Programma EC Brain per bambini con bisogni educativi speciali

I bambini con disturbi del neurosviluppo sono ripetutamente riscontrati con compromissione dell'attenzione e della capacità di autocontrollo, che fanno parte delle funzioni esecutive e sono in gran parte mediate dalla rete tra le regioni cerebrali frontali, parietali e del cingolo anteriore. Una recente revisione (Craig et al., 2016) ha suggerito che ASD e ADHD condividono compromissione dell'attenzione, inibizione della risposta, memoria di lavoro, flessibilità, monitoraggio, fluidità e formazione dei concetti. Nella revisione di Tarver e Hallahan (1974), i bambini con DSA mostrano una maggiore distraibilità nei compiti, più impulsivi e più iperattivi in ​​una situazione strutturata rispetto ai bambini con sviluppo tipico. I deficit nell'attenzione e nell'autocontrollo sono fortemente associati a scarse prestazioni scolastiche e a più comportamenti problematici a scuola (Biederman et al., 2004; Riggs, Blair, Greenberg, 2010; Steinmayr, Ziegler, Träuble, 2010).

L'elaborazione dello sguardo e l'elaborazione temporale sono due elementi fondamentali per le funzioni corticali superiori come l'attenzione, la memoria, il controllo inibitorio, il linguaggio. La ricerca empirica suggerisce che lo sviluppo neurologico anormale del tracciamento visivo è correlato alla maturazione ritardata delle funzioni nella regione frontale del cervello, come l'attenzione, l'inibizione e la comunicazione sociale (Johnson, 2001). Inoltre, i bambini con BES che dimostrano funzioni o comportamenti cognitivi anormali hanno un controllo anormale del movimento oculare. Ad esempio, lo sguardo atipico degli occhi nella fase iniziale dello sviluppo è correlato al deficit di attenzione, all'attenzione articolare e al funzionamento sociale nell'ASD (Johnson, 2001). Il movimento oculare anomalo è evidente anche nei bambini con ADHD e disturbi della lettura (Rommelse, Van der Stigchel & Sergeant, 2008). Sono state condotte crescenti ricerche empiriche per studiare l'efficacia dell'allenamento con l'eye-tracking nei bambini con BES. Powell et al. (2016) hanno condotto una formazione computerizzata sull'attenzione a un gruppo di bambini ASD utilizzando un sistema di tracciamento oculare. Dopo un allenamento di 120 minuti in una media di 12 settimane, c'è stato un miglioramento dell'attenzione visiva sostenuta in un gruppo di bambini ASD. Sulla base di un concetto simile, il nostro gruppo di ricerca ha sviluppato un addestramento all'autocontrollo e all'attenzione sostenuta contingente allo sguardo utilizzando il sistema di tracciamento oculare. Il nostro recente studio pilota (Lee, Yeung, Sze e Chan, 2021) ha rivelato che l'allenamento di tracciamento oculare di 240 minuti per bambini con e senza ADHD ha dimostrato un controllo inibitorio e una flessibilità mentale significativamente migliorati dopo l'allenamento, mentre i bambini nel gruppo di controllo non lo hanno fatto mostrare cambiamenti significativi.

L'elaborazione temporale alla base di tutte le elaborazioni sensoriali e motorie si riferisce al modo in cui il sistema nervoso elabora il tempo nell'intervallo da decine a centinaia di millisecondi. L'elaborazione temporale è un prerequisito per le abilità linguistiche (Schulte-Körne, Deimel, Bartling & Remschmidt, 1998) ed è fortemente associata all'attenzione, alla memoria e all'inibizione comportamentale (Harrington & Haaland, 1999; Toplak, Dockstader, Tannock, 2006). Regioni cerebrali tra cui i gangli della base, il cervelletto, la corteccia parietale destra e prefrontale dorsolaterale svolgono un ruolo importante nell'elaborazione temporale (Mauk & Buonomano, 2004). Deficit di elaborazione temporale nelle modalità visive o uditive si riscontrano ripetutamente tra gli individui con ASD, ADHD e SpLD. Kwakye et al., (2011) hanno scoperto che i bambini con ASD hanno dimostrato un'elaborazione temporale uditiva compromessa, come riflesso dalla loro soglia più alta nel compito di giudizio dell'ordine temporale uditivo rispetto ai bambini tipicamente sviluppati. Breer et al. (2003) hanno scoperto che i bambini con ADHD o ADHD in comorbidità con disabilità di lettura mostravano un deficit più pervasivo nella percezione di segnali temporali uditivi in ​​stimoli diversi dal linguaggio. Tallal (2004) e Merzenich et al. (2008) hanno proposto che il deficit di elaborazione temporale sia un deficit di base alla base delle difficoltà fonologiche e linguistiche dei bambini con DSA.

Nel frattempo, è stato riscontrato che l'intervento precoce per migliorare l'elaborazione temporale uditiva e visiva può avere un impatto positivo significativo sull'apprendimento di un bambino. Una revisione sistematica (Loo et al., 2010) sull'efficacia dell'addestramento uditivo basato su computer sull'elaborazione di suoni non vocali e semplici del parlato ha riportato che alcune forme di addestramento possono migliorare le capacità di consapevolezza fonologica dei bambini (un'abilità fondamentale per la lettura e comunicazione), mentre altri possono essere efficaci nel migliorare le capacità di lettura dei bambini. Tempio et al. (2003) hanno condotto uno studio empirico e hanno scoperto che 20 bambini con dislessia hanno dimostrato un miglioramento significativo del linguaggio orale e delle prestazioni di lettura dopo l'addestramento all'elaborazione uditiva per una media di 27,9 giorni di allenamento, 100 minuti al giorno, 5 giorni alla settimana. Dopo l'allenamento, i bambini con dislessia hanno mostrato una maggiore attività nelle regioni cerebrali del lato sinistro, in cui hanno mostrato ipoattività rispetto ai bambini con sviluppo tipico prima dell'allenamento. Wang, Liu, Xu (2019) hanno anche riportato effetti distinti dell'addestramento all'elaborazione temporale visiva e uditiva sulla lettura e sulle abilità legate alla lettura nei bambini cinesi con dislessia. I bambini che hanno ricevuto 12 sessioni, da 3 a 4 volte a settimana, 30-40 minuti per sessione di (1) formazione di elaborazione temporale uditiva o (2) formazione di elaborazione temporale visiva hanno mostrato una capacità di lettura e di denominazione rapida significativamente migliorata. Tuttavia, il gruppo di controllo senza formazione specifica non ha mostrato tali cambiamenti.

Alla luce dei risultati incoraggianti della formazione sull'eye tracking e sulla formazione dell'elaborazione temporale, il programma di formazione doposcuola EC Brain proposto nel presente studio ha quindi incorporato queste due forme di formazione per gli studenti disabili. Oltre a questi due corsi di formazione, gli studenti partecipanti vengono anche istruiti sui metodi scientifici di medicina dello stile di vita per migliorare la loro capacità di apprendimento e la capacità di recupero contro lo stress. Saranno incoraggiati a sviluppare una sana abitudine di vita praticando tecniche di rilassamento e gestione dello stress e adottando una dieta sana ed equilibrata. Secondo le linee guida dell'OMS (2010), i bambini di età compresa tra 5 e 17 anni dovrebbero accumulare almeno 60 minuti di attività fisica di intensità da moderata a vigorosa al giorno, al fine di migliorare la salute fisica e mentale. Un tradizionale esercizio mente-corpo cinese, vale a dire Neigong, prevede movimenti delicati e calmi e sottolinea l'allenamento dell'autocoscienza e della concentrazione con una mente rilassata (Chan et al., 2008, 2011, 2013, 2015). Può essere classificato come un esercizio cardiovascolare di intensità moderata e un esercizio di rilassamento che i bambini delle scuole elementari possono facilmente padroneggiare. La ricerca mostra che la pratica di un mese dell'esercizio mente-corpo può migliorare la capacità di autocontrollo e la funzione della memoria e alterare il corrispondente livello di attività cerebrale dei bambini con ASD (Chan et al., 2008, 2013, 2015). L'osservazione clinica ha anche mostrato un migliore controllo dell'ira e degli atti impulsivi e una maggiore resilienza contro i fattori di stress dopo la pratica regolare del Neigong nei bambini con BES. Una dieta sana ed equilibrata secondo MyPlate è la guida nutrizionale pubblicata dal Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA). MyPlate suggerisce l'assunzione di cibo sano in una proporzione equilibrata specificata: cereali integrali (30%), verdura e frutta (50%) e proteine ​​(20%). Per la categoria Proteine, viene posta maggiore enfasi su un maggiore apporto di proteine ​​vegetali (ad es. semi, fagioli, noci). I bambini con ASD che adottano una dieta sana ed equilibrata hanno mostrato flessibilità cognitiva significativamente migliorata, controllo degli impulsi e capacità di pianificazione, riduzione dei problemi di comunicazione sociale e comportamenti ripetitivi e aumento dell'attività cerebrale EEG (Chan, et al., 2012a).

L'obiettivo principale del presente studio è esaminare l'efficacia e l'applicabilità di un EC Brain Program post-scuola basato sulle neuroscienze nel migliorare il rendimento scolastico, la cognizione, i movimenti oculari saccadici, i comportamenti e la salute psicologica di 100-250 studenti cinesi con BES da 10 scuole primarie ordinarie locali. Si ipotizza che gli studenti che aderiscono al programma EC Brain dimostreranno un maggiore grado di miglioramento del rendimento scolastico, dell'attenzione, dell'autocontrollo, delle capacità linguistiche e dei movimenti oculari saccadici, una maggiore riduzione dei problemi comportamentali e un migliore benessere psicologico dopo l'allenamento. Al contrario, i bambini nel gruppo di formazione convenzionale non avranno miglioramenti simili a quelli del gruppo EC Brain.