Lasten yksipuolisen aivohalvauksen tavoitteellisen toiminnan havainnoinnin ja toteuttamisen hermostolliset korrelaatti (EEG_AINCP)

CP (cerebral palsy) on yleisin lapsuusiässä alkanut motorinen häiriö, ja yksipuolinen CP (UCP) – motorinen vamma, joka vaikuttaa pääasiassa kehon toiselle puolelle – on CP:n yleisin muoto. Käytettävissä olevien kuntoutusohjelmien joukossa toiminnan havainnointihoidolla (AOT) on saatu yhä enemmän huomiota sen osoitetun tehokkuuden vuoksi manuaalisen motorisen toiminnan parantamisessa. AOT sisältää tavoitekeskeisten toimintojen systemaattista tarkkailua, jota seuraa niiden suorittaminen/imitointi, ja sen uskotaan hyödyntävän peilimekanismia ja sen roolia motorisessa oppimisessa. Erityisesti se perustuu neurofysiologiseen periaatteeseen, jonka mukaan muiden toimintojen tarkkailu aktivoi samat hermostorakenteet, jotka ovat mukana näitä toimintoja suoritettaessa, mikä heijastaa peililuumujärjestelmän (MNS) osallistumista. CP:ta sairastavilla lapsilla AOT:n toteutettavuus ja tehokkuus on osoitettu toiminnallisesti (Sgandurra ym., 2013, Buchignani ym., 2019). Kuitenkin, vaikka sillä on teoreettinen perusta MNS-toiminnassa, tämän järjestelmän neurofysiologiset korrelaatit CP:ta sairastavilla lapsilla ovat edelleen vähemmän kuvattuja, ja vain rajoitetut tutkimukset käyttävät toiminnallista neurokuvantamista (esim. Sgandurra ym., 2020) tai neurofysiologisia menetelmiä, kuten elektroenkefalografiaa (EEG; esim. Demas ym., 2019).

Tämä havainnointitutkimus pyrkii kuvaamaan toiminnan suorittamisen ja toiminnan havainnoinnin neurofysiologisia piirteitä 5–15-vuotiailla lapsilla, joilla on UCP-diagnoosi, verrattuna ikätasoisiin tyypillisesti kehittyviin (TD) vertaisiin. Tätä varten ei-invasiivista korkearesoluutioista EEG:ta (hdEEG) käytetään sensorimotorisen aivokuoren modulaation kvantifioimiseen mu-rytmin reaktion kautta – erityisesti tapahtumaan liittyvän desynkronoinnin (ERD) ja synkronoinnin (ERS) – ja sen topografisen jakautuman yläraajojen aktiivista visuomotorista tehtävää sisältävänä aikana. Sensorimotoristen alueiden mu-rytmin desynkronointi (tai vaimennus) on vakiintunut merkki MNS:n osallistumisesta. Toissijainen tavoite on tutkia EEG-mittauksien ja osallistujien huomion, yläraajojen kinematiikan sekä manuaalisen motorisen toiminnan välistä suhdetta. Tätä tarkoitusta varten osallistujat käyttävät ei-invasiivisia kannettavia antureita käsivarren/käden kinematiikan tallentamiseen, ja huomiota seurataan ei-invasiivisella silmänseurantajärjestelmällä. Manuaalisen motorisen toiminnan arviointiin käytetään validoituja asteikkoja.

Osallistujat osallistuvat yhteen noin 1,5 tunnin kestävään vierailuun. EEG-keruun aikana lapset käyttävät 128-kanavaista EEG-verkkoa ja suorittavat aktiivisen visuomotorisen paradigman, joka sisältää yksikätisten ja kaksikätisten tavoitekeskeisten toimintojen (esim. tavoittelu-ote) havainnoinnin ja suorittamisen. Havainnointitilassa lapset katsovat näitä toimintoja esittäviä videoita tietokonenäytöllä välttäen liikkumista. Seuraavassa suoritustilassa he itse vuorovaikuttavat samoihin esineisiin kuin havainnointitilassa. Koko saman istunnon ajan lasten huomiota/katseita seurataan silmänseurannan avulla, ja yläraajojen kinematiikkaa tallennetaan käyttämällä kannettavia inertiamittausyksikkö (IMU) -antureita. Ennen EEG-keruuta tai sen jälkeen manuaalista motorista toimintaa arvioidaan kahdella standardoidulla asteikolla: Assisting Hand Assessment (AHA) ja Melbourne Assessment-2 (MA-2).

Datan analyysi kuvaa mu-rytmin ERD-topografiaa ja ajallista dynamiikkaa sekä toiminnan suorittamisen että toiminnan havainnoinnin aikana ryhmien sisällä ja välillä. Korrelaatioanalyysit tutkivat neurofysiologisten mittauksien, katseen ja huomion mallien, kinemaattisten tietojen sekä motoristen arviointien pisteiden välisiä yhteyksiä selvittääkseen, kuinka motoriset ja huomiolliset tekijät moduloi sensorimotorista aivokuoren aktivaatiota.