Primjena slušnih evociranih potencijala u dijagnostici govorno-jezičnih teškoća

srijeda , 24.02.2016.

Primjena slušnih evociranih potencijala u dijagnostici govorno-jezičnih teškoća

Marina Paprika, dipl.ing

Odjel za istraživanje i razvoj
Poliklinika za rehabilitaciju slušanja i govora SUVAG

Ulica kneza Ljudevita Posavskog 10, Zagreb, Hrvatska

marina.paprika@gmail.com

SAŽETAK

Govorno-jezične teškoće osim bihevioralnim testovima detaljno se proučavaju i elektrofiziološkim pretragama. U kliničkoj su primjeni, kao pouzdan dijagnostički iskaz, ispitivanja koja provjeravaju slušnu percepciju do razine slušne kore (ASSR, BAER, otoakustična emisija). U ovom radu ukratko su opisani slušni evocirani potencijali kratkih, srednjih i dugih latencija, a među njima moguću dijagnostičku svrhu pokazao je signal Mismatch Negativity (MMN). Brojna su istraživanja potvrdila da je MMN prisutan kod uredne slušne diskriminacije, ali konvencionalne metode nemaju statistički jaku potvrdu dobivenih rezultata individualnih mjerenja. Novija istraživanja primjenjuju napredne obrade signala, kao i vremenskofrekvencijsku analizu kako bi različitim paradigmama i pristupima dobili potpunije odgovore na još mnoga pitanja o slušanju i govoru, te pronašli i poveznicu sa bihevioralnim analizama.

Ključne riječi: govor, slušni evocirani potencijali, MMN, napredna analiza signala

I. UVOD

Ljudska bića imaju jedinstvenu sposobnost komuniciranja govorom. Postoje dva aspekta komuniciranja: senzorički aspekt (govorni ulaz), koji uključuje uši i oči, te motorički aspekt (govorni izlaz), koji uključuje izgovor (vokalizaciju) i njihov nadzor [1]. Ta su dva aspekta usko povezana, što znači da slušanjem stvaramo preduvjete za učenje govora.

A. Moždani put komunikacije

Mozak kao najvažnije središte svih životnih procesa podijeljen je na lijevu i desnu polutku. Na svakoj polutci razlikujemo frontalni ili čeoni, parijetalni ili tjemeni, temporalni ili sljepoočni i okcipitalni ili zatiljni režanj. Na svakom režnju postoje određena područja moždane kore vezana uz posebne životne funkcije.

Moždani putovi zamjećivanja riječi obuhvaćaju nekoliko funkcijskih područja moždane kore. Zvučna poruka slušnim putem dolazi do primarnog slušnog područja, tu se poruka „čuje“, a tumačenje se događa u glavnom centru za razumijevanje govora smještenom u temporalnom režnju iza primarne slušne kore, Wernickeovom području. Tim se dijelom mozga „sluša“ i najvažnije je područje za daljnje više intelektualne funkcije vezane uz govor, pa tako i određivanje misli i riječi koje treba izgovoriti. Slijedi prijenos signala iz Wernickeovog područja u frontalni dio moždane kore lijeve hemisfere, nazvano Brocino područje, gdje započinju i izvršavaju se planovi i motorički obrasci za izražavanje pojedinih riječi. Komunikacija završava prijenosom odgovarajućih signala u motoričku koru radi nadzora mišića za govor, te artikulacijom zamišljene poruke [1].

Slika 1. Moždani putovi za zamjećivanje riječi koja se čuje i zatim izgovara [1]

Govorno-jezične teškoće uzrok su komunikacijskih problema koji se pojavljuju tijekom razvoja kod pojedine djece. Jedan od teorijskih pristupa pretpostavlja da specifične jezične teškoće nastaju zbog smanjene mogućnosti slušnog procesiranja moždane kore, odnosno slabe frekvencijske diskriminacije. Elektrofiziološke metode mogu otkriti nezrelost moždanih struktura ili druge abnormalnosti slušnog procesiranja iako bihevioralni testovi daju normalne rezultate [2].

B. Električna aktivnost mozga

Važnija elektrofiziološka metoda mjerenja električne moždane aktivnosti je elektroencefalografija. Elektroencefalogram (EEG) je zapis promjena izvanstaničnog protoka struje, što nastaju uslijed trajne i istodobno električne aktivnosti golemog broja pojedinačnih neurona moždane kore [3]. Elektrodama postavljenim na glavu pacijenta po Internacionalnom 10-20 sustavu registriramo valovite promjene napona u vremenu i prostoru. Način mjerenja može biti bipolaran, snimljeni signal predstavlja razliku potencijala mozga između dviju elektroda, i monopolaran, snimljeni signal je napon mozga na mjestu elektrode u odnosu na referentnu elektrodu [4]. Ovisno o broju elektroda razlikujemo 8-kanalne do 256-kanalne EEG uređaje.

EEG valovi su u frekvencijskom rasponu od 1 do 50 Hz, dok se amplituda mijenja u rasponu od 20 do 100 ĽV, a kao bitan dijagnostički podatak su i morfologija i lokalizacija pojave određenih valova [3].

Razlikujemo četiri osnovne skupine:
Alfa ritam frekvencije 8 do 13 Hz javlja se s najvećom amplitudom (20 do 60 ĽV) u zatiljnom području. Prevladava u stanju potpune opuštenosti, dok osoba ne misli, a nestaje za vrijeme spavanja i koncentriranog rješavanja problema.
Beta ritam frekvencije 14 do 30 Hz i amplitude do 20 ĽV pojavljuje se za vrijeme pojačane budnosti i usmjerene pozornosti.
Theta ritam frekvencije 4 do 7 Hz i amplitude 20 do 70 ĽV vezan je uz stanja pospanosti, a pojavljuju se i patološki, kod mnogih poremećaja u moždanom radu.
Delta ritam frekvencije 0.5 do 3.5 Hz i amplitude 60 do 100 ĽV vezan je uz dubok san, a ukoliko se javi u budnom stanju može biti znak poremećaja.

II. EVOCIRANI POTENCIJALI

Primjenom fizikalnih, kemijskih ili psiholoških podražaja nastaju evocirani potencijali kao odraz aktivacije podraženog osjetnog organa, specifičnog osjetnog puta i odgovarajućeg područja moždane kore. Ovisno o osjetnom sustavu koji podražujemo razlikujemo vidne (VEP), slušne (AEP) i somatosenzoričke (SEP) evocirane potencijale. Osjetni evocirani potencijali sastoje se od niza komponenata povezanih s različitom subkortikalnom i kortikalnom obradom osjetnih informacija, a javljaju se u točno određenom vremenu od primijenjenog podražaja i samo u jednom dijelu moždane kore.

Potencijali duljih latencija, koje još nazivamo i kognitivnim evociranim potencijalima, su potencijali vezani uz događaj (Event Related Potential, ERP), a ovisni su o kontekstu u kojem se podražaj javlja [3].

Kako je amplituda EEG signala reda veličine 20 do 100 ĽV, a veličina evociranog odgovora ovisno o podražaju oko 0.2 do 15 ĽV može se slobodno reći da je evocirana električna aktivnost skrivena ili maskirana sa spontanom moždanom aktivnošću. Izdvajanje evociranih potencijala postiže se tehnikom usrednjavanja, uz pretpostavku da jednaki podražaji uvijek izazivaju jednaku reakciju podraženih sustava i da je spontana moždana aktivnost stohastična, ergodična i potpuno neovisna o podražaju, jer će tada njezina srednja vrijednost nakon usrednjavanja težiti nuli što je broj usrednjenih signala veći.

Konačni usrednjeni val evociranih potencijala sastoji se od vrhova obilježenih sa oznakom njihovog polariteta (P-pozitivan vrh, N-negativan vrh) i latencije, odnosno vremena pojave vrha nakon podražaja izraženog u milisekundama [4].

Samo ispitivanje može se podijeliti na nekoliko koraka:

1. postavljanje kape na ispitanikovu glavu
2. snimanje, filtriranje i pojačavanje EEG-a
3. uočavanje i micanje dijela signala sa artefaktima ili oduzimanje procijenjene vrijednost artefaktne aktivnosti iz EEG-a
4. usrednjavanje u svrhu izlučivanja evociranih potencijala
5. korištenje tehnika obrade signala za uklanjanje šuma i izoliranje specifičnih komponenata evociranih potencijala
6. mjerenje latencija i statistička analiza

Zbog jednostavnosti tehnike primjena evociranih potencijala je široka: u neurološkoj i audiološkoj dijagnostici, intraoperativnom neurokirurškom i kirurškom nadzoru bolesnika, kognitivnoj znanosti, psihologiji, itd. Za razliku od bihevioralnih ispitivanja, evocirani potencijali omogućuju kontinuirano praćenje obrade podražaja i utjecaja karakteristika samog ispitivanja na ispitanikov odgovor. U slučajevima kad osoba ne želi surađivati na bihevioralnim testovima, rezultati izostaju, za razliku od evociranih potencijala, gdje je mjerenje vremenski neprekinuto bez obzira na suradnju ispitanika. Prisutni su i nedostaci pred bihevioralnim testovima: evocirani potencijali ne govore o okolnostima događaja koji utječu na ispitanikovu obradu informacija.

Signali evociranih potencijala su mali, stoga zahtijevaju veliki broj mjerenja za dobivanje bolje točnosti. U usporedbi sa ostalim tehnikama (PET, fMRI, elektromagnetska mjerenja, mjerenja mikroelektrodama) tehnika evociranih potencijala je neinvazivna, ima dobru vremensku (1 ms), ali lošu prostornu rezoluciju i jeftinija je u odnosu na druge pretrage [6].

III. SLUŠNI EVOCIRANI POTENCIJALI

Slušni evocirani potencijali nastaju kao odgovor uha, moždanog debla i slušne kore na zvučni podražaj. Ovisno o mjestu generiranja električne aktivnosti dijelimo ih na potencijale ranih, srednjih i kasnih latencija.

Kao podražaji koriste se klik i sinusiodalni podražaji različitih frekvencija i anvelopa. Klik podražaj nastaje aktivacijom zvučnog pretvornika sa monofazičnim pravokutnim električnim pulsom kratkog trajanja (npr.100 Ľs) i predstavlja seriju zvučnih valova u trajanju nekoliko milisekundi i frekvencijskog područja 50-3000 Hz. Polaritet pravokutnog pulsa utječe na početni smjer membrane zvučnog pretvornika, a time i na polaritet evocirane aktivnosti. Primjenom alternirajućeg podražaja eliminira se pojava artefakata.

Čisti sinusiodalni tonovi koriste se pri ispitivanju i pronalaženju slušnih pragova, kao i snimanju kognitivnih evociranih potencijala. Oblik podražaja određen je maksimalnim intenzitetom, vremenom porasta, trajanja i pada trapezne ovojnice sinusnog signala, a vremena su reda veličine nekoliko desetaka milisekundi [5].

A. Slušni evocirani potencijali ranih i srednjih latencija

Rani slušni odgovor sadrži šest valova (I-VI) koji nastaju unutar 10 ms nakon podražaja u pužnici, slušnom živcu i putovima moždanog debla.


Slika 2. Slušni evocirani potencijali [7]

Dijagnostički su značajne latencije i međulatencije prvog, trećeg i petog vala, budući su najuočljiviji kod mjerenja. Potencijali moždanog debla omogućuju proučavanje procesiranja zvučnih informacija na vrlo niskoj razini, a posebno kod novorođenčadi i male djece. Maturacija živčanih putova prati se već od rođenja, a ranim otkrivanjem slušnih oštećenja započinje i rana intenzivna rehabilitacija. Odgovori moždanog debla (ABR) najčešće se koriste u pedijatrijskoj dijagnostici, posebice u neurologiji i audiometriji u svrhu ispitivanja slušnih oštećenja koja mogu biti povezana sa govorno-jezičnim teškoćama.

Slušni evocirani potencijali srednjih latencija (10 do 50 ms) predstavljaju električnu aktivnost talamusa i dolaska slušne informacije u primarnu slušnu koru. Pretpostavlja se da je to odgovor slušnog sustava na frekvenciju prezentiranja podražaja [7].

B. Slušni evocirani potencijali dugih latencija

Duge latencije evociranih potencijala funkcija su kognitivnih faktora kao što su pažnja, memorija, jezik... Mnogobrojne su paradigme i podražaji koje koriste istraživači, ali kliničke aplikacije su manje uspješne iz sljedećih razloga:

• mnoge paradigme su prekomplicirane za primjenu kod pacijenata
• preklapanja između normalne i populacije s kognitivnim teškoćama su značajne, što umanjuje dijagnostičku vrijednost kognitivnih potencijala
• mnoge paradigme su vremenski zahtjevne što nije dopustivo u kliničkoj praksi
• psihološka sinteza povezana sa nekim komponentama loše je definirana [8]

Prve odgovore slušne kore predstavljaju valovi P1 i N1. Javljaju se između 60 i 250 ms nakon podražaja, a odraz su analize fizičkih karakteristika podražaja, npr. intenziteta, frekvencija, visine i boje. Poseban utjecaj na te komponente ima pažnja [7].

Ponavljajući ciljni podražaji izazivaju osnovni N2 val. Ako se između frekventnih podražaja ubace i nefrekventni podražaji, amplituda vala će porasti. A ako je frekvencija ciljnih podražaja u zadatku manja, amplituda je veća, te se smatra da komponenta N2 odgovara procesu kategorizacije podražaja [6].

Ako nijedan podražaj ne izaziva promjenu u opažanju, trenutni memorijski model sadržaja pobude je očuvan, i snimljeni su samo osjetni evocirani potencijali (N1, P2, N2). Ako se detektira novi podražaj, procesi zapažanja upravljaju promjenom ili nadogradnjom reprezentacije podražaja što je praćeno valom P300. Osnovnu komponentu P300 daje paradigma u kojoj se jedini ciljni podražaj javlja nasumično u vremenu, kao i paradigma u kojoj su između neciljnih podražaja ubačeni ciljni. Subkomponente vala P300 javljaju se kad upotrijebimo paradigmu sa tri podražaja, između neciljnih podražaja ciljni imaju zadaću provjeriti ispitanikovu sposobnost uspoređivanja i diskriminacije dva podražaja i taj proces izaziva subkomponentu P3b, a dodatno ubačeni podražaj koji služi za odvlačenje pažnje izaziva subkomponentu P3a. Dakle, komponentu P3a, frontalno maksimalnu, izazivaju neočekivani, neuobičajeni ili iznenađujući distrakcijski podražaji, dok se P3b komponenta, parijetalno maksimalna, pojavljuje za ciljni podražaj[9]. Smatra se da je P3b odraz kognitivne obrade podražaja [10].

Poznati su faktori koji utječu na amplitudu i latenciju. Jedan od parametara je vjerojatnost pojave ciljnih podražaja, P3 val postaje veći ako je izazvan ciljnim podražajem manje vjerojatnosti. I težina zadatka mijenja amplitudu vala. Ukoliko je zadatak težak, ispitanik ulaže više napora i amplituda je veća, što dovodi do zaključka da je generiranje vala P3 vezano uz količinu uloženog napora. No ukoliko je zadatak pretežak i osoba nije sigurna da li je zadani podražaj ciljni ili neciljni, amplituda se smanjuje. Stoga je vrlo bitno razraditi detalje ispitivanja. Budući da pojava vala P3 ovisi o procesu kategorizacije podražaja, logično je da će biti generiran nakon što je podražaj kategoriziran prema pravilima zadatka. Manipulacija koja odgađa kategorizaciju podražaja produljuje latenciju vala. Također latencija vala ne ovisi o poslijekategorizacijskom postupku, P3 val nije osjetljiv na potrebno vrijeme označavanja i izvedbe odgovora jednom kad je podražaj kategoriziran. Stoga kontrolom latencije možemo odrediti utjecaj manipulacije ispitivanja na proces kategorizacije podražaja, a vremenom reakcije utjecaj na proces odabira i provedbu odgovora [6].

Od tehničkih zahtjeva treba zadovoljiti sljedeće: potrebna minimalno 4 kanala za snimanje i dobivanje vala, mjerenje na elektrodama Fz, Cz i Pz sa referencom na mastoidu, te sustav za uklanjanje pomaka očiju. Očno treptanje, posebno ako se pojavljuje u vremenu sa ciljnim podražajima narušava kvalitetu signala. Snimanje s minimalnim izobličenjem zahtjeva vremensku konstantu 1s (bolje 3s) i niskopropusni filtar 30-100 Hz. Snimljene epohe moraju uključiti 100 ms prije podražaja (za uklanjanje nulte linije i šuma), te 700-1000 ms poslije podražaja. Vrh vala najveći je u vremenskom rasponu od 250 do 500 ms. AD pretvornik treba imati rezoluciju 4 ms ili bolju. Usrednjavanje se radi nakon uklanjanja artefakata (npr. amplitudni kriterij očnog kanala) i treba sadržavati najmanje 50 ciljnih podražaja po ispitivanju. Mjerenje je potrebno ponoviti najmanje dva puta za provjeru postojanosti odgovora.

Zbog jednostavnosti se naširoko koristi oddball paradigma. Slušna oddball paradigma zahtijeva skup frekventnih (oko 80%) tonova (npr. 65 dBHL, 1000 Hz, 50 ms trajanje, 10 ms rastuće/padajuće vrijeme) sa slučajno prezentiranim nefrekventnim tonovima (oko 20 %, npr. 65 dBHL, 2000 Hz, 50 ms trajanje, 10 ms rastuće/padajuće vrijeme). Vremenski interval među podražajima je oko 1500 ms. Ispitanik broji nefrekventne tonove ili pritišće tipku u dominantnoj ruci za svaki nefrekventni ton, a time osiguravamo ispitanikovu pažnju. Jako važna varijabla su godine (latencije rastu s godinama) i klinički rezultati trebaju se interpretirati u odnosu na odgovarajuću kontrolnu skupinu [8].

N400 je negativan val maksimalan na centralno i parijetalno smještenim elektrodama, sa nešto većom amplitudom na desnoj hemisferi nego na lijevoj. Amplituda mu je modulirana očekivanjem ili predviđanjem riječi iz konteksta rečenice, a narušavanje semantičke forme postiže se izmjenom zadnje riječi u rečenici, parom riječi (koje su više ili manje semantički ovisne), jednom riječju (koju ispitanik nije čuo ili ju je rijetko čuo) ili slikama koje predstavljaju objekt ili akciju [11]. Riječi koje ne odgovaraju sadržaju doprinose porastu negativnog valnog oblika sa početkom oko 250 ms nakon podražaja i vrhom oko 400ms. Iako je val veći na desnoj hemisferi primarni generator nalazi se na temporalnom dijelu lijeve hemisfere [6].

Potrebno je prezentirati najmanje 50 rijetkih podražaja, a svaki ciljni podražaj trebao bi biti različit jer ponavljanje smanjuje amplitudu vala N400, također narušavajući podražaj trebao bi biti iz kategorije istog semantičkog polja, učestalosti javljanja u govoru i iste duljine [8].

ELAN (early left anterior negativity) automatski je odgovor na narušavanje kategorije riječi. Karakterizira ga negativnost preko lijeve hemisfere frontalno lateralne elektrode sa latencijom 150-200 ms nakon javljanja kritičnog elementa (riječ ili morfem) određenog kategorijom riječi koja nosi informaciju (glagol). Odraz je visoko automatiziranog procesa sintaktičke analize, jer ne ovisi o odnosu ciljnih i neciljnih podražaja.

Tijekom druge faze obrade gramatički i semantički odnos unutar rečenice je uspostavljen. Gramatički odnosi označeni su morfološkim i sintaktičkim svojstvima, npr. slaganje glagola sa radnjom subjekta u rečenici, a njihovo nepodudaranje, odnosno morfološko i sintaktičko narušavanje izaziva LAN (left anterior negativity) sa latencijom 300 do 500 ms nakon podražaja. LAN ima lijevo lateraliziranu distribuciju. U trećoj fazi obrade, druga kasna komponenta koja je u korelaciji sa sintaktičkom obradom predstavljena je centralno parijetalnom pozitivnošću sa latencijom 600-1000 ms. To je val P600 [11].

IV. MISMATCH NEGATIVITY

Mismatch negativity (MMN) je negativno padajući val, najveći na centralno položenim elektrodama sa vrhom između 160 i 220 ms, ne ovisi o zadatku, tj. javlja se i kad ispitanik nije usmjeren na slušanje, odnosno podražaje. Vjerojatno je generiran procesom nepodudaranja između osjetilnog ulaza rijetkog podražaja i osjetilno-memorijskog traga koji predstavlja fizičko svojstvo standardnog podražaja [6]. MMN računamo kao razliku negativnog otklona ciljnog događaja od negativnog otklona neciljnog događaja dobivenih oddball paradigmom. MMN kod djece (5 do 7 godina) sličan je MMN kod odraslih [10].


Slika 3. Mismatch negativity [8]

MMN se pojavljuje kao frontalno-centralna negativnost amplitude 0.5 do 5 ĽV i područja latencija 100 do 250 ms. Kada se kao referenca koristi vrh nosa, MMN za isto područje latencije ima obratnu fazu (tj. pozitivni polaritet) na mastoidu i drugim elektrodama na lateralno posteriornim stranama. Latenciju vrha najbolje je mjeriti poslije komponente N100, te MMN amplitudu treba promatrati također poslije područja komponente N100 kako bi se izbjegao utjecaj razlike komponente N100 dobivene standardnim i devijacijskim podražajem [12].

Taj proces, kao i osjetilna analiza slušnog ulaza i njihovo kodiranje u memorijski trag, događa se automatski budući da je MMN izazvan promjenom slušnih podražaja bez usmjeravanja ispitanikove pažnje. Zbog toga MMN otvara jedinstvenu mogućnost da postane objektivna mjera centralne reprezentacije zvuka. Moguće je pristupiti diskriminacijskim sposobnostima pojedinaca čiji su zvučni kapaciteti teški za određivanje, uključujući novorođenčad, mlađu djecu i osobe s jačim kognitivnim oštećenjima [8].

Optimalna situacija za snimanje MMN zahtijeva ponavljajuće zvukove (80 dBHL, 50 ms trajanje, 5 ms rast/pad, 1000 Hz) sa povremenim promijenjenim podražajem (npr. 25 ms, vjerojatnost oko 10 %), dok je ispitanikova pažnja usmjerena na nešto drugo (npr. čitanje knjige, izvođenje vizualnog zadatka, ili gledanje videa bez zvuka). Mogući parametri neslaganja podražaja su trajanje, frekvencijske karakteristike, glasnoća, prostorna lokacija, ritam i ostale kompleksne slušne karakteristike. MMN se najbolje promatra na na frontalnim i centralnim elektrodama i za kliničke potrebe na 5 elektroda (Fz, Cz, F3, F4 sa referencom na mastoidu ili vrhu nosa). Signali se obrađuju pojasnim propustom 0.1 (0.3) Hz do 30 (100) Hz i s frekvencijom uzorkovanja manjom od 200 Hz, a usrednjavanje se izvodi najmanje 500 ms poslije podražaja. Vremenski interval među podražajima je oko 500 ms do 1s [12]. Potrebno je snimiti najmanje 150 odgovora na svaki nefrekventni podražaj. Stoga trajanje ispitivanja može potrajati 6 do 12 minuta ovisno o vremenskom intervalu između podražaja i broju prezentiranih nefrekventnih podražaja. MMN tipično se koristi kao pokazatelj slušne obrade bez utjecaja pažnje i za kliničke svrhe prisutnost ili odsutnost su najvažnija informacija [8].

Optimalni uvjeti snimanja MMN su oni u kojima ispitanik ignorira slušne podražaje kako bi se izbjeglo dobivanje ostalih komponenta ovisnih o pažnji kao N200 i P300. Kao vizualni ometajući zadaci koristi se vizualno raspoznavanje, gledanje filma (sa niskom razinom glasnoće ili bez zvuka) ili čitanje knjige. U kliničkim ispitivanjima najčešće se koristi gledanje zanimljivog filma bez zvuka budući da ga većina ispitanika dobro podnosi [12].

Bishop [13] navodi smjernice za ispitivanje MMN kod djece sa dislektičnim i disgrafičnim teškoćama, iz kojih se mogu uočiti i nedostaci dosadašnjih istraživanja. Najveća ograničenja su manjak statističke značajnosti dobivenih rezultata, nepotpun prikaz rezultata i mogućnost usporedbe sa sličnim istraživanjima, kao i širok odabir podražaja značajan za povezivanje MMN i teorije, te velik broj različitih paradigmi.

Da bi MMN postao klinički zadovoljavajući parametar Ducan i suradnici [12] u svom su radu naveli osnovne smjernice za mjerenje MMN, P300 i N400, koje bi pridonijele standardizaciji metodologije i omogućile uspoređivanje rezultata u laboratorijima. Jedna od važnih primjena MMN uključuje i ispitivanje jezičnih razvojnih teškoća-disleksije. Kod djece s disleksijom, amplituda MMN dobivenog promjenom frekvencije tona značajno je smanjena. Također, veličina tog smanjenja je u korelaciji sa razinom disleksije. MMN se može iskoristiti i za procjenu učinkovitosti programa rehabilitacije, također i za vrednovanje napretka slušne diskriminacije poslije ugradnje umjetne pužnice.

V. IZLUČIVANJE, OBRADA I PROCJENA MMN-A METODAMA NAPREDNE ANALIZE SIGNALA

Sve se više primjenjuju napredne analize signala kod obrade MMN kako bi se pronašle značajnije razlike između kontrolne i kliničke grupe. Često kod pojedinaca postoje različiti odgovori na pojedinačne podražaje, te je jedan od zanimljivih podataka i varijacija odgovora kod istog ispitanika, koja može biti povezana sa habituacijom, stupnjem pažnje i ostalim karakteristikama koje se ne mogu vidjeti iz usrednjenog signala. Za bolju vizualizaciju pojedinačnih (single- trial) evociranih potencijala Quiroga i suradnici [14] upotrijebili su postupak Wavelet Denoising.

Bishop i Hardiman [15] opisali su novi pristup u analizi MMN. Metodom nezavisnih komponenata uklonili su artefakte kod odgovora sa velikom varijancom, zatim je svaki odgovor na nefrekventni podražaj oduzet od prethodnog standardnog odgovora, dobivajući skup različitih valova. Statističkom analizom i proračunom određenih koeficijenata tražena je metoda kojom bi se dobila pouzdana potvrda prisutnosti MMN-a. Rezultati njihovog pristupa nisu se pokazali dovoljno značajni. A kao veliki izazov istraživačima ostaje razvoj paradigme koja će dati statistički značajan MMN kod normalne populacije za ispitivanje slušnih dimenzija, te bi time MMN postao klinički upotrebljiv.

Prednost naprednih analiza podataka u novijim istraživanjima sve je prisutnija, upravo zato što izvlači dodatne karakteristike promatrane evocirane aktivnosti. Osim MMN, metode se mogu primijeniti i na druge klinički interesantne komponente, kao što su P300 i N400.

Cong [16] u doktorskoj disertaciji pokušava procijeniti i izlučiti MMN iz EEG snimaka korištenjem vremenskih, spektralnih, vremensko-frekvencijskih i prostornih karakteristika. Promatrajući svojstva MMN u različitim domenama i primjenjujući različite matematičke metode (wavelet transformacija, Hilbert-Huang transformacija, Fourierova transformacija) kao temelj novog pristupa postavio je wavelet dekompoziciju u kombinaciji sa nezavisnom analizom komponenata, nazvanom wICA. Također je u vremensko-frekvencijskoj domeni koristio nonnegative matrix factorization (NMF) i nonnegative tensor factorization (NTF) za raščlanjivanje vremensko-frekvencijski predstavljenog EEG-a u svrhu dobivanja komponenata MMN i P3a.

VI. ZAKLJUČAK

Evociranim potencijalima slušnog puta može se jednoznačno provjeriti da li je periferni sluh uredan, dok ispitivanje sposobnosti razlikovanja trenutnih slušnih karakteristika, frekvencijskih i vremenskih, nije još uvijek dovoljno točno za kliničku praksu. MMN u dijagnostičkoj primjeni ima tendenciju postati pokazatelj slušnih problema na razini moždane kore kod osoba sa specifičnim jezičnim teškoćama, ili disleksijom. Iako rezultati istraživanja nisu ujednačeni, pojava MMN kod ispitanika, koji nije prošao diskriminacijski bihevioralni test, dokazuje da rani stupanj slušnog procesiranja u mozgu nije oštećen.

MMN je vrlo pogodan za ispitivanje djece s govornojezičnim teškoćama budući da testiranje ne zahtjeva kognitivnu suradnju, naprotiv dijete usmjerava pažnju na sadržaj koji mu je interesantan, također morfologija signala vrlo je slična kao i kod odraslih. Naprednom analizom, te multidisciplinarnim pristupom izradi paradigme i obradi rezultata moguće je pridonijeti novijim istraživanjima i znanstvenim naporima da MMN postane dodatna objektivna dijagnostička vrijednost.

LITERATURA

[1] A.C. Guyton, J.E.Hall, Medicinska fiziologija. Zagreb, HR: Medicinska naklada, 2003

[2] D. Bishop, G. McArthur, ''Individual differences in auditory processing in specific language impairment: A follow-up study using event-related potentials and behavioural thresholds'', Cortex, vol. 41, pp. 327-341, 2005

[3] M.Judaš, I. Kostović, Temelji neuroznanosti. Zagreb, HR: Medicinska naklada, 1997

[4] A.Šanić, Biomedicinska elektronika. Zagreb, HR: Školska knjiga, 1995

[5] V. Išgum, Elektrofiziološe metode u medicinskim istraživanjima. Zagreb, HR: Medicinska naklada, 2004

[6] S.J. Luck, An introduction to the event-related potential technique. Cambridge, MA: The MIT Press, 2005

[7] A. Zani, A. Proverbio, The Cognitive Electrophysiology of Mind and Brain. London, UK: Academic Press, 2003

[8] H. J. Heinze, T. F. Munte, M. Kutas, S. R. Butler, R. Naatanen, M. R. Nuwer, D.S. Goodin, ''Cognitive event-related potentials'', International Federation of Clinical Neurophysiology, pp. 91-95, 1999

[9] J. Polich, ''Updating P300: An integrative theory of P3a and P3b'', Clinical Neurophysiology. vol. 118, pp. 2128-2148, 2007

[10] C.A.Nelson, M. Luciana, Handbook of Developmental Cognitive Neuroscience. London, UK: The MIT Press, 2001

[11] A.D. Friederici, I. Wartenburger, ''Language and brain'', WIREs Cognitive Science, vol. 1, pp. 150-159, 2010

[12] C. Duncan a, R. Barry, J. Connolly, C. Fischer, P. Michie, R. Näätänen, J. Polich, I. Reinvang, C. Van Petten,“ Event-related potentials in clinical research: Guidelines for eliciting, recording and quantifying mismatch negativity, P300 and N400“, Clinical Neurophysiology, vol. 120, pp. 1883–1908, 2009

[13] D. Bishop, '' Using Mismatch Negativity to study cenral auditory processing in developmental language and literacy impairment: Where are we, and where should we be going?'', Psychological Bulletin. vol. 133, pp. 651-672, 2007

[14] R. Quian Quiroga, H. Garcia: '' Single-trial event-related potentials with wavelet denoising'', Clinical Neurophysiology, vol.114, pp. 376–390, 2003

[15] D. Bishop, M. Hardiman, ''Measurement of mismatch negativity in individuals: A study using single-trail analysis'', Psychophysiology, vol. 47, pp. 697–705, 2010

[16] Fengyu Cong, ''Evaluation and extraction of mismatch negativity through exploiting temporal, spectral, time-frequency and spatial features'', doktorska disertacija. University of Jyväskylä, Jyväskylä, FIN, 2010

Oznake: govorna poteškoća, slušni evocirani potencijal, moždani put, EEG valovi, Mismatch negativity

Živčani mehanizmi kojima se ostvaruju Forbrain® efekti

Živčani mehanizmi kojima se ostvaruju Forbrain® efekti: prijedlog istraživanja

Carles Escera, PhD, Professor
Institut za mozak, kogniciju i ponašanje (IR3C) i Odjel za Psihijatriju i kliničku psihobiologiju

Sveučilište u Barceloni

Najsuvremenija tehnologija

Uređaj Forbrain® jednostavan je za upotrebu i implementira koštanu provodljivost i niz dinamičkih filtera tako da korisniku pruža feedback njegovim vlastitim glasom. Na taj način poboljšava njegovu percepciju kroz optimizaciju svih komponenata audiovokalne petlje. Smatra se da ovaj proizvod može poboljšati govor, tečnost, pamćenje, usredotočenost, koordinaciju i mnoge druge senzorne funkcije, što dovodi do nekoliko prilagodbi u psihološko (kognitivno)/emocionalnoj domeni.

Korištenjem koštane provodljivosti Forbrain proširuje mogućnosti manipuliranja i predstavljanja podražaja na dosad neviđene načine, što otvara nove mogućnosti obogaćivanja akustičke okoline. Kroz koštanu provodljivost (koštanu vibraciju), zvučni valovi dopiru do unutarnjeg uha, induciraju pokretni val u bazilarnoj opni i stimuliraju pužnicu istim mehanizmima kao normalna zračna provodljivost (Stenfelt et al., 2003). Taj put, pužnica, njena bazilarna opna i prevođenje dolazećeg zvučnog signala u živčani impuls, predstavljaju usko grlo u kojem se zračno i koštano provođeni zvukovi sastaju na svom putu prema središnjem auditornom sustavu (Stenfelt et al., 2003; 2005). Ako se amplituda i faza određenog zvuka na odgovarajući način prilagode, njegov signal u pužnici trebao bi se poništiti. Tako se Forbrainovim dinamičkim filterom u signal koji prolazi kroz kost uvode neočekivane i nasumične promjene koje mogu poništiti ili izobličiti zrakom provedeni signal tih istih zvukova, dovodeći do neočekivanih, rijetkih i potencijalno iznenađujućih promjena u auditornom signalu.

Iznosimo tezu da Forbrain zaista inducira plastične promjene u središnjem živčanom sustavu kroz barem dva neovisna, ali srodna neuralna mehanizma. 1) poticanjem audiovokalne petlje kroz modificirani govorni signal, što dovodi do obogaćenja akustičke okoline i povećava slušnu plastičnost, i 2) prisiljavanjem niza izvršnih mehanizama kontrole pažnje da se nose s nevoljnim signalima pažnje koje izazivaju neusklađeni govorni inputi. Konačan rezultat svih tih procesa moglo bi biti jačanje izvršnih mehanizama kontrole pažnje, što vodi do poboljšanja koncentracije, veće otpornosti na ometanja, povećanja kapaciteta radne memorije i osjećaja veće fokusiranosti.

U usporedbi s mnogim drugim metodama vježbanja i rehabilitacije za komunikacijske sposobnosti, poboljšanje govora i kognitivni napredak, Forbrain ima tu prednost da iako je aktivan – zahtijeva izgovaranje i praćenje određenog režima vježbi – korisniku postavlja vrlo malo zahtjeva. Dok druge metode traže postizanje određene razine sposobnosti u raznim vježbama koje postaju sve teže kroz nekoliko tjedana, Forbrain vježbe oblikuju se prema motivaciji, predanosti i spremnosti korisnika da slijedi obuku, bez daljnjih ograničenja. To je očigledno velika kompetitivna prednost.

Audiovokalna petlja


Upotrebom dinamičkih filtera mijenja se govorni signal korisnika, koji se zatim šalje natrag preko koštanog provodnika i ne podudara se s korolarnim pražnjenjem (eferentnom kopijom) planiranih zvukova. To prisiljava audiovokalnu petlju na fine prilagodbe, što se može smatrati obogaćivanjem akustičke okoline koje vodi do auditorne plastičnosti. Vokalni (motorički) sustav šalje eferentnu kopiju ili korolarno pražnjenje zvuka koji nastoji proizvesti, tako da kodiranje auditornog inputa nastalo od zvukova koje sami stvaramo biva ublaženo u auditornom sustavu (Aliu et al., 2008; vidjeti Wolpert et al., 1995; Crapse and Sommer, 2008; Scott, 2013).

Pouzdano je utvrđeno da u auditornom korteksu može doći do plastičnih promjena kao reakcija na bihevioralno relevantne zvukove (Fritz et al., 2005; Nelken, 2009), poput onih koji su uvjetovanjem povezani s nagradom ili kaznom u eksperimentima na životinjama. Čini se da je za izazivanje tih plastičnih promjena presudna bihevioralna važnost podražaja. Najbolji primjer tog svojstva auditornog sustava vidljiv je na mozgovima glazbenika, kod kojih postoje znatne funkcionalne i anatomske razlike u usporedbi s osobama koje nisu glazbenici (Zatorre, 2013). Ipak, auditorna plastičnost nije vidljiva samo kod aktivnih stanja. Na primjer, Eggermont i suradnici demonstrirali su na mačkama da dugotrajno pasivno izlaganje spektralno izmijenjenoj akustičnoj okolini uzrokuje veliku reorganizaciju tonotopičke mape u auditornom korteksu (Noreńa et al., 2006; Pienkowski and Eggermont, 2012). Također kod ljudi, u studiji na pacijentima koji su se oporavljali od moždanog udara, primijećeno je da pasivno slušanje glazbe (sat vremena dnevno kroz dva mjeseca, materijala po vlastitom izboru) potiče moždanu plastičnost (Särkämo et al., 2008). Kod tih pacijenata primijećena su poboljšanja oporavka verbalne memorije, fokusiranosti pažnje i nekoliko pokazatelja raspoloženja, koja su se zadržala i 6 mjeseci nakon tretmana.

Cerebralna mreža za jezik uključuje Brocaovo područje u čeonom režnju lijeve hemisfere, i njegov komprehenzivni pandan, smješten u Wernickeovom području na stražnjem dijelu gornjeg čeonog režnja. Međutim, postoji određeno područje povezano sa sluhom smješteno u stražnjem dijelu planun temporale (vjerojatno «planum», prim. prev.) lijeve hemisfere koje je također uključeno u stvaranje govora, takozvano Spt područje (Hickok et al., 2000, 2003). Spt se aktivira tijekom pasivne percepcije govora i tijekom govora «u sebi» (subvokalne artikulacije) (Buschbaum et al, 2001, 2005), i u jakoj je međusobnoj vezi s onim u pars opercularis (Buschbaum et al., 2005) – anatomskoj regiji koja pomaže dijelu Brocaovog područja – s kojom je gusto povezano traktom bijele tvari (Hickok et al., 2011). Time što je smješteno usred mreže auditornog (gornja sljepoočna brazda) i motoričkog (pars opercularis) područja, smatra se da je Spt čvorište senzomotoričke integracije za govor i vezane funkcije vokalnog trakta (Hickok et al., 2010) i povezano je s kontrolom auditornog feedbacka u produkciji govora. Iznesena je teza da Spt regija djeluje kao kontrolni mehanizam za dinamičko prilagođavanje signala planiranog govora tijekom produkcije (Hickok et al., 2010).

To je vrlo relevantno za Forbrain jer senzorni feedback koji pružaju koštana provodljivost i dinamički filteri zaista se suprotstavlja unutarnjim predviđanjima, što nužno dovodi do ponovnog prilagođavanja i podešavanja unutarnjeg modela za govor. Na primjer, jedna studija pokazala je da je kod osoba s perzistentnim razvojnim mucanjem prisutna manjkava reprezentacija zvukova njihovog materinjeg jezika (fonema) uz očuvanu reprezentaciju akustičkih obilježja, mjereno u pasivnom stanju (Corbera et al., 2005). Također, te manjkave reprezentacije fonema u korelaciji su s težinom mucanja, što je u skladu s gore opisanim teorijskim modelom. Važna implikacija tog modela, općenito i konkretno u vezi s Forbrainom, jest da je korištenje vlastitog glasa dovoljno za stvaranje korektivnih signala za govornu motoriku, kao što je slušanje glasova drugih govornika dovoljno za učenje i usavršavanje novih obrazaca govorne motorike. Stoga se može očekivati da se mreže za govornu motoriku u čeonom korteksu aktiviraju tijekom pasivnog slušanja govora, dok se istovremeno odvija temeljita rekalibracija sustava na vrlo finoj razini tijekom normalne produkcije govora. Ako su očekivani dolazni signali vlastitog glasa ozbiljno narušeni, kao što se događa s Forbrainom, mogu se očekivati dramatične plastične promjene u audiovokalnoj petlji.

Mehanizmi kontrole pažnje

Na drugom mjestu, neočekivana narušavanja obrasca očekivanja u vezi s vlastitim zvukovima pokreću kaskadu procesa nevoljnog usmjeravanja pažnje, što uključuje nevoljno usmjeravanje pažnje na te promjene, odupiranje ometanju i vraćanje pažnje na primarni zadatak (npr. poruku koja se šalje), a sve se događa u dijelu sekunde. Posljedica gore objašnjenih mehanizama je da senzorna predviđanja izazvana eferentnom kopijom tekućeg govora bivaju ometena manipuliranim inputom koji dolazi kroz kosti, što rezultira nužnim prilagodbama modela senzornog očekivanja. To ometanje obrasca neočekivanim inputom potiče pažnju, jer auditorni sustav identificira dolazni signal kao «ometajući», što dovodi do nevoljnog uključivanja pažnje (Escera et al., 1998). Brojni dokazi govore da novi ili neočekivani auditorni podražaji pokreću nevoljno okretanje pažnje prema dolazećem podražaju što rezultira bihevioralnim ometanjem tekućeg primarnog zadatka i pratećim prilagođavanjem moždane aktivnosti u odgovornoj neuralnoj mreži (pogledati recenzije u Escera et al., 2000; Escera and Corral, 2007). Aktivacija te neuralne mreže može se pratiti bilježenjem njenog neuralnog potpisa na vlasištu, to jest, ekstrakcijom potencijala povezanih s događajima (ERP) iz tekućeg EEG-a. Identificiran je niz valnih oblika koji odgovaraju takozvanom distrakcijskom potencijalu (distraction potential, DP; vidi sliku 1), i koji odražavaju tri sukcesivna stadija u lancu nevoljne pažnje: negativnost nepodudaranja (mismatch negativity, MMN) koja odražava otkrivanje dispariteta (Escera et al., 1998); val novelty-P3, koji odražava efektivno usmjeravanje pažnje prema zvuku koji ga izaziva (Escera et al., 1998), i reorijentirajuća negativnost (RON) (Schröger and Wolff, 1998; Escera et al., 2001). Također, distrakcijski potencijal može otkriti interakcije između oblika pažnje odozgo-nadolje (top-down) i odozdo-nagore (bottom-up), kao prilikom opterećivanja radne memorije (SanMiguel et al., 2008) i emocionalnog izazova (Domínguez-Borrŕs et al., 2009). Kao što je već raspravljeno, vrlo je vjerojatno da, zahvaljujući prirodi svojih manipulacija glasa korisnika, Forbrain postavlja izvanredan izazov toj cerebralnoj mreži za nevoljnu kontrolu pažnje, i snimanje tih potencijala povezanih s nevoljnom pažnjom pruža dosad neviđen okvir za validaciju principa njegovog djelovanja.

Osim toga, slušni sustav također se može suprotstavljati ometalima, lako preusmjeravajući pažnju natrag na izvođenje zadatka nakon kratkotrajnog skretanja pažnje (Escera et al., 2001; Schröger i Wolff, 1998; see Escera and Corral, 2007). Konačan ishod svih ovih procesa usmjeravanja i preusmjeravanja pažnje tijekom slušanja vlastitog manipuliranog glasa putem koštanog provodnika moglo bi biti opće poboljšanje sposobnosti kontrole pažnje, koje omogućava lakšu obranu od ometanja i fokusiranije ponašanje.

Potencijalno zanimljivo područje: Govor u buci

Iako je slušna i govorna percepcija prirodna funkcija za većinu ljudi, čak i kad se odvija u normalnim sredinama koje su obično ispunjene raznim oblicima pozadinske buke, kao npr. u gužvi na ulici, kafićima, društvenim događajima, pa čak i u učionici, slušni sustav mora primjenjivati ono što zovemo uspješna percepcija govora u buci (speech-in-noise perception). Djeca, posebno ona s teškoćama u učenju, i starije odrasle osobe posebno su osjetljivi na utjecaje buke na percepciju govora (Bradlow et al., 2003; Ziegler et al., 2005; Kim et al., 2006). Te teškoće mogu se javljati čak i kod normalne slušne audiometrije, iz čega se može zaključiti da su osnovni problem manjkavi središnji slušni mehanizmi (Anderson i Kraus, 2010). Zbog toga, iznesena je teza da se neke teškoće u učenju kod djece dijelom posljedica deficita u izdvajanju buke, što bi se manifestiralo u prisutnosti buke, ali ne i u tihim situacijama (Sperling et al., 2005; Ziegler et al., 2009).

Percepcija govora u buci kompleksan je zadatak koji uključuje interakciju senzornih i kognitivnih procesa. Kako bi se identificirao željeni zvuk govornika u pozadinskoj buci, slušni sustav prvo treba formirati slušni objekt od onoga što čuje na temelju spektrotemporalnih naznaka. Na primjer, govornikov glas identificira se slušnim grupiranjem ključnih akustičnih obilježja, poput temeljne frekvencije (F0) i drugog harmonika podražaja (H2) koji definiraju ton glasa (Anderson and Kraus, 2010). Nekoliko studija demonstriralo je da odgovor slušnog moždanog debla zabilježen preko ljudskog vlasišta, poznat kao frekvencija nakon reakcije (Frequency Following Response, FFR), za koji se vjeruje da predstavlja biološki potpis kodiranja zvuka u slušnom moždanom deblu (Skoe and Kraus, 2010; Chandrasekaran i Kraus, 2009; vidi Sliku 2), kasni i oslabljen je ako do podražaja dolazi u uvjetima pozadinske buke (Cunningham et al., 2001; Anderson i Kraus, 2010).

Također, nekoliko novijih studija pokazalo je da je različitim programima vježbi moguće poboljšati percepciju govora u buci mehanizmima poboljšanja kodiranja obilježja relevantnih za govor u slušnom moždanom deblu (Anderson i Kraus, 2013; Kraus, 2012). Iz ovoga se čini da je Forbrain vrlo moćno sredstvo za izazivanje slušnih plastičnih promjena potrebnih za poboljšanje percepcije govora u buci.

Potencijalne studije koje treba provesti

Kako bi se potvrdilo koji su živčani mehanizmi osnova Forebrain efekata, trebalo bi provesti sljedeće temeljne studije na zdravim sudionicima nakon jedne upotrebe Forbraina («phasic bossting») (vjerojatno «phasic boosting», prim. prev.), ili nakon završetka pune serije vježbi:

• Inducirane plastične promjene u mehanizmima kodiranja glasovnih zvukova u slušnom moždanom deblu, mjereno frekvencijom nakon reakcije (FFR);

• Poboljšanja u središnjoj slušnoj diskriminaciji jednostavnih ili kompleksnijih (npr. jezičnih) slušnih obilježja, mjereno negativnošću nepodudaranja (MMN);

• Izoštrenje sposobnosti pažnje (npr. otpornošću na ometanja ili poboljšanjem izvedbe zadatka) korištenjem distrakcijske paradigme i pratećeg distrakcijskog potencijala (DP).

U primijenjenim istraživanjima važno je identificirati potencijalne ciljne grupe koje bi mogle imati koristi od određenih Forebrain efekata. Na primjer, živčani sustav beba, male djece i adolescenata još uvijek sazrijeva, pa su oni podložniji plastičnim promjenama, čak i u pasivnim uvjetima. S druge strane, poznato je da sredovječne i starije osobe pate od slušnih deficita jednostavno zbog svoje dobi, npr. od poteškoća percepcije govora u buci. Zato bi se mogle osmisliti i provesti specifične studije za provjeru učinka sustavnog programa vježbi pomoću Forbraina na sljedećim relevantnim područjima:

• Kod djece koja boluju od disleksije ili posebnih jezičnih teškoća (SLI). Kod ovih razvojnih poremećaja, iako su temeljni uzroci neurološki, njihovi patofiziološki uzroci još uvijek su predmet rasprave, i nema jedinstvenog tretmana koji bi bio prihvaćen kao zlatno rješenje. Forbrain bi mogao pomoći poboljšati slušnu diskriminaciju, fonološku svjesnost i jezične vještine.

• Kod djece koja boluju od poremećaja pažnje s hiperaktivnošću (ADHD). Iako je dokazano da je kod većine pacijenata s ADHD-om farmakološki tretman vrlo djelotvoran, trenutno se smatra da postoji više oblika tog poremećaja, s različitim reakcijama na tretman. Forbrain bi mogao biti pomoćno sredstvo za poboljšanje sposobnosti pažnje kod tih pacijenata.

• Kod djece s dijagnosticiranim poremećajem autističnog spektra (ASD) ili rizikom od njega. Loše komunikacijske vještine te djece jedno su od glavnih obilježja tog poremećaja, pa čak i visoko funkcionalna djeca – kao kod Aspergerovog sindroma – imaju manjkave jezične vještine i senzornu (posebno slušnu) inundaciju. Forbrain može pomoći toj djeci da poboljšaju svoje senzorno kodiranje slušnih informacija, filtriraju nebitne zvukove, ublaže svoju senzornu inundaciju, i na kraju poboljšaju svoju pažnju.

• Kod djece s lošim akademskim uspjehom iz nepoznatih razloga, Forbrain može, kroz sve opisane mehanizme, potaknuti niz promjena koje dugoročno mogu utjecati na njihovu akademsku uspješnost.

• Kod djece s razvojnim mucanjem ili odraslih osoba s perzistentnim razvojnim mucanjem, kojima je deficit produkcije govora povezan s anatomskom abnormalnošću u audiovokalnoj petlji (posebno na Spt), vježbanje Forbrainom može imati očigledne korisne učinke.

• Kod sredovječnih ili starijih osoba s teškoćama u percepciji govora u buci, Forbrain može predstavljati djelotvoran fitness program za poboljšanje njihovih perceptivnih sposobnosti.

• Kod ljudi koji boluju od tinitusa, upotreba Forbraina može pomoći reorganizirati njihovu izmijenjenu centralnu slušnu reprezentaciju zvuka, što dovodi do poboljšanja njihove neugodne slušne tegobe.

Sva ta područja kliničkog ili primijenjenog istraživanja zahtijevaju provedbu odgovarajućih eksperimentalnih kontroliranih studija prema najvišim metodološkim standardima, kako bi bila u skladu s onim što je poznato kao praksa utemeljena na dokazima. Preporučljivo je da te studije kontroliraju barem:

• Selekciju dovoljnog broja homogenih sudionika prema rigoroznim kriterijima za uključivanje i isključivanje, uključujući spol, dob, razinu obrazovanja, dijagnostičku kategoriju, tretman, razinu sluha, IQ, i bilo kojim drugim specifičnim varijablama koje su potrebne za provedbu određene studije;

• Formiranje eksperimentalne grupe koja će slijediti standardni Forbrain protokol vježbi, i formiranje odgovarajuće kontrolne grupe. Ta kontrolna grupa trebala bi slijediti proceduru što je moguće sličniju Forbrainu, na primjer, sličan režim vježbi s isključenim koštanim provodnikom, ili barem protokol govorenja naglas tijekom sličnog broja terapijskih sati;

• Slučajno dodjeljivanje sudionika dvjema grupama;

• Dvostruko slijepa implementacija tretmana; to implicira da ni sudionik ni eksperimentator nisu svjesni primjenjuje li se tretman ili kontrola;

• Slijepa analiza podataka. To zahtijeva da se identifikacija grupe sazna tek u vrlo kasnoj fazi analize podataka, nakon što se donesu zaključci o eventualnim razlikama između grupa.

• Primjena odgovarajuće statističke analize podataka. To implicira da se zaključak o koristi od tretmana (Forbrain) u odnosu na placebo (primijenjen na kontrolnoj grupi) može formirati samo u prisutnosti značajne interakcije između grupe i faktora tretmana u bitnoj varijabli (npr. uspješnost rješavanja zadatka na testu fonološke svjesnosti, amplituda reakcija mozga povezanih s određenim događajima, subjektivno mjerenje samopouzdanja, itd.) etc.)
(Nieuwenhuis et al., 2011).

Carles Escera
Barcelona, 15. rujna 2014.

Oznake: forbrain, istraživanje, audiovokalna petlja