling.

Det primära utfallsmåttet kommer att vara uttrycksfullt ordförråd bedömd av BVL: s namngivande subtester: 4-12

Sekundära resultatåtgärder kommer att inkludera:

Språk och muntliga färdigheter:

• Artikulering, namngivning, semantisk flytande och fonologiska flytande undertest av BVL: 4-12 (Marini et al., 2015).
• Italienska 28-ordens inkonsekvensuppgift baserad på DEAP Inconsistency Subtest (Scarcella, Michelazzo och McCabe, 2021).
• Förståelse i Context Scale (ICS): Italiensk version (Piazzalunga et al., 2020), en förälderrapportskala validerad över hela världen, vilket gör att vårdgivare kan betygsätta sitt barns funktionella talförståelse med olika kommunikativa partners.

Adaptivt beteende och kognitiv funktion:

-Adaptive Behavior Assessment System -Second Edition (ABAS -II; Oakland, 2008), ett frågeformulär som sammanfattar information om adaptivt beteende och färdigheter.

Verbal span-uppgift, utvärdera verbalt kortvarigt minne genom att granska läst högt fem sekvenser av högfrekventa disyllabiska ord med ett ord per sekund.

Beteendebedömning:

• Conners förälders betygsskalor lång version, reviderad, allmänt används för screening av ADHD och relaterade symtom.
• Child Behavior Checklist 6-18, ett 113-artikels förälder-rapportinstrument utformat för att bedöma beteende och känslomässiga problem hos barn.
• Avvikande beteendechecklista (ABC; Aman, 1995), används för att utvärdera utmanande beteenden.

Sömnstörningar:

-Sleep Disturbance Scale for Children (SDSC; Bruni, 1996), ett frågeformulär för moderrapporter för att samla in information om sömnstörningar hos barn och ungdomar.

Livskvalitet och föräldra stress:

• Pediatrisk livskvalitet (PEDS QL; Varni, 1999), ett kort mått på hälsorelaterad livskvalitet.
• PSI-4 Parenting Stress Index-4 (Abidin, 2012), utforska föräldra stressnivåer i förhållandet mellan förälder och barn.

Efterlevnad av säkerhetsprotokoll kommer att säkerställas under hela studien, med biverkningar som systematiskt övervakas med hjälp av ett standardiserat frågeformulär (Brunoni et al., 2011) efter varje session och under uppföljningsperioden.

I slutändan syftar denna studie att generera bevis av hög kvalitet på effektiviteten hos TDC: er-sammanslagna till placebo-in förbättrade språk och kognitiva resultat i DS, samtidigt som de bidrar till identifiering av biomarkörer som förutsäger individuell lyhördhet för neuromoduleringsbaserade interventioner.