编辑推荐:
本研究通过随机双盲对照试验,评估双半球经颅直流电刺激(tDCS)结合节拍计时阅读对成人口吃患者短期和长期流畅度的影响。结果显示,5天干预及1周随访时,两组在阅读和说话流畅度百分比无显著差异,但每日分析表明tDCS对当天流畅度有积极影响。该研究为tDCS在口吃中的应用提供了有限证据,提示需进一步探索长期潜力。
Feyzanur Ocak | ?a?da? Karsan | Talat Bulut
土耳其伊斯坦布尔乌斯屈达尔大学言语与语言治疗系
摘要
口吃是一种神经发育障碍,会导致言语流畅性频繁中断,并在许多方面影响个体的生活。最近关于神经调节干预对口吃效果的研究表明,经颅直流电刺激(tDCS)有可能减轻口吃症状,尽管目前尚不清楚最佳的刺激参数是什么,以及哪些具体结果可以从tDCS中受益。36名口吃患者(32名男性,4名女性)完成了一项随机、双盲、安慰剂对照的研究。19名参与者每天接受1毫安的刺激,同时使用节拍器进行计时言语练习,从而暂时提高了言语流畅性;而其余17名参与者则接受了相同的流畅性干预措施,但同时接受了安慰剂刺激。tDCS的刺激部位为左侧下额叶(阳极)和右侧下额叶(阴极)。两组参与者均接受了连续5天的干预。在基线时、干预结束时、每天干预前后以及干预结束后1周,分别对他们的言语流畅性进行了评估。主要和次要分析显示,在阅读和说话时,tDCS在减少口吃百分比(%SS)方面并未比安慰剂有显著优势,也不在SSI-4和OASES子量表上显示出差异。探索性分析表明,tDCS在每天干预过程中对改善%SS有一定效果。这些发现提供了有限的证据,表明tDCS可以在短期内提高言语流畅性,同时也强调了需要进一步研究以探索其潜在的长期益处。
引言
口吃是一种神经发育障碍,大约影响1%的成年人,其特征是言语流畅性频繁中断(Yairi & Ambrose, 2013)。据报道,口吃者在面对重要情境时沟通困难,对生活的满意度较低,实现目标的能力也较差(Yaruss, 2010)。传统的口吃治疗方法侧重于教授新的管理和应对策略或某些有助于提高流畅性的技巧。然而,在整个生命周期中,口吃治疗平均约有70%的病例有所改善,改善程度从33%到90%以上不等(Conture, 1996)。尽管言语重构干预可以减少50-57%的口吃现象,但流畅性的提升程度往往有限,且效果难以持续(Brignell et al., 2020)。此外,学习这些新的言语模式可能会影响言语的自然性(Metz et al., 1990, O’Brian et al., 2003, Tasko et al., 2007),从而降低这些方法的接受度。因此,迫切需要开发能够长期维持口吃者言语流畅性的治疗方法(Garnett et al., 2019)。
在过去二十年里,非侵入性脑刺激被用作调节人类注意力、记忆、运动和语言功能的工具(Reis et al., 2008)。在这一背景下,研究了脑刺激对言语流畅性的影响,以减轻口吃症状并更好地理解口吃的机制(Chesters et al., 2017, 2018, Garnett et al., 2019, Karsan et al., 2022, Yada et al., 2018),研究表明tDCS具有改善流畅性的潜力。
tDCS通过轻微改变细胞的静息膜电位来调节神经元兴奋性(根据电流方向不同,可能表现为超极化或去极化(Nitsche & Paulus, 2000)。通常,非侵入性脑刺激方法会与运动训练或感知刺激结合使用,以增强神经活动(Dayan et al., 2013)。然而,其具体作用机制尚未完全明了。tDCS过程中正极(阳极)和负极(阴极)电极的位置不同,会对神经元兴奋性和行为产生不同的影响,并与其他因素(如刺激持续时间和强度)相互作用(Bestmann et al., 2015)。因此,先前的研究采用了不同的方法,目前尚不清楚所获得的结果是由于这些差异还是脑刺激的作用机制(Chesters et al., 2017, 2018, Garnett et al., 2019, Yada et al., 2018)。
针对口吃者的脑成像研究揭示了参与言语产生的感觉运动回路存在结构和功能异常(Chang et al., 2011, Koenraads et al., 2020, Matsuhashi et al., 2023, Watkins et al., 2008)。特别是左侧下额叶(IFG)经常被认为是受影响的区域,因为它包含整合感觉信号和运动规划的脑区(Bohland et al., 2009, Guenther, 2006, Hickok and Poeppel, 2007)。此外,研究发现口吃者的左侧腹侧感觉运动皮层白质完整性降低(Chang et al., 2008, Civier et al., 2013, Connally et al., 2014, Kell et al., 2009, Neef et al., 2015, Sommer et al., 2002, Watkins et al., 2008)。其他神经影像学发现还包括口吃者在说话时左侧下额叶活动减少(Fox et al., 1996, Kell et al., 2009, Neumann et al., 2005, Toyomura et al., 2011, Watkins et al., 2008),以及左侧IFG的结构和功能缺陷(Kell et al., 2009)。此外,左侧IFG的脑血流量减少与口吃症状的严重程度相关(Desai et al., 2017)。神经影像学研究还发现,口吃者的右侧IFG在说话时激活增强,而左侧IFG激活减弱(Brown, 2015)。事实上,右侧IFG的异常活动和功能连接性被认为是区分口吃者和非口吃者的特征(Brown, 2015, Chang et al., 2009, Kell et al., 2009, Neef et al., 2016)。鉴于这些发现,由于右侧IFG的Broadman 44区参与运动抑制控制,有人认为口吃可能是由于抑制活动增强所致(Neef et al., 2016),而右侧IFG的过度激活可能是导致言语抑制效应增强的原因(Neef et al., 2016, Yada et al., 2018)。
一项利用重复经颅磁刺激的研究显示,在抑制右侧下额叶(前三角部)后,阅读流畅性显著提高,而言语流畅性下降(Tezel-Bayraktaroglu et al., 2020)。
基于此背景,Chesters等人(2017)在首次可行性研究中探讨了单次阳极tDCS刺激对左侧IFG的影响,发现阳极刺激确实提高了言语流畅性,但未达到统计学显著性(Chesters et al., 2017)。在随后的一项平行组随机对照研究中,同一组发现连续五天对左侧IFG进行阳极tDCS后,阅读和说话的流畅性均有所提高(Chesters et al., 2018)。随后有几项研究进一步探讨了tDCS的潜在益处。例如,Yada等人(2018)报告称在线阴极右侧IFG刺激在阅读时提高了言语流畅性(Yada et al., 2018),而Moein等人(2022)将阳极tDCS(1毫安)与左侧颞上叶结合使用,并结合延迟听觉反馈,在六天的干预后观察到显著的流畅性提升。
在另一项研究中,Karsan等人(2022)比较了单次双侧(左侧IFG阳极刺激同时右侧IFG阴极刺激)与单侧(仅右侧IFG阴极刺激)tDCS对流畅性的影响,发现两种方法的效果没有显著差异,两者均提高了阅读流畅性,但未影响言语流畅性(Karsan et al., 2022)。
基于之前的非侵入性脑刺激和神经影像学研究(Belyk et al., 2015, Brown, 2015, Chesters et al., 2018, Karsan et al., 2022, Yada et al., 2018),我们假设双侧tDCS(左侧IFG阳极,右侧IFG阴极)结合有助于正常化异常的脑活动并减轻口吃者的症状。这种刺激方式旨在增强左侧半球的兴奋性,同时抑制右侧半球的过度活跃,从而恢复半球间的平衡。这种方法类似于中风康复中成功应用的策略,其中双侧tDCS可以增强运动学习并在单次治疗后一周内保持效果(Lefebvre et al., 2013),并在多次治疗中维持功能改善(Goodwill et al., 2016, Hsu et al., 2023)。为了验证这一假设,我们进行了一项随机、双盲、安慰剂对照试验,参与者在连续五天内接受了双侧刺激并结合促进流畅性的任务。
方法
本研究采用了随机、双盲、安慰剂对照的平行组实验设计。该研究获得了XX大学非侵入性临床研究伦理委员会的批准(2023/85–70)。参与者在参与研究前提供了书面知情同意书,符合《赫尔辛基宣言》规定的伦理标准,并得到了机构伦理委员会的批准。该研究已在ClinicalTrials.gov上注册。
参与者分布和人口统计信息
2024年1月至2024年7月期间,共有48名口吃成人接受了评估。在首次评估中,有4人没有明显的口吃症状,因此被排除在外;另有1人因左撇子身份被排除(n=1),还有7人退出了研究。最终有36名参与者符合纳入标准并被纳入研究并参与评估过程。
讨论
本研究旨在探讨双侧tDCS结合节拍器计时言语对减少口吃症状的效果。线性混合效应模型显示,在主要结果(阅读%SS、说话%SS)和次要结果(SSI-4总分、言语自然度、身体伴随症状、持续时间、OASES总体信息、OASES反应、OASES日常沟通、OASES生活质量、OASES总分)方面,组别与时间点的交互作用均不显著。
局限性
尽管采用了随机、双盲、安慰剂对照的设计,但本研究仍存在一些局限性。首先,尽管招募了36名参与者,但分组分配导致了两组之间的不平衡:tDCS组19人,安慰剂组17人。这种不平衡可能影响了统计功效和组间可比性。
另一个局限性在于基线时两组之间的流畅性存在差异。
结论
本研究探讨了双侧tDCS(左侧IFG阳极,右侧IFG阴极)结合节拍器计时阅读对减少口吃症状的效果。主要分析显示,在治疗结束或一周随访时,tDCS在减少阅读或说话的口吃百分比(%SS)方面并未比安慰剂有显著优势。探索性分析表明,在每天干预过程中tDCS有短暂的效果。
作者贡献
第一作者作为硕士论文的一部分进行了这项研究并撰写了手稿。第二作者担任学术指导,监督研究过程并对手稿进行了关键修订。第三作者进行了统计分析并协助进行了英语语言编辑。所有作者都对手稿的早期版本进行了仔细修订,并共同审阅并批准了最终版本。
伦理批准
本研究获得了XX大学非侵入性临床研究伦理委员会的批准(2023/85–70)。参与者在参与研究前提供了书面知情同意书,符合《赫尔辛基宣言》规定的伦理标准,并已在ClinicalTrials.gov上注册(NCT06278233)。
资助
本研究未获得任何私人资助、政府拨款或公共/商业/非营利组织的支持。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
我们感谢所有参与这项研究的参与者。
Feyzanur Ocak
拥有硕士学位,是伊斯坦布尔乌斯屈达尔大学言语与语言治疗系的博士生。她的硕士论文研究了双侧经颅直流电刺激(tDCS)在发育性口吃中的效果。她目前正在进行一项关于tDCS感知效应的定性研究,她的研究兴趣集中在口吃和基于证据的创新神经调节干预上。