Interventions par le cyclisme sur la cognition chez les enfants atteints d'autisme (Cycling&Autism)

CONTEXTE Les fonctions exécutives (FE) – planification, flexibilité cognitive, mémoire de travail et inhibition – étaient considérablement altérées dans le trouble du spectre autistique (TSA). Un essai contrôlé randomisé pilote de 2021 par la même équipe (Med Sci Sports Exerc 2021;53:1417-24) a démontré que seuls les enfants qui ont appris à faire du vélo réel (n=24) ont amélioré leurs FE ; le cyclisme stationnaire ne l'a pas fait. Le gain cognitif provenait donc de l'acquisition de compétences, et non de la condition aérobique seule.

HYPOTHÈSE

Les améliorations étaient dues à deux mécanismes mobilisés lors de l'apprentissage du vélo réel :

(A) équilibre dynamique (charge vestibulaire/proprioceptive) (B) mise à jour spatiale lors d'un déplacement auto-produit dans l'espace

CONCEPTION DE L'ESSAI Cette étude était un essai contrôlé randomisé (ECR) à quatre bras avec répartition égale entre trois groupes d'intervention – apprentissage du vélo (LTB), vélo sur tapis roulant (BT), cyclisme avec roues stabilisatrices (TW) – et un groupe témoin actif (cyclisme stationnaire, SC). Les évaluations ont été menées au départ (T1), à mi-intervention (T2, une semaine) et après l'intervention (T3, 2 semaines) pour évaluer la fonction exécutive (FE), le BDNF et la VRC.

COLLECTE DE DONNÉES Chaque participant a été invité à réaliser une série d'évaluations neuropsychologiques, où différentes composantes des FE ont été enregistrées. Chaque évaluation durait 15 minutes, suivie d'une pause de 5 minutes pour prévenir la fatigue cognitive chez les participants. Les évaluations neuropsychologiques ont été menées une heure avant le début de la première intervention d'exercice (T1 : départ), de la 4e intervention (T2 : mi-intervention) et de la dernière intervention d'exercice (T3 : post-intervention). L'évaluation intermédiaire fournit des informations précieuses sur la part de variance des FE expliquée par la variance des enregistrements de VRC. L'évaluation de la VRC a été réalisée 10 minutes après la fin des première (T1), 4e (T2) et dernière (T3) interventions à l'aide de la montre Garmin Venu 2S, un dispositif au poignet validé pour les enregistrements de VRC à court terme. Pendant une période de repos assis de 5 minutes dans un environnement calme, les participants ont été invités à effectuer un test Health Snapshot à la demande (2 minutes) pour capturer la récupération parasympathique post-exercice. Pour assurer le confort et la qualité des données, les enfants ont reçu pour instruction de porter la montre Garmin Venu 2 uniquement pendant la période de repos et ont été invités à rester immobiles et à respirer naturellement. Le capteur de fréquence cardiaque optique Elevate V4 de la Garmin Venu 2 a enregistré les données d'intervalle entre les battements, qui ont été traitées par l'application Garmin Connect pour calculer le RMSSD. Ces procédures ont été standardisées entre les groupes pour minimiser la variabilité due à des facteurs environnementaux ou procéduraux. Parallèlement, des échantillons d'urine des participants ont été recueillis dans des gobelets stériles de 120 ml à T1, T2 et T3. Après achèvement, les échantillons ont été rapidement transportés du domicile des participants au laboratoire du département de pathologie chimique situé à l'hôpital Princes Wales.

PARTICIPANTS Soixante-deux participants atteints de TSA léger à modéré, âgés de 8 à 12 ans, ont été recrutés dans une école spécialisée pour déficience intellectuelle, la YMCA chinoise de Hong Kong et une entreprise de cyclisme à Hong Kong ayant des liens de recherche existants avec l'équipe d'étude. Les critères d'inclusion étaient : (1) diagnostic de TSA selon le DSM-5 et l'ADOS-2 ; (2) QI non verbal >40 (échelle d'intelligence de Wechsler pour enfants révisée en Chine) ; (3) capacité à suivre des instructions et à réaliser les interventions/évaluations avec assistance ; (4) absence d'activité physique régulière supplémentaire (au-delà de l'éducation physique scolaire) pendant les 2 mois précédents ; et (5) débutant en cyclisme à deux roues (<10 secondes de conduite autonome). Les critères d'exclusion comprenaient : (1) daltonisme ; (2) conditions médicales limitant l'exercice (ex. asthme, crises d'épilepsie) ; (3) antécédents de lésion cérébrale ou troubles neurologiques complexes et (4) obésité [IMC >95e percentile]. Le dépistage a été réalisé par un psychologue et un médecin psychiatre, avec les traits autistiques rapportés par les parents évalués via l'échelle de réactivité sociale, deuxième édition (SRS-2). Après dépistage, cinquante-six participants éligibles ont été randomisés dans l'un des quatre groupes par randomisation par blocs (taille de bloc = 4) pour assurer une répartition égale. À l'achèvement de l'étude, les nombres de participants par groupe étaient : LTB (n=13, 1 abandon à T2), BT (n=12, 2 abandons à T2), TW (n=14) et SC (n=12, 2 abandons à T2).

INTERVENTIONS Toutes les interventions ont duré 2 semaines, comprenant 8 sessions (4 sessions par semaine, 45 minutes chacune) dans des salles de sport/gymnases scolaires, dirigées par un entraîneur de cyclisme qualifié (Hong Kong Cycling Association) assisté d'aides étudiants (ratio personnel/participant 1:1). Chaque session d'intervention comprenait 10 minutes de préparation et d'échauffement, 30 minutes d'entraînement au cyclisme et 5 minutes de retour au calme. L'intensité de l'exercice était surveillée en demandant aux participants toutes les 10 minutes pendant l'exercice d'indiquer leur perception de l'effort (plage cible : 3-5). La distance de cyclisme était mesurée par des compteurs de vitesse pour les groupes non stationnaires (LTB, TW) pour assurer une exposition spatiale équivalente. Les participants ont été renforcés positivement verbalement avec des compliments pour leurs efforts pendant les interventions, et leurs progrès ont été visualisés via des graphiques conservés dans la chambre de l'enfant à domicile (ex. liste des réalisations : distance ; capacité à utiliser un autre jeu de roues et à démarrer seul). Pour le groupe de cyclisme stationnaire, les participants ont reçu un graphique du temps total cumulé passé à pédaler ou de la distance équivalente. À l'exception du groupe LTB, tous les participants des autres groupes ont appris à faire du vélo après T3 pour reconnaître leur contribution à l'étude.

Apprentissage du Vélo (LTB) : Les participants ont été invités à rouler sur un vélo normal avec roues stabilisatrices. Les participants ont ensuite progressé vers un vélo à deux roues. Pour maintenir les participants sur la courbe d'apprentissage, au cas où ils auraient maîtrisé la compétence de cyclisme avant la fin de la période d'intervention, ils ont été invités à parcourir un parcours d'obstacles qui devenait progressivement plus difficile à naviguer. Le parcours d'obstacles a été conçu par un groupe de discussion, composé de quatre professeurs d'éducation physique des écoles participantes et d'un entraîneur de cyclisme expérimenté avec plus de 5 ans d'expérience en coaching.

Vélo sur Tapis Roulant (BT) : Les participants de ce groupe ont d'abord appris à faire du vélo normal avec sa roue arrière et des roues stabilisatrices sur un rouleau et la roue avant sur un support. Puis ils ont progressé pour rouler sur le vélo à deux roues avec sa roue arrière sur un rouleau (sans roues stabilisatrices), et enfin sur le vélo à deux roues conventionnel sur les rouleaux.

Cyclisme avec Roues Stabilisatrices (TW) : Les participants de ce groupe ont été invités à faire du vélo avec roues stabilisatrices pendant toute la durée de l'étude. Ils ont également parcouru un parcours d'obstacles à mesure qu'ils devenaient plus compétents en cyclisme.

Cyclisme Stationnaire (SC) : Les participants de ce groupe ont été invités à pédaler sur un vélo stationnaire, avec suivi des progrès via des graphiques de temps/distance cumulés.

STATUT DE L'ESSAI Recrutement : 62/62 (terminé le 30 juin 2023) Dernière visite du dernier participant : 30 juin 2023 Verrouillage des données : 31 août 2024 Le manuscrit principal sera soumis à la revue Autism pour évaluation.

SÉCURITÉ Aucun événement indésirable grave n'est survenu ; des éraflures mineures (n=1) ont été traitées sur place.

FINANCEMENT & ÉTHIQUE Financé par le RGC General Research Fund 18616522 (814 430 HK$). Approuvé par HREC-EdUHK 2021-2022-0397 (15 juin 2022).