Auswirkung von Virtual-Reality-basiertem Training auf Gleichgewicht und Gehen bei Jugendlichen mit Autismus-Spektrum-Störung

Haltungskontrolldefizite, auch Gleichgewichtsdefizite genannt, sind ein bekanntes Beispiel für beeinträchtigte motorische Fähigkeiten und werden zunehmend als einer der Hauptmarker für eine Autismus-Spektrum-Störung (ASD)1-5 angesehen. Allerdings gibt es nur sehr wenige kontrollierte klinische Studien, die die Auswirkungen von Gleichgewichtsinterventionen bei Personen mit ASD untersuchen. Darüber hinaus gibt es bis heute nur wenige wirksame Interventionen, die auf gut konzipierter Forschung basieren und Gleichgewichtsdefizite bei Jugendlichen mit Autismus-Spektrum-Störung beheben. Sie sind zu Hause umsetzbar, kostengünstig, verallgemeinerbar, angenehm und fördern die Therapietreue. Aktives Spielen in virtueller Realität (VR) ist eine solche Intervention, die wissenschaftliche Mechanismen zur Verbesserung des Gleichgewichts beinhaltet. Es gibt jedoch nur wenige evidenzbasierte Best Practices, die diese Methode nutzen, um das Gleichgewicht bei Jugendlichen mit ASD zu verbessern. Im Handel erhältliche aktive VR-Spiele basieren nicht nur auf den Prinzipien des motorischen Lernens/der motorischen Kontrolle, sondern können auch eine erschwingliche und unterhaltsame Intervention für zu Hause sein. Ziel dieser Studie ist es daher, die Wirkung kurzfristiger (3 Tage/Woche für 2 Wochen) aktiver Videospielinterventionen in virtueller Realität (VR) auf das statische und dynamische Gleichgewicht im Vergleich zu herkömmlichen Gleichgewichtsübungen bei Jugendlichen mit ASD zu bewerten .

Diese Studie findet in den Labors für körperliche Aktivität und Biomechanik der School of Public Health der Indiana University in Bloomington statt. Die Teilnehmer nehmen an insgesamt neun Sitzungen über einen Zeitraum von sieben bis acht Wochen zu Hause teil.

Bevor die Teilnehmer ins Labor kommen:

Die Eltern/Erziehungsberechtigten der Teilnehmer füllen einige Fragebögen aus, in denen Fragen zu den vom Teilnehmer eingenommenen Medikamenten und zur körperlichen Gesundheit der Teilnehmer gestellt werden, um sicherzustellen, dass die Teilnahme an der Studie für den Teilnehmer sicher ist. Sie beantworten auch Fragen, anhand derer festgestellt werden kann, ob jemand möglicherweise an ASD leidet.

Den Teilnehmern wird ein Video gezeigt, das ihnen Informationen über das Labor gibt, in dem sie einige der Studienaktivitäten durchführen werden, sowie Informationen über die Personen, die während der Studie mit ihnen zusammenarbeiten werden. Die Teilnehmer werden dann nach dem Zufallsprinzip (wie beim Werfen einer Münze) einer von zwei Gruppen zugeordnet: der Virtual-Reality-Gruppe oder der Übungsgruppe. Dadurch wird festgelegt, welche Aktivitäten oder Übungen sie in den kommenden Sitzungen durchführen werden.

Sitzung Nr. 1, ca. 90 Minuten:

Die Forscher messen die Größe, das Gewicht sowie die Arm- und Beinlänge der Teilnehmer. Mithilfe des Edinburgh Handedness Inventory – Kurzform (EHI-SF) werden die Forscher auch messen, welche Handteilnehmer ihre täglichen Aktivitäten am liebsten ausführen. Die Teilnehmer stehen außerdem auf einer großen Matte mit Sensoren, die messen, wie stark sich ihr Körper im Stehen hin und her bewegt. Die Teilnehmer stehen 30 Sekunden lang mit offenen Augen auf der Matte und anschließend 30 Sekunden lang mit geschlossenen Augen.

Dann werden die Forscher messen, wie gut die Teilnehmer in der Lage sind, das Gleichgewicht zu halten, indem sie sie einige Aktivitäten ausführen lassen, wie z. B. ohne Hilfe sitzen und stehen, mit geschlossenen Augen stehen, mit ausgestreckten Armen nach vorne greifen, ihren rechten und dann ihren linken Fuß auf einen Hocker stellen, stehend mit abwechselndem Fuß nach vorne und stehend auf einem Fuß, abwechselnd rechts und links. Der Forscher zeigt den Teilnehmern, wie sie die einzelnen Schritte durchführen, und sie können vor Beginn des Tests einige Male üben.

Anschließend unternehmen die Teilnehmer einen Spaziergang im Labor mit speziellen Sensoren, die an ihrem unteren Rücken und an ihren Füßen angebracht werden. Dadurch wird gemessen, wie die Teilnehmer gehen. Die Sensoren werden mit Spezialklebeband an der Kleidung und den Schuhen befestigt und sind schmerzfrei. Eine spezielle Kamera macht beim Gehen der Teilnehmer Fotos und es werden auch Videoaufnahmen gemacht. Die Teilnehmer werden dies mehrmals tun und werden daran erinnert, in normalem Tempo zu gehen.

Wenn die Teilnehmer schließlich zur Virtual-Reality-Gruppe gehören, erhalten ihre Eltern/Erziehungsberechtigten die Nintendo Switch™-Konsole und das Sportspiel zum Mitnehmen.

Zu Hause, 3-mal pro Woche für zwei Wochen für 30–40 Minuten (Sitzungen 2–7):

• Wenn Teilnehmer der Virtual-Reality-Gruppe angehören, wählen sie zwei Videospiele auf dem Nintendo Switch aus: Golf, Frisbee, Beach-Tennis, Fußball, Volleyball, Badminton, Bowling und Chambara. Die Spiele dauern jeweils 10 Minuten mit einer 5-minütigen Pause dazwischen. In jeder Sitzung werden die gleichen 2 Spiele in der gleichen Reihenfolge gespielt. Die Forscher werden während der Spiele mündliche Aufforderungen und Ermutigungen geben, während sie die Teilnehmer über Zoom beobachten. Jede Sitzung dauert etwa 30–40 Minuten. Idealerweise findet jede Sitzung mit einem Ruhetag dazwischen statt. Dies ist jedoch je nach Zeitplan der Teilnehmer möglicherweise nicht realistisch, sodass die Sitzungen nach eigenem Ermessen stattfinden.
• Wenn die Teilnehmer in der Übungsgruppe sind, führen sie 15 Minuten lang Gleichgewichtsübungen mit jeweils 5 Minuten Aufwärm- und Abkühlphase durch. Einige der Übungen bestehen darin, 10 Sekunden lang mit einem Fuß vor dem anderen zu stehen, 10 Sekunden lang auf einem Fuß zu stehen, mit zusammengefügten Füßen zu stehen usw. Es werden Pausen eingelegt und der Forscher wird ihnen Anweisungen und Ermutigungen geben werde über Zoom zuschauen.

Sitzungen 8 und 9 (im Labor), etwa eine Stunde:

Sitzung Nr. 8: 3–5 Tage nach Sitzung 7 führen die Teilnehmer alle Gleichgewichts- und Gehmessungen durch, die sie in Sitzung Nr. 1 durchgeführt haben, mit Ausnahme von Parametern wie EHI-SF, Bein- und Armlänge, Gewicht und Größe. Es dauert ungefähr 1 Stunde.

In Sitzung Nr. 9: 4 Wochen nach Sitzung Nr. 7 führen die Teilnehmer noch einmal dieselben Aktivitäten durch, die sie bei Besuch Nr. 8 durchgeführt haben. Es dauert ungefähr 1 Stunde.