Mental Imagery Therapy for Autism (MITA) - ett tidigt datorbaserat språkträningsprogram för barn med autism (MITA-RCT)

Bland primater har människor exceptionellt långa och vitt fördelade fronto-temporala och fronto-parietala banor (som de arkuata och superiora longitudinala fascikuli), men mognaden av dessa vägar beror på tidig erfarenhet. Under barndomen finjusteras dessa banor (till stor del via myelinisering och synaptogenes) genom deltagande i syntaktiskt rika samtal, fantasifullt låtsaslek och berättande 5-9. Både biologiska faktorer—som genetiskt förkortad känslig period för banutveckling—och sociala faktorer—inklusive begränsat konversationsdeltagande, låg syntaktisk komplexitet i dagliga interaktioner, brist på berättande och överdriven passiv skärmtid—kan väsentligt minska den funktionella utvecklingen av dessa förbindelser och djupt förändra ett barns utvecklingsbana.

Autistiska individer möter ofta en sammansatt nackdel från både biologiska och sociala faktorer under tidig utveckling: en potentiellt förkortad kritisk period, kombinerad med minskat spontant engagemang i ömsesidig konversation, gemensam uppmärksamhet och låtsaslek. Dessa faktorer begränsar det erfarenhetsmässiga stödet som vanligtvis driver mognaden av fronto-parieto-temporala vit-substansbanor.

I en undergrupp av autistiska vuxna förblir dessa banor strukturellt och funktionellt underutvecklade. Detta äventyrar den exekutiva funktionen hos Prefrontal Synthesis (PFS): den avsiktliga, ansträngande samaktiveringen och dynamiska bindningen av distribuerade visuospatiala representationer i arbetsminnet för att konstruera en integrerad, manipulerbar "scen" eller situationsmodell. När PFS är nedsatt kämpar individer med att avsiktligt generera en enhetlig visuospatial scen som samtidigt innehåller en agent (subjekt), en handling och en patient (objekt) i deras korrekta rums-temporala relationer. Eftersom de flesta syntaktiska konstruktioner (t.ex. aktiv vs. passiv röst, relativsatser, prepositionsfraser) utvecklades för att effektivt koda just dessa visuospatiala-relationala konfigurationer, kan PFS-brister göra meningsförståelse fragmenterad eller beroende av icke-syntaktiska strategier (t.ex. utantillinlärning eller enkla ordföljdheuristiker). Autismsamhället refererar till detta fenomen som brist på multi-cue-responsivitet, eller stimulus-overselektivitet, eller tunnelseende (eftersom individer fokuserar på ett enda ord snarare än att integrera flera ord inom en mening).

I avsaknad av robusta kompensatoriska mekanismer (som vissa autistiska individer faktiskt utvecklar), bidrar denna kärnbrist i att konstruera och manipulera interna situationsmodeller till ihållande svårigheter med komplex språkförståelse, abstrakt resonemang, planering och flexibelt anpassningsbeteende—ofta resulterande i livslånga utmaningar med självständigt boende för de i den mer svårt drabbade änden av spektrumet.

För ungefär 20 år sedan ställde forskare en kritisk fråga: om många autistiska barn visar begränsat intresse för samtal, fantasilek och berättelselyssnad, kunde strukturerade, icke-konversationsövningar utvecklas som ändå tränar samma fronto-parieto-temporala nätverk som ligger till grund för syntaktisk bearbetning och mental scenkonstruktion? Dessutom, kunde sådan hjärnträning levereras under den toppkänsliga perioden för språk- och sociokognitiv utveckling (ålder 2-4 år)? För att möta denna utmaning byggdes Mental Imagery Therapy for Autism (MITA), en surfplattebaserad intervention, kring högst stiliserade, klart färgade animerade karaktärer som ofta föredras av autistiska barn. MITA består av adaptiva, spel-liknande övningar designade för att systematiskt träna PFS både inom och utanför den verbala domänen.

Verbala övningar börjar med grundläggande receptivt ordförråd och fortsätter systematiskt till allt mer komplexa syntaktiska och relationella strukturer, inklusive substantiv-adjektivkoordination, rumsliga prepositioner, agent-handling-patientrelationer och rekursiv inbäddning 30. Till exempel kan ett barn bli ombedd att "hitta den lilla röda bollen" eller "sätta koppen bakom bordet." Ordförrådet är avsiktligt begränsat; målet är inte lexikal expansion utan snarare den upprepade övningen av att dynamiskt binda multipla egenskaper och objekt till nya konfigurationer med hjälp av PFS.

Icke-verbala övningar ger analog PFS-träning genom rent visuella pussel som kräver mental integration av dissocierade delar till en enhetlig helhet, utan någon talad instruktion 31. Till exempel kan ett barn presenteras med två separata bilder av ett tåg och ett fönstermönster, och ett urval av kompletta tåg. Uppgiften är att hitta det korrekta kompletta tåget och placera det i den tomma rutan. Svårighetsgraden skalar genom att progressivt öka antalet egenskaper som måste samtidigt uppmärksammas och integreras (upp till åtta på de högsta nivåerna). Tidigare arbete har visat att många barn som ännu inte kan följa explicita verbala instruktioner ändå kan lyckas med visuellt isomorfa icke-verbala versioner av samma integrerande uppgift 30.

Sedan dess lansering 2015, och utan betald reklam, har MITA konsekvent rankats bland de främsta språkterapiapplikationerna i större appbutiker (Apple App Store, Google Play Store och Amazon App Store), och samlat mer än 3 miljoner nedladdningar världen över, vilket indikerar ihållande föräldraintresse. Appen inkluderar kvartalsvisa in-app-föräldrarapportbedömningar, vilket ger den största longitudinella naturalistiska datamängden om utvecklingen av autistiska barn.

En observationsanalys av denna verklighetsbaserade longitudinella kohort (N = 6 454) fann att barn som engagerade sig med MITA visade 2,2 gånger större vinster på ett sammansatt föräldrarapporterat PFS-utfallsmått jämfört med ålder-, kön- och svårighetsgrads-matchade kontroller som inte engagerade sig med appen (p < 0,0001) 33.

Dessa lovande naturalistiska (medborgarvetenskapliga) fynd främjade designen och genomförandet av en prospektiv randomiserad kontrollerad studie (RCT) för att fastställa kausal effektivitet under mer rigoröst kontrollerade förhållanden. För att minimera miljö- och terapeutiska förväxlingsfaktorer designades en studie där deltagare kunde randomiseras och matchas inom samma kliniska och pedagogiska miljö. Efter att ha kontaktat mer än 300 specialiserade tidiga-interventionscenter över Nordamerika, Sydamerika och Europa, hade endast en institution—Somare Therapeutic and Educational Clinic i Foz do Iguaçu, Brasilien—både tillgång till en lämplig pediatrisk population och viljan att genomföra en oberoende, forskarinitierad RCT utan kostnad för forskningsteamet. Kliniken betjänar en homogen population av förskoleåldersbarn med autismspektrumtillstånd (AST) och gav en idealisk miljö för strikt experimentell kontroll av samtidiga interventioner och dagliga rutiner.

Förskolebarn (ålder 2-5 år) som går på Somare Therapeutic and Educational Clinic med en bekräftad AST-diagnos kommer att inkluderas i RCT efter informerat föräldrasamtycke. Berättigade deltagare kommer att parmatchas efter ålder och CARS-2 totalscore, sedan randomiseras 1:1 till antingen en interventionsgrupp som får standard klinikbaserad tidig intervention plus daglig MITA-träning i minst 12 månader, eller en aktiv-kontrollgrupp, som får standard klinikbaserad tidig intervention plus en likvärdig varaktighet av datoriserade exekutiva funktionsövningar (icke-MITA). Båda grupperna kommer att fortsätta att få klinikens vanliga intensiva beteende- och tal-språkinterventioner. En bedömare som är blind för grupptilldelning kommer att utvärdera alla deltagare var sjätte månad i 2,5 år med Childhood Autism Rating Scale (CARS-2) som utfallsmått.