阳极的经颅直流电刺激对自闭症的影响:一项随机双盲交叉试验

文摘

本研究的目的是评估儿童孤独症评定量表(汽车),孤独症治疗评估检查表(ATEC),和儿童的全球评估量表(cga)阳极的经颅直流电刺激(tDCS)在自闭症患者。二十个自闭症患者连续5天收到虚假的和活跃的tDCS刺激(1 mA)在随机双盲交叉试验左背外侧前额叶皮层(F3)在不同的订单20分钟。措施的汽车,ATEC,注册会计师管理治疗前和治疗后7天。结果表明统计减少汽车的分数()。ATEC总从67.25下降到58 ()。注册会计师提高治疗后7天()。我们的研究表明,阳极的tDCS的F3可能是自闭症的一个有用的临床工具。

1。介绍

孤独症是称为神经发育障碍,62/10,000患病率在一般人群1,2]。自闭症的病因和病理生理学仍不清楚(3]。大脑成像的研究显示,对大脑结构的体积相关的语言和社会功能(例如,右额叶皮质,梭状回,temporo-occipital皮层和颞下回)大相对于自己的左半球或正常受试者(4,5]。此外,特定的大脑区域的异常功能(例如,杏仁核和梭状回)参与处理和社会认知,一直显示在个人hypoactivation自闭症谱系障碍(6- - - - - -13]。hypoactivation这些特定的大脑区域,发现特别是在左半球称为向右偏侧性,一般证据在自闭症个体14- - - - - -17]。几个调查人员提出异常减少大脑皮层可塑性可能发挥重要作用在孤独症的发病机制18- - - - - -22]。符合这一假说,许多与孤独症相关的基因参与突触的各个方面发展和可塑性23]。

最新的,没有特定的治疗自闭症(24]。行为疗法建议用于这种治疗策略(24]。然而,结果仍不满意。与注意力缺陷严重的病例,抗抑郁药和抗精神病药物等药物治疗建议(25),但他们可能会引起不良反应,如恶心、嗜睡、口干、搅拌,行为激活,和睡眠问题25]。因此,目前迫切需要更有效的治疗方案。

无创性脑刺激技术,包括经颅直流电刺激(tDCS),已建议作为自闭症的治疗方案(26]。tDCS包括低电压刺激的应用程序(通常,2 mA)通过电极与头皮。低电压可以改变大脑皮层神经元活动的门槛,使得神经元附近的阳极(积极领导)变得更容易火,和神经元在阴极附近(负铅)变得不那么容易火(27]。

对结构和脑功能成像模式,典型的向右偏侧性,和大脑皮层可塑性上面提到的4- - - - - -22),阳极的tDCS的左半球可能有用增加hypoactivation在单独的自闭症患者的大脑。证实了这个假设施耐德和他的同事们的研究;他们透露,阳极的tDCS的左背外侧前额叶皮层可以改善语言习得立即治疗后()和被假定tDCS可以调节响应的语言和认知功能的大脑区域在自闭症个体28]。然而,无论是儿童孤独症评定量表(汽车)和孤独症治疗评估检查表(ATEC)阳极的tDCS的行动已经被测试。因此,我们的研究的目的是研究的影响阳极的tDCS对自闭症的参数。

2。材料和方法

2.1。参与招聘和知情同意

研究参与者通过广告在儿科门诊的neuroclinic招募;孩子development-clinic;孩子Srinagarind医院的精神病诊所,医学院,孔敬大学;泰国孔敬特殊教育中心地区9日。研究过程描述任何合格的参与者表达了参与的兴趣研究诊所的医生。自闭症诊断儿童精神病学家证实了dsm - iv TR的临床评估标准(29日]。

入选标准是(a)男性参与者自闭症(b)和(c) 5至8岁轻度和中度孤独症症状(汽车得分30 - 36.5)。排除标准包括以下几点:(一)起搏器或金属设备上;(b)严重的神经系统疾病,如脑瘤和颅内感染;(c)药物滥用;(d)不合作的父母和照顾者;(e)癫痫;(f)颅骨缺损;和(g)使用草药和其他替代疗法。

这项研究是进行符合赫尔辛基宣言和孔敬大学伦理委员会的批准(标识符号码:541409)。书面知情同意了之前所有的病人和照顾者参与。

2.2。研究设计

这项研究是一项随机双盲安慰剂控制(虚假的tDCS)组成的交叉试验在8周进行(1)1天的基线评估;(2)连续5天1 mA阳极的或虚假的tDCS刺激为20分钟(取决于订单分配);(3)1周的评估;(4)四周冲刷;(5)一天的基线评估;(6)连续5天1 mA阳极的或虚假的tDCS刺激(根据订单分配);和(7)结果评估的最后一周。因此,研究涉及到8周的参与。就在第一个治疗阶段,参与者被随机分配接受积极的tDCS刺激紧随其后的是虚假的刺激或虚假的刺激其次是活跃的tDCS刺激1:1的比例使用计算机生成的随机数的四个随机化的列表。参与者被要求继续他们的常规药物治疗方案在8周的时间学习。

2.3。积极的和虚假的经颅直流电刺激

tDCS应用使用35厘米²,0.9% NaCl-soaked海绵条表面电极,并通过电池驱动电源。恒流刺激器的最大输出10马(Soterix医疗、模型1224 - b,纽约,美国)。阳极的电极放置在F3使用国际10 - 20脑电图电极放置系统目标左背外侧前额叶皮层(DLPFC)和阴极电极放置在右肩侧阳极。

tDCS设备被设计成允许蒙面(假的)刺激。具体来说,控制开关在前面的工具,这是由一个不透明的胶在刺激。电源指示灯是亮的前面的机器,它照亮的刺激在活跃和虚假的刺激。然而,在虚假的刺激,目前30秒后停止,电源指示灯仍然(30.]。

3所示。措施

在本研究三个主要结果评估:儿童孤独症评定量表(汽车),孤独症治疗评估检查表(ATEC),和儿童的全球评估量表。此外,与活动相关的不良事件和虚假的刺激过程也被评估。

3.1。儿童孤独症评定量表(汽车)

汽车测试是一种行之有效的措施孤独症的严重程度(31日,32),这是主要的结果变量。研究参与者被评估使用汽车测试由3调查人员(NP、CS、PA)观察接受采访的主题和父(s)和未治疗的地位问题。汽车测试是一个15个孤独症行为评定量表开发的识别以及定量描述疾病的严重程度。15项规模如下:相关人,模仿行为,情感反应,身体使用对象使用,适应变化,视觉反应,听力反应,敏锐的反应,恐惧或焦虑、语言沟通、非语言沟通,活动水平,水平和智力的关系的一致性,和一般的印象33]。汽车评价和随访7天长假。

3.2。孤独症治疗评估检查表(ATEC)

ATEC二级结果变量;ATEC问卷被用来评估治疗自闭症患者的有效性;评估被照顾者在一个总报告,为每个4个分量表如下:(1)言语/语言/通信子量表(14个项目;天花板分数28);(2)社会内部氧化物(20项;天花板得分40);(3)感觉和认知意识内部氧化物(18项;天花板得分36);(4)健康/身体/行为问题内部氧化物(25项;天花板得分75)。 The total score ranges from 0 to 179; a higher score indicated worsening while a lower score indicated improvement [34]。ATEC评价和随访7天长假。

3.3。孩子们的全球评估量表(注册会计师)

注册会计师是一个孩子的心理社会功能的全球评估(35),根据他们如何被描述在基线和天7后处理。注册会计师是一种广泛使用的医生评分尺度分配一个总结分数从1到100,用1表示最严重的无序儿童和100最佳功能性的孩子36,37]。每隔10点锚包括每个区间的描述符的功能。

3.4。临床全球Impression-Improvement (CGI-I)

整体改善自闭症使用临床评估全球Impression-Improvement (CGI-I), 7 - point规模从1 =非常改善7 =非常差(38]。的1和2表示“多”或“非常”改善和被广泛认为是治疗成功。

3.5。不良事件

护理人员被要求报告任何不良事件以及其他每天治疗后症状和体征。参与者也刺激会话期间密切观察到医生。自动记录终止在一周后刺激。

3.6。统计分析

描述性的目的,标准差的计算人口和结果变量。确保prestimulation等价参与者之间分配给这两个处理订单(即。,sham-active versus active-sham), the outcome measures obtained during the first baseline period (first baseline assessment session) between these groups were compared using paired以及。因变量是汽车和ATEC;固定因素处理订单(active-sham与sham-active),和治疗条件(活跃和虚假的条件)。

重复测量方差分析(方差分析)是用来测试的假设关于tDCS的有效性治疗的效果取决于汽车prestimulation刺激作为因变量和7天后,组分配或处理订单(active-sham与sham-active),治疗条件(活跃和虚假的)和时间(基线和随访7天)是独立的变量。

我们计划LSD解释任何重要的主要的或相互影响。类似的方差分析过程之后,LSD被用来验证研究假设关于tDCS汽车的影响。汽车在prestimulation评估和刺激后7天。所有的参数被视为因变量、自变量小组作业的时候,治疗条件,和时间。析因方差分析是用来分析组之间的差异。的差异随着时间的推移,活跃或虚假的条件进行了使用Bonferroni调整重复测量方差分析。

对所有分析,值小于0.05被认为是具有统计学意义。分析完成后使用占据软件,版本10.0 (StataCorp、大学城、TX)。

4所示。结果

共有24个参与者自闭症筛查可能参与2012年12月和2014年1月之间。二十个人满足入选标准研究。十二个右撇子和8左撇子参与者完成了整个协议。参与者分配给每个条件对年龄没有显著差异,在诊断、年龄或围产期历史。最后,参与者之间没有显著性差异分配给每个条件顺序汽车(),ATEC语言内部氧化物(),ATEC社会内部氧化物(),ATEC感觉和认知意识(),ATEC健康和行为问题(),或者总ATEC分数()。年龄、构型、年龄在诊断、围产期历史,展示在表和常规治疗1。

4.1。儿童孤独症评定量表得分

汽车显示总分显著改善(;表2)。经过7天的阳极的tDCS, tDCS组从34.95到32.2。相比之下,之间没有显著差异在安慰剂组基线和治疗后7天(表2)。

4.2。孤独症治疗评估检查表(ATEC)

ATEC的四个分量表的得分和总分,展示在表2。有统计ATEC总分中观察到的变化活跃而虚假的集团((39)= 23.143;),以及在健康和行为问题((39)= 4.815;),社交能力((39)= 6.525;),感觉/认知意识((39)= 6.171;)。然而,没有明显的变化是观察到的语言ATEC评分((39)= 0.001;在治疗后7天)。

4.3。孩子们的全球评估量表评分

群体间的排气口显示统计增加活跃而虚假的组在治疗后7天()。十八岁的20名儿童(90%)活跃tDCS组证明增加分数(从平均评分在基线治疗结束时),而1的20名儿童(5%)在虚假的小组展示了改进(平均分数在基线治疗结束时);见表2。

4.4。临床全球Impression-Improvement (CGI-I)

tDCS那些收到活跃,据报道只有两个孩子“最低限度更糟糕的是,”而其余被评为“大大增加”20(9)和“最低限度提高20 (8)。这给了一个活跃的tDCS的反应率为85%。虚假的组,3个孩子被评为“大大增加”在某种程度上,而4个孩子据报道“最低限度提高。“有趣的是,7孩子虚假的集团被评为“恶化”治疗后。这些差异提出了在表2。

4.5。不良事件

没有任何不良事件参与者在活动的参与者或虚假的团体或研究人员观察到。

5。讨论

我们所知,这是第一个随机对照试验研究的影响阳极的tDCS治疗自闭症患者。主要结果显示明显更大的pre -后处理汽车维护的分数下降7天活跃的参与者tDCS条件相对于虚假的tDCS的条件。我们还发现统计上显著的差异在二级结果变量出现ATEC总分在治疗后7天。此外,我们发现一个重要的CGI改善活动tDCS而虚假的组。

因为这是第一个研究使用tDCS汽车和ATEC,比较与先前的结果是不可能的。关于自闭症的研究使用tDCS,施耐德(2011)显示显著增加语法习得单剂量后阳极的tDCS的左背外侧前额叶皮层(DLPFC) [28]。我们的研究没有显示增加语言可能因为我们对综合能力评估而施耐德只在语法研究。

许多先前的研究显示一些有前途的经颅磁刺激的有利影响;第一个研究表明,深rTMS双边dorsomedial前额叶皮层有关的可能收益的减少社会障碍(39]。左边的另一项研究高频rTMS前运动皮层有显著提高手眼表演在自闭症儿童40]。此外,命名后改善rTMS左pars triangularis观察与虚假的刺激(41]。

虽然tDCS的作用机制和rTMS并不完全理解,这两种技术似乎产生相似的神经元细胞的活性的变化,从而可能会导致类似的临床结果。基于一个自闭症理论,自闭症的候选基因参与突触发育和可塑性42]。异常的可塑性机制可以使用经颅磁刺激了自闭症患者长期势差现象和长期类似抑郁的可塑性(43,44]。证实了这一假定tDCS增加行为和电生理学研究语言的生产(45]。

因为自闭症是一种神经发育紊乱,始于童年和脑源性神经营养因子(BDNF)在神经发育很重要,早期BDNF多动症可能在孤独症的发病机制中发挥作用。增加血清和脑组织脑源性神经营养因子的发现相对于正常对照组水平提出了自闭症。此外,BDNF多动症可能与早期大脑相关结果,癫痫的患病率增加自闭症,和类似的行为中观察到自闭症和脆性X综合征(7]。此外,它最近报道,tDCS应用于小鼠皮质片,促进长期势差现象不在BDNF和TrKB突变小鼠,这表明BDNF是这种现象的一个重要中介46]。这也被证实与经颅磁刺激(47]。鉴于假设相关的过度的BDNF可塑性背后的基本原理,阳极的tDCS应进一步增加这个异常的可塑性。在这个领域研究的一个重要的下一步是评估的影响阴极的tDCS比其他相关的大脑区域和其他潜在的机制使用BDNF作为生物标志物。

当前的研究的一个重要限制是相对比较小的样本大小。因此,它可能是动力不足检测影响ATEC似乎出现在多个ATEC变量。额外检查tDCS ATEC在自闭症患者的影响,理想与更大样本量的研究,是十分必要的。

然而,尽管这项研究的局限性,据我们所知,这是第一次研究证明阳极的tDCS DLPFC可能有益影响汽车和ATEC自闭症患者。还需要进一步的研究来检查这些影响在较大样本的病人和更仔细地检查使用神经影像技术治疗的潜在机制。

利益冲突

作者没有财务或个人利益冲突。

确认

作者感谢教授马克·p·延森华盛顿大学的指导和宝贵的建议和孔敬特殊教育中心地区9招聘。Anuwat Amatachaya, Narong Auvichayapat, Niran Ngernyam, Benchaporn Aree-uea, Keattichai Keeratitanont,和Paradee Auvichayapat泰国是无创性脑刺激研究小组的成员。这项工作得到了KKU-Integrated多学科研究集群,子集健康科学的多学科综合研究;国家研究大学(NRU)格兰特,孔敬大学;邀请科研补助金,医学院,泰国孔敬大学(批准号我55224);泰国和资助的国家研究委员会(NRCT)。

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