A célirányos cselekvés megfigyelésének és végrehajtásának neurális korrelátumai egyoldali agyi bénulásban szenvedő gyermekeknél (EEG_AINCP)

Az agyi bénulás (CP) a legelterjedtebb gyermekkori kezdetű motoros rendellenesség, ahol az egyoldali agyi bénulás (UCP) – amelyben a motoros károsodás főként a test egyik oldalát érinti – a CP leggyakoribb formáját képviseli. A rendelkezésre álló rehabilitációs programok közül a Cselekvésmegfigyeléses Terápia (AOT) egyre nagyobb figyelmet kapott a kézi motoros funkció javításában mutatott hatékonysága miatt. Az AOT célirányos cselekvések rendszerezett megfigyelését foglalja magában, majd azok végrehajtását/utánzását, és úgy gondolják, hogy kihasználja a tükörmechanizmust és annak szerepét a motoros tanulásban. Pontosabban, a neurofiziológiai elven alapul, miszerint mások cselekvéseinek megfigyelése aktiválja azokat a neuronális struktúrákat, amelyek részt vesznek ezen cselekvések végrehajtásában, ami a tükörneuron-rendszer (MNS) bevonását tükrözi. CP-s gyermekek esetében az AOT megvalósíthatóságát és hatékonyságát funkcionálisan is igazolták (Sgandurra et al., 2013, Buchignani et al., 2019). Azonban, bár elméleti alapja az MNS működésében rejlik, ennek a rendszernek a neurofiziológiai korrelátumai CP-s gyermekekben kevésbé jellemzettek, csak korlátozott számú vizsgálat áll rendelkezésre funkcionális neuroképalkotással (pl. Sgandurra et al., 2020) vagy neurofiziológiai módszerekkel, mint az elektroenkefalográfia (EEG; pl. Demas et al., 2019).

Ez a megfigyelési tanulmány célja, hogy jellemezze a cselekvésvégrehajtás és cselekvésmegfigyelés neurofiziológiai jeleit UCP diagnózisú 5-15 éves gyermekekben egy életkor szerint párosított tipikusan fejlődő (TD) társakból álló csoporthoz képest. Ehhez nem-invazív nagy sűrűségű EEG-t (hdEEG) alkalmaznak a szenzomotoros kéreg modulációjának kvantifikálására a mu-ritmus reaktivitásán keresztül – konkrétan az eseményhez kapcsolódó deszinkronizáció (ERD) és szinkronizáció (ERS) – és annak topográfiai eloszlását egy aktív vizuo-motoros feladat során, amely a felső végtagokat érinti. A mu-ritmus deszinkronizációja (vagy gátlása) a szenzomotoros régiók felett jól megalapozott marker az MNS bevonására. Egy másodlagos cél, hogy megvizsgálják az EEG mérések és a résztvevők figyelmének, felső végtag kinematikájának és kézi motoros funkciójának kapcsolatát. Erre a célra a résztvevők nem-invazív hordozható szenzorokat viselnek a kar/ kéz kinematikájának rögzítésére, és a figyelmet egy nem-invazív szemkövető rendszerrel monitorozzák. Validált skálákat alkalmaznak a kézi motoros funkció értékelésére.

A résztvevők egyetlen, körülbelül 1,5 órás látogatáson vesznek részt. Az EEG felvétel során a gyermekek egy 128 csatornás EEG hálót viselnek, és elvégznek egy aktív vizuo-motoros paradigmát, amely magában foglalja az egykezes és kétkezes célirányos cselekvések (pl. megérintés-fogás) megfigyelését és végrehajtását. A megfigyelési feltételben a gyermekek videókat néznek ezekről a cselekvésekről egy számítógép képernyőn, miközben tartózkodnak a mozgástól. A következő végrehajtási feltételben maguk is interakcióba lépnek ugyanazokkal a tárgyakkal, mint a megfigyelési feltételben. Ugyanezen ülés során a gyermekek figyelmét/ tekintetét szemkövetéssel követik nyomon, és a felső végtag kinematikáját hordozható tehetetlenségi mérőegység (IMU) szenzorokkal rögzítik. Az EEG felvétel előtt vagy után a kézi motoros funkciót két standardizált skálával értékelik: az Assisting Hand Assessment (AHA) és a Melbourne Assessment-2 (MA-2) segítségével.

Az adatelemzés jellemzi a mu ritmus ERD topográfiáját és időbeli dinamikáját mind a cselekvésvégrehajtás, mind a cselekvésmegfigyelés során, csoporton belül és csoportok között. Korrelációs elemzések feltárják a neurofiziológiai mérések, a tekintet- és figyelmi minták, a kinematikai adatok és a motoros értékelési pontszámok közötti összefüggéseket annak érdekében, hogy megvilágítsák, hogyan modulálják a motoros és figyelmi tényezők a szenzomotoros kéreg aktivációját.