Estudio de intervención de imágenes DCD y ASD

Alrededor del 5 % de los niños tienen DCD, un trastorno del desarrollo neurológico que afecta significativamente su capacidad para aprender habilidades motoras, como atarse los cordones de los zapatos, aprender a imprimir o andar en bicicleta (APA 2013). DCD interfiere con el rendimiento escolar, actividades vocacionales, actividades de ocio; tiene un impacto de por vida, y el 75% de los niños con DCD continuarán experimentando dificultades motoras cuando sean adultos (Kirby 2014). El DCD es muy comórbido con otros trastornos del neurodesarrollo, incluido el trastorno del espectro autista (TEA) (Green 2009) y el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) (Piek 1999) que exacerba los problemas motores y funcionales de los niños (Kirby 2014).

Hasta hace poco, los déficits motores en niños con TEA se habían ignorado en gran medida. Desde el Manual Diagnóstico y Estadístico de los Trastornos Mentales-5ª ed. (DSM-5) se publicó en 2013, ahora se permite un diagnóstico dual de ASD y DCD. Se ha informado que más del 50% de los niños con TEA tienen DCD (Green 2009), y el grado de deterioro motor se correlaciona con la gravedad del autismo (Dzuik 2007).

La superposición de DCD y ASD no está bien estudiada, pero la alta concurrencia hace que uno se pregunte si existen marcadores neurales comunes y distintos que definan estos trastornos del neurodesarrollo. Los estudios de neuroimagen han comenzado a desentrañar sus bases neurales. Las anomalías en el cerebelo (D'Mello 2016; Foster 2015; Liu 2017; Zwicker 2009, 2011) y el cuerpo calloso (Langevin 2014; Frazier 2009) son comunes a ambos trastornos, pero pocos estudios compararon niños con DCD y aquellos con co- TEA que se produce. La evidencia preliminar indica alteraciones en los patrones de red que son exclusivos del grupo DCD+ASD en comparación con el diagnóstico único de DCD o ASD (Caeyenberghs 2016). Como uno de los primeros estudios de neuroimagen en abordar un diagnóstico dual de DCD+ASD, Caeyenberghs et al. encontró que las regiones paralímbicas exhiben conectividad alterada en trastornos singulares, que son trastornos específicos de ASD o DCD; sin embargo, los niños que cumplen los criterios tanto para DCD como para ASD exhiben una sobreconectividad más generalizada, específicamente en el área de asociación izquierda y la circunvolución medio-occipital-temporal en comparación con DCD solo. Mientras que en su infancia, los estudios de neuroimagen sugieren que DCD y ASD pueden tener bases neurales comunes pero también distintas (Caeyenberghs 2016; Caçola 2017); se necesita más investigación para comprender mejor los correlatos neurales de cada trastorno y su coexistencia.

La mejor práctica actual para mejorar la función motora en niños con DCD es la Orientación Cognitiva para el Desempeño Ocupacional (CO-OP) (Smits-Engelsman 2013). CO-OP es un enfoque de tareas específicas diseñado para mejorar las habilidades motoras que un niño necesita o quiere dominar; es un enfoque de resolución de problemas basado en la cognición que utiliza la mediación verbal e identifica estrategias para apoyar la adquisición de habilidades (Polatajko 2001). Se desconoce en gran medida si los niños con DCD y ASD concurrentes se benefician de CO-OP. Aunque el deterioro motor y los problemas funcionales son comunes en los TEA, rara vez son el foco de atención de la terapia. El enfoque principal de la terapia para niños con TEA siempre ha estado en las habilidades sociales y de comunicación o en el manejo de las diferencias de procesamiento sensorial. Los hallazgos preliminares de un estudio de caso con dos niños diagnosticados con TEA sugieren que CO-OP es factible y capaz de inducir mejoras clínicamente significativas en el desempeño autoevaluado y calificado por los padres en cada uno de sus objetivos motores (Rodger 2009). Sin embargo, se necesita una muestra más grande para confirmar estos hallazgos.

El enfoque CO-OP ha sido eficaz para alcanzar los objetivos motores funcionales elegidos por los niños (Polatajko 2001; Miller 2001), pero aún se desconoce la base neural de estas mejoras. Actualmente, los investigadores están investigando los cambios cerebrales en la estructura y función asociados con la intervención CO-OP para niños con DCD+/-ADHD y les gustaría expandir su estudio para incluir a niños con TEA y DCD concurrentes. Este nuevo estudio ayudará a desentrañar las diferencias cerebrales entre estas condiciones concurrentes y explicará si la rehabilitación puede beneficiar a los niños con el diagnóstico dual de DCD y ASD y por qué.

Este estudio proporcionará a los médicos e investigadores una mayor comprensión de los fundamentos neurológicos de las dificultades motoras en niños con TEA y si las intervenciones deben incluir la terapia CO-OP. Este proyecto es el primero en integrar imágenes cerebrales e intervención motora en esta población y puede proporcionar evidencia para respaldar nuevas prácticas clínicas para mejorar los resultados.

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Objetivos e hipótesis específicos: el estudio propuesto está diseñado para probar las hipótesis de que, en comparación con los niños con DCD, los niños con ASD+DCD exhibirán diferencias superpuestas pero distintas en la estructura y función del cerebro, y que la rehabilitación asociada con las diferencias cerebrales conducirá a mejoras. de la función motora. Este estudio se basa en el estudio actual financiado por CIHR de los investigadores que compara niños con desarrollo típico con niños con DCD+/-ADHD y neuroplasticidad asociada con la intervención CO-OP. El estudio propuesto está diseñado para abordar los siguientes objetivos específicos:

Objetivo 1: Caracterizar la estructura y función del cerebro en niños con DCD+ASD y comparar los resultados con los datos recopilados previamente sobre niños con DCD+/-ADHD. Hipótesis: En comparación con los niños con DCD, los cerebros de los niños con DCD+ASD mostrarán un volumen cerebeloso más pequeño; diferencias en el desarrollo microestructural en vías motoras, sensoriales, cerebelosas y frontales; y una menor correlación entre las señales de las regiones del cerebro correspondientes a las redes de estado de reposo, incluidas las redes de modo predeterminado, sensoriomotoras, cerebelosas y frontales.

Objetivo 2: Determinar si la intervención CO-OP induce cambios neuroplásticos en la estructura/función cerebral y mejora las habilidades motoras en niños con DCD+ASD. Hipótesis: en comparación con un grupo de control en lista de espera, los niños en el grupo de tratamiento mostrarán: (1) una conectividad funcional fortalecida en las redes sensoriomotoras, cerebelosas y frontales; (2) mayor integridad de la vía frontal-cerebelosa; (3) aumento del volumen de materia gris en las cortezas prefrontal, motora y cerebelosa dorsolateral; y (4) rendimiento motor mejorado. También se espera una asociación positiva entre mejoras funcionales y cambios en la estructura/función del cerebro.

Objetivo 3: Determinar si los cambios neuroplásticos y funcionales se mantienen a los 3 meses de seguimiento. Hipótesis: Los niños que mantuvieron sus mejoras funcionales mostrarán una mayor conectividad funcional en las redes cerebrales, una mayor conectividad de la vía frontal-cerebelosa y un mayor volumen de materia gris (como en el objetivo n.º 2) en comparación con los niños que no mantuvieron sus mejoras funcionales.

Diseño del estudio y cálculo del tamaño de la muestra: este estudio es un ensayo controlado aleatorio en lista de espera. Los niños serán asignados aleatoriamente a un grupo de tratamiento o de lista de espera. Un estadístico aleatorizará a los participantes usando bloques secuenciales generados por computadora de 4 a 6; los códigos de aleatorización se mantendrán en sobres opacos sellados hasta la inscripción en el estudio. Agregado al estudio actual de los investigadores, una muestra de 30 participantes con DCD+ASD proporcionará > 80 % de potencia para detectar una mejora clínicamente significativa de 2 puntos en la Medida de desempeño ocupacional canadiense (COPM; Ley 2014) [26] (SD de 2.5 y un error de tipo 1 de 0,05) y una diferencia del 3% en la difusividad axial en las imágenes de tensor de difusión, que se correlacionó con la función motora en el trabajo piloto de los investigadores (Zwicker 2012).

Participantes: Treinta niños (8-12 años) que cumplan con los criterios de diagnóstico para DCD y ASD como se describe en el DSM-5 (APA 2013) serán elegibles para participar.

Imágenes cerebrales: antes de la resonancia magnética, los niños se someterán a una sesión de simulador de resonancia magnética para familiarizarse con las imágenes y los sonidos del entorno de la resonancia magnética. Todos los estudios de imágenes se realizarán en un escáner GE Discovery MR 750 de 3 teslas de última generación. La estructura del cerebro se evaluará mediante: (1) imágenes estructurales ponderadas en T1 para medir el volumen cerebral (sustancia blanca, sustancia gris cortical y sustancia gris profunda) y el volumen cerebeloso, y (2) imágenes de tensor de difusión (DTI) para medir la conectividad estructural y la microestructura de la materia blanca en todo el cerebro. La función cerebral se medirá indirectamente mediante resonancia magnética en estado de reposo para examinar la conectividad funcional en reposo en varias redes. El tiempo total de exploración es de ~30 min.

Intervención: CO-OP es un enfoque cognitivo para resolver problemas motores funcionales (Polatajko 2001). Los terapeutas enseñan a los niños una estrategia global de resolución de problemas (Meta-Planificación-Hacer-Verificar) como medio para desarrollar estrategias específicas para superar los problemas motores; las estrategias se determinan después de un análisis de desempeño dinámico por parte del terapeuta para determinar dónde está la "falla" en la realización de la tarea. Los terapeutas ocupacionales capacitados en CO-OP verán a los niños durante una hora, una vez por semana durante 10 semanas. Se alentará a los padres o cuidadores a asistir a las sesiones de tratamiento para que los terapeutas puedan instruirlos sobre cómo facilitar el uso de estrategias entre las sesiones de tratamiento. Los niños seleccionarán 3 objetivos motrices funcionales para abordar durante el tratamiento, calificando su desempeño y satisfacción de estos objetivos antes y después de la intervención.

Medidas: Se utilizará el MABC-2 para evaluar el grado de deterioro motor; las puntuaciones ≤ percentil 16 indican DCD (Henderson 2007). Esta medida proporciona una puntuación total general compilada a partir de ocho subpruebas en 3 dominios: destreza manual (3), apuntar y atrapar (2) y equilibrio (3). Se utilizará un cuestionario para padres de uso común, el DCDQ (Wilson 2007) para confirmar el impacto de las habilidades motoras en el funcionamiento diario. El formulario Conners 3 AI-Parent se utilizará para evaluar la sintomatología del TDAH (Conners 2001). El Cuestionario de comunicación social (SCQ), un cuestionario de informe de los padres, se utilizará para detectar las deficiencias sociales y de comunicación específicas del autismo (Rutter 2003).

La medida de resultado primaria es el COPM (Ley 2014), que es una medida individualizada, centrada en el cliente, diseñada para detectar cambios en la autopercepción del cliente sobre su desempeño y satisfacción a lo largo del tiempo en metas funcionales que son importantes para él. Para complementar el COPM, los investigadores grabarán en video al niño realizando sus 3 objetivos motores antes y después de la intervención. Un terapeuta ocupacional cegado a la intervención y a la prueba previa/posterior calificará el desempeño motor mediante la Performance Quality Rating Scale (PQRS), una medida objetiva y observacional de la calidad del desempeño (Miller 2001). Las habilidades motoras finas y gruesas se medirán utilizando la forma abreviada de la Prueba de competencia motora Bruninks-Oseretsky, 2.ª ed. (BOT-2: Bruininks 2005).

Análisis de neuroimagen: DTI: para analizar los datos del tensor de difusión, se realizarán estadísticas espaciales basadas en tracto (TBSS) utilizando la biblioteca de software FMRIB (FSL). TBSS es un enfoque totalmente automatizado que permite el análisis de todo el cerebro sin especificación previa de zonas de interés (Smith 2006). Las imágenes ponderadas en T1 se analizarán mediante morfometría basada en vóxeles para comparar la concentración local de materia gris entre sesiones y grupos mediante el paquete Statistical Parametric Map-99 (Ashburner 2000). rs-MRI: FSL se utilizará para realizar un análisis de componentes independiente que permite un enfoque basado en datos para explorar redes en estado de reposo (Beckman 2005).

Análisis de los datos:

Objetivo 1: se compararán los volúmenes cerebrales medios entre grupos utilizando ANOVA, con ajuste basado en regresión por edad y sexo. El modelo lineal generalizado comparará medidas de DTI y series temporales de conectividad funcional en niños con DCD, DCD+ADHD, DCD+ASD y controles.

Objetivos 2 y 3: Se aplicarán medidas repetidas ANCOVA a los resultados primarios y secundarios para detectar cambios a lo largo del tiempo, incluido el efecto de la madurez en el grupo de lista de espera, el efecto de la intervención tanto en los grupos de lista de espera como en los de tratamiento, y el efecto tardío de la intervención en el grupo de tratamiento. La edad, las puntuaciones MABC-2 y las puntuaciones de Conners se utilizarán como covariables.