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本研究聚焦于孤独症谱系障碍(ASD)儿童的重复行为(RBs),通过高精度经颅直流电刺激(HD-tDCS)技术,探索其对降低功能失调性重复行为的效果,为ASD治疗提供了新的神经调控干预手段,具有重要的临床意义。
孤独症谱系障碍(ASD)是一种以社交互动障碍和重复行为(RBs)为特征的神经发育障碍。RBs是ASD的核心症状之一,但目前针对RBs的治疗手段有限。为了探索有效的干预方法,意大利Bambino Gesù儿童医院的研究人员开展了一项多中心、随机、双盲、对照研究,评估高精度经颅直流电刺激(HD-tDCS)对ASD儿童RBs的改善效果。研究结果表明,HD-tDCS能够显著降低RBs的严重程度,并在神经可塑性和行为表现上展现出积极影响,为ASD的治疗提供了新的思路。论文发表在《BMC Psychiatry》上,为ASD的神经调控治疗领域带来了新的突破。
研究团队采用了高精度经颅直流电刺激(HD-tDCS)技术,通过特定的电极配置,精准刺激ASD儿童大脑中的前运动区(pre-SMA)和背外侧前额叶皮层(dlPFC)。研究设计为多中心、随机、双盲、对照试验,参与者为8至13岁的ASD儿童,共接受10次HD-tDCS干预。研究结果表明,与安慰剂对照组相比,接受HD-tDCS干预的儿童在重复行为量表修订版(RBS-R)的总分上显著降低,表明RBs得到了有效改善。此外,研究还发现,HD-tDCS干预能够改善ASD相关症状、感觉处理模式、情绪/行为问题、睡眠功能以及父母压力,并且与RBs的改善显著相关。神经生理学评估显示,HD-tDCS能够改变脑电图(EEG)的连接性,且与神经心理特征的变化相关。研究结论强调,HD-tDCS是一种安全、耐受性良好的治疗手段,能够作为传统ASD治疗的补充,具有重要的临床应用前景。
研究背景
孤独症谱系障碍(ASD)是一种复杂的神经发育障碍,影响全球约1%的人口。其核心症状包括社交互动能力的持续缺陷以及重复行为(RBs)。RBs可以分为低级RBs(如运动刻板行为、感觉寻求行为)和高级RBs(如强迫行为、对变化的抵抗)。尽管RBs对ASD患者的生活质量和社会功能产生了显著影响,但目前针对RBs的治疗手段却相对匮乏。
研究方法
研究人员设计了一项多中心、随机、双盲、对照研究,纳入8至13岁的ASD儿童,智力商数(IQ)≥70。参与者被随机分配到三个条件组:前运动区(pre-SMA)活性组、背外侧前额叶皮层(dlPFC)活性组和安慰剂对照组。HD-tDCS干预采用4×1电极配置,电流强度为0.5 mA,每次干预持续20分钟。研究评估在基线(T0)、干预结束后(T1)和干预后3个月(T2)进行。主要结果指标为重复行为量表修订版(RBS-R)的总分,次要结果指标包括ASD症状、感觉处理模式、情绪/行为问题、睡眠功能、父母压力、神经心理特征以及高密度脑电图(EEG)连接性。
研究结果
重复行为的改善
研究结果显示,与安慰剂对照组相比,接受HD-tDCS干预的儿童在RBS-R总分上显著降低,表明RBs得到了显著改善。此外,研究还发现,HD-tDCS对低级RBs和高级RBs的改善效果存在差异,具体表现为前运动区(pre-SMA)活性组在低级RBs方面改善更为显著,而背外侧前额叶皮层(dlPFC)活性组在高级RBs方面改善更为显著。
ASD相关症状的改善
HD-tDCS干预能够显著改善ASD相关症状,包括社交互动能力的提升和刻板行为的减少。研究采用儿童自闭症评定量表(CARS-2)对ASD症状进行评估,结果显示干预组的CARS-2评分显著降低,表明ASD症状得到了有效改善。
感觉处理模式的改善
研究表明,HD-tDCS干预能够改善ASD儿童的感觉处理模式。通过短感觉处理量表(SSP2)评估,干预组在感觉处理模式上的改善显著优于安慰剂对照组,表现为对感觉刺激的适应能力和反应模式的优化。
情绪/行为问题的改善
HD-tDCS干预对ASD儿童的情绪/行为问题具有显著的改善效果。研究采用儿童行为检查表(CBCL/6–18)对情绪/行为问题进行评估,结果显示干预组在焦虑/抑郁、注意力问题等维度上的评分显著降低,表明情绪/行为问题得到了有效缓解。
睡眠功能的改善
研究发现,HD-tDCS干预能够改善ASD儿童的睡眠功能。通过儿童睡眠障碍量表(SDSC)评估,干预组在入睡困难、睡眠维持障碍等睡眠问题上的评分显著降低,表明睡眠功能得到了显著改善。
父母压力的降低
HD-tDCS干预对父母压力具有显著的缓解作用。研究采用父母压力指数(PSI-SF)对父母压力进行评估,结果显示干预组父母的压力水平显著降低,表明HD-tDCS干预不仅对ASD儿童有益,也对家庭环境产生了积极影响。
神经心理特征的改善
HD-tDCS干预能够显著改善ASD儿童的神经心理特征,包括抑制控制能力和认知灵活性。研究采用停止信号任务(SST)和威斯康星卡片分类测试(WCST)对抑制控制和认知灵活性进行评估,结果显示干预组在抑制控制能力(如停止信号反应时间SSRT)和认知灵活性(如WCST的正确分类次数)上显著优于安慰剂对照组。
EEG连接性的改变
研究通过高密度脑电图(EEG)技术评估了HD-tDCS干预对大脑连接性的影响。结果显示,干预组在EEG连接性上表现出显著变化,具体表现为前运动区(pre-SMA)和背外侧前额叶皮层(dlPFC)的EEG连接性增强。这些变化与神经心理特征的改善显著相关,表明HD-tDCS干预通过调节大脑连接性,优化了神经功能。
研究结论与讨论
本研究首次采用高精度经颅直流电刺激(HD-tDCS)技术针对ASD儿童的重复行为(RBs)进行了干预研究。研究结果表明,HD-tDCS能够显著降低RBs的严重程度,并在ASD相关症状、感觉处理模式、情绪/行为问题、睡眠功能以及父母压力等方面展现出积极的改善效果。此外,HD-tDCS干预还能够改变EEG连接性,优化神经心理特征,表明其通过调节大脑神经网络,改善了ASD儿童的认知和行为功能。
研究的创新之处在于采用高精度经颅直流电刺激(HD-tDCS)技术精准刺激特定脑区,为ASD的神经调控治疗提供了新的手段。与传统经颅直流电刺激(tDCS)相比,HD-tDCS具有更高的空间分辨率和刺激精度,能够更有效地调节大脑神经活动。此外,研究还首次探讨了HD-tDCS对低级RBs和高级RBs的差异化改善效果,为ASD的精准治疗提供了新的思路。
研究的局限性在于仅纳入了高功能ASD儿童(IQ≥70),对于低功能ASD儿童的疗效尚需进一步研究。此外,研究的样本量相对较小,未来需要更大样本量的研究来验证这些发现。
综上所述,本研究为ASD的神经调控治疗领域带来了新的突破,HD-tDCS作为一种安全、耐受性良好的治疗手段,具有重要的临床应用前景。未来的研究可以进一步探索HD-tDCS在ASD不同亚型中的疗效差异,以及与其他治疗方法的联合应用效果,为ASD的综合治疗提供更多的选择。