Effetti di un programma di esercizi multimodali per bambini con ASD

Lo scopo di questo studio è quello di esplorare gli effetti di un programma strutturato di esercizi sensomotori ad alta intensità sulle abilità prestazionali (funzione cognitiva o esecutiva e abilità motorie funzionali) e sulla funzione della mano di bambini con diagnosi di disturbo dello spettro autistico (ASD) e un gruppo neurotipico e un qEEG aggiuntivo che verrà somministrato durante il periodo di 6-12 settimane. Gli investigatori vorrebbero reclutare 50 partecipanti per questo studio.

Il disegno di ricerca consiste in un disegno di gruppo pre e post-test multigruppo quasi-sperimentale non equivalente (ASD e neurotipico): Gruppo sperimentale 1 (esercizio di tutto il corpo ad alta intensità): Pretest - intervento - Post-test; Gruppo Sperimentale 2 (Guanto sensoriale e bracciale): Pretest-Intervento-Post-test. Il pretest consisterà in test motori e cognitivi e un elettroencefalogramma quantitativo (qEEG). La somministrazione di queste misure sarà condotta sulla base del sito clinico (ISF). Le stesse misure utilizzate nel pre-test saranno utilizzate durante il post-test.

I potenziali benefici derivanti dai risultati di questo studio forniranno informazioni importanti sull'efficacia dell'utilizzo della formazione multimodale (multisensoriale) con applicazioni di exergaming sulle capacità e abilità prestazionali. Il feedback multisensoriale proverrà da una serie di attività sensoriali e meccanismi di gioco impiegati nella terapia occupazionale e fisica. A nostra conoscenza, esiste un numero limitato di studi nella letteratura sottoposta a revisione paritaria che utilizza valutazioni dei risultati convalidate e affidabili con metodi scientificamente rigorosi. I bambini che partecipano a questo studio riceveranno i vantaggi di essere in un esercizio orientato alle abilità e un programma di allenamento delle abilità funzionali che affronterà le loro menomazioni nelle capacità di prestazione. Questi tipi di programmi non sono disponibili per questa popolazione, in particolare per le famiglie con un sostegno finanziario limitato. Gli interventi cognitivi affronteranno la capacità dei partecipanti di elaborare varie informazioni sensoriali (visive, uditive, tattili, propriocettive e vestibolari). L'intervento includerà una combinazione di compiti cognitivi e attività sensomotorie. Gli investigatori stanno utilizzando un approccio di sistema dinamico che integra processi sensoriali, fisici e cognitivi con tecnologia indossabile e giochi. Questo approccio riconosce la natura plastica del cervello e la sua capacità di adattamento attraverso interventi qualificati. Studi recenti hanno ipotizzato che le sottostrutture neurali associate a menomazioni funzionali nei bambini con ASD non siano localizzate a disturbi morfologici del cervello, ma piuttosto a un problema di connettoma associato a menomazioni della rete di interneuroni. La connettività disordinata può compromettere l'elaborazione delle informazioni, l'integrazione e l'applicazione delle informazioni dai diversi "nodi di elaborazione" all'interno di una rete funzionale. I bambini con ASD dimostrano una scarsa integrazione delle informazioni multisensoriali utilizzando qEEG. I ricercatori hanno suggerito che gli interventi che forniscono stimoli multisensoriali possono aiutare a migliorare le connessioni neurali e aiutarli a sviluppare strategie per il funzionamento in ambienti tradizionali. Oltre agli interventi multisensoriali per far progredire l'interconnettività nel cervello, i bambini parteciperanno ad attività fisiche ad alta intensità. È stato scoperto che l'attività ad alta intensità produce cambiamenti neurofisiologici e morfologici nel cervello con conseguenti miglioramenti cognitivi.

Il test e le misure saranno somministrati utilizzando il Bruininks-Oseretsky Test of Motor Proficiency (BOT-2). Il BOT-2 copre la fascia di età dai 4 ai 21 anni, con una valutazione di 53 item composta da otto subtest progettati come compiti simili a un gioco che misurano la coordinazione, l'equilibrio, la mobilità e la forza di mani e braccia. Gli investigatori includeranno una valutazione che ci permetterà di misurare la qualità del movimento della mano. Fornirà inoltre feedback all'utente per calibrare e isolare meglio i movimenti della mano. Il partecipante indosserà un guanto e una manica del braccio con sensori induttivi che misureranno le prestazioni della mano. Ai partecipanti viene chiesto di fare una serie di gesti delle mani per i numeri da 1 a 9 basati sulla lingua dei segni americana e quindi di seguire alcuni schemi di movimenti del braccio. Il guanto registrerà i dati cinematici corrispondenti a ciascun gesto della mano e movimento del braccio utilizzando una serie di sensori induttivi sotto forma di patch da applicare al braccio, un guanto e/o un cuscinetto di sensori induttivi. I dati verranno utilizzati per sviluppare algoritmi di apprendimento automatico dai gesti e dai movimenti del braccio compiuti da bambini e giovani adulti neurotipici e ASD. Le applicazioni di apprendimento automatico forniranno il feedback degli utenti per identificare le posizioni corrette delle mani e migliorare le capacità motorie fini.

Misura della performance cognitiva Il test delle variabili dell'attenzione (TOVA). Il TOVA è un test computerizzato privo di cultura e lingua, sufficientemente lungo che non richiede discriminazione o sequenza sinistra/destra. Le risposte agli stimoli visivi o uditivi vengono registrate con un microinterruttore unico e altamente preciso (±1 ms). Il TOVA calcola la variabilità del tempo di risposta (coerenza), il tempo di risposta (velocità), le commissioni (impulsività) e le omissioni (attenzione e vigilanza). Questi calcoli vengono quindi confrontati con un ampio campione normativo abbinato per età e sesso, nonché con una popolazione campione di individui con diagnosi indipendente di ADHD.

EEG qualitativo (qEEG) I potenziali partecipanti che soddisfano i criteri di ammissibilità della visita di screening saranno invitati a partecipare allo studio. Come linea di base, qEEG sarà una misura e una guida nel gruppo del protocollo di intervento individualizzato. Il qEEG viene utilizzato per studiare le onde cerebrali di una persona tramite una procedura analitica chiamata "mappatura del cervello". Il qEEG è derivato dall'analisi digitale dell'EEG per misurare la quantità di varie frequenze EEG in diverse posizioni del cuoio capelluto (analisi della potenza) e le connessioni tra diverse aree (analisi della coerenza). Le frequenze EEG quantitative saranno misurate in 19 siti sulla testa. I dati ottenuti in 19 siti standard sulla testa vengono confrontati con i dati di individui normali nel database Applied Neuroscience, Inc. I dati qEEG saranno analizzati per ottenere mappe cerebrali e punteggi Z per ciascun partecipante. Queste analisi qEEG forniranno una linea di base per il confronto prima/durante/dopo l'intervento nel gruppo di intervento individualizzato.