Motorisches Lernen und Gehirnveränderungen bei Autismus

Teilnehmer: Zu den Teilnehmern gehören 30 Jugendliche mit ASD (13-17 Jahre) und 30 Jugendliche mit typischer Entwicklung. Ausschlusskriterien sind die Teilnahme an mehr als 2 Stunden/Woche Gleichgewichtstrainingsaktivitäten (z. B. Yoga, Tai Chi, Wii/Kinect-Gleichgewichtsspiele) zu Studienbeginn. Jede Person erhält vor dem Training eine Magnetresonanztomographie (MRT). Die Teilnehmer werden nach dem Zufallsprinzip entweder einer Behandlungsgruppe oder einer Kontrollgruppe zugeteilt. In den nächsten sechs Wochen kommen die Teilnehmer der Behandlungsgruppe ins Labor, um 3-5 Stunden pro Woche motorisches Training mit Videospielen zu absolvieren. Die Teilnehmer der passiven Kontrollgruppe kommen ins Labor, um grundlegende motorische Messungen und sitzende Videospiele ohne motorisches Training durchzuführen. Die Teilnehmer werden gebeten, während dieser 6 Wochen keine neuen übungsbezogenen Programme zu beginnen. Nach der sechsten Woche werden alle Teilnehmer nach dem Training einen MRT-Scan und eine Verhaltensbeurteilung durchführen.

Motor-Videospiel-Training: Die Teilnehmer der Behandlungsgruppe kommen in das Labor der University of Wisconsin, um 3-5 Tage pro Woche unter Aufsicht des Forschungspersonals zu trainieren. Jede Trainingseinheit dauert 30-60 Minuten und beginnt und endet mit ca. 5 Minuten Spielen des Ninja-Trainingsspiels aus dem Labor von Dr. Ellertson (Boise State University). In diesem Spiel halten die Teilnehmer eine Position (d. h. die Karate-Kid-Kranich-Pose) so lange sie können, während wir Zeitreihendaten über die Position jedes Gelenks mit der Kinect-Kamera sowie Zeitreihendaten sammeln das Druckzentrum mit dem Wii Balance Board. Die Teilnehmer werden dafür belohnt, dass sie die Pose so lange wie möglich halten, indem sie sehen, wie der Hintergrund hinter ihnen zum Leben erwacht. Für den Rest des Trainings spielen die Teilnehmer Gleichgewichtsspiele von Wii Fit.

Bewertung der Motorik und des Schweregrads der Symptome: Messungen der posturalen Stabilität vor und nach der Haltung werden in beiden Gruppen durch Stehhaltungen auf dem Wii-Balance-Board bewertet (wie in Travers et al., 2013). Prä-Post-Symptomschweremessungen umfassen Elternberichtsmessungen der sozialen Funktion, sich wiederholende Verhaltensweisen / eingeschränkte Interessen und Messungen der Fähigkeiten des täglichen Lebens.

Bildgebungsprotokoll: Die Bildgebung des Gehirns vor und nach dem Training wird mit einem 3 Tesla (ET) MRT-Scanner mit einer Nova 32-Kanal-Kopfspule durchgeführt. Alle Scans werden in weniger als 60 Minuten durchgeführt. Pulssequenzen und -protokolle umfassen erweiterte diffusionsgewichtete Bildgebung (DWI) mit NODDI (Zhang et al., 2012) und Multikomponenten-T1- und T2-Relaxometrie unter Verwendung von Steady-State-Sequenzen (mcDESPOT; Deoni et al., 2008; Alexander et al., 2011). Die strukturelle Bildgebung anatomischer Details für morphometrische Analysen wird auch unter Verwendung einer benutzerdefinierten MP2RAGE-Sequenz durchgeführt, die die Intensitätsvariationen von Inhomogenitäten in den Spulenempfindlichkeiten inhärent entfernt.