Fietsinterventies op Cognitie bij Kinderen met Autisme (Cycling&Autism)

ACHTERGROND Executieve functies (EF) - planning, cognitieve flexibiliteit, werkgeheugen en inhibitie - waren duidelijk aangetast bij autismespectrumstoornis (ASS). Een pilot RCT uit 2021 door hetzelfde team (Med Sci Sports Exerc 2021;53:1417-24) toonde aan dat alleen kinderen die leerden op een echte fiets te rijden (n=24) EF verbeterden; stationair fietsen deed dat niet. De cognitieve winst kwam daarom voort uit vaardigheidsverwerving, niet alleen uit aerobe fitheid.

HYPOTHESE

Verbeteringen werden gedreven door twee mechanismen die werden aangesproken tijdens het leren op een echte fiets:

(A) dynamisch evenwicht (vestibulaire/proprioceptieve belasting) (B) ruimtelijke bijwerking tijdens zelfgeproduceerde verplaatsing door de ruimte

STUDIEONTWERP Deze studie was een vierarmige gerandomiseerde gecontroleerde studie (RCT) met gelijke toewijzing aan drie interventiegroepen - leren fietsen (LTB), fietstreadmill (BT), fietsen met zijwieltjes (TW) - en één actieve controlegroep (stationair fietsen, SC). Beoordelingen werden uitgevoerd bij aanvang (T1), midden in de interventie (T2, één week) en na de interventie (T3, 2 weken) om executieve functie (EF), BDNF en HRV te evalueren.

Dataverzameling Elke deelnemer werd gevraagd een reeks neuropsychologische tests uit te voeren, waarbij verschillende EF-componenten werden geregistreerd. Elke test duurde 15 minuten gevolgd door een pauze van 5 minuten om cognitieve vermoeidheid bij de deelnemers te voorkomen. De neuropsychologische tests werden uitgevoerd één uur voor de start van de eerste oefeninterventie (T1: aanvang), de 4e interventie (T2: midden in de interventie) en de laatste oefeninterventie (T3: na de interventie). De middenmeting geeft waardevolle informatie over hoeveel variantie in EF verklaard wordt door variantie in HRV-opnames. De HRV-beoordeling werd 10 minuten na afloop van de eerste (T1), 4e (T2) en laatste (T3) interventies uitgevoerd met de Garmin Venu 2S-horloge, een polsapparaat gevalideerd voor kortetermijn HRV-opnames. Tijdens een rustperiode van 5 minuten zittend in een stille omgeving werd deelnemers gevraagd een on-demand Health Snapshot-test (2 minuten) uit te voeren om het parasympathisch herstel na inspanning vast te leggen. Om comfort en gegevenskwaliteit te waarborgen, kregen kinderen de instructie het Garmin Venu 2-horloge alleen tijdens de rustperiode te dragen en werden ze gevraagd stil te blijven zitten en normaal te ademen. De Elevate V4 optische hartslagsensor van de Garmin Venu 2 registreerde interbeatintervalgegevens, die door de Garmin Connect-app werden verwerkt om RMSSD te berekenen. Deze procedures werden gestandaardiseerd tussen groepen om variabiliteit door omgevings- of procedurefactoren te minimaliseren. Ondertussen werden urinemonsters van de deelnemers verzameld in steriele kopjes van 120 ml bij T1, T2 en T3. Na voltooiing werden de monsters direct van de huizen van de deelnemers naar het laboratorium van de afdeling Chemische Pathologie in het Prins van Wales Ziekenhuis getransporteerd.

DEELNEMERS Tweeënzestig deelnemers met milde tot matige ASS, in de leeftijd van 8-12 jaar, werden geworven van een speciale school voor verstandelijke beperkingen, Chinese YMCA van Hong Kong en een fietsbedrijf in Hong Kong met bestaande onderzoeksbanden met het studieteam. Inclusiecriteria waren: (1) ASS-diagnose volgens DSM-5 en ADOS-2; (2) non-verbaal IQ >40 (Wechsler Intelligence Scale for Children herzien in China); (3) vermogen om instructies op te volgen en interventies/tests uit te voeren met hulp; (4) geen extra regelmatige lichaamsbeweging (buiten school lichamelijke opvoeding) gedurende 2 maanden voorafgaand; en (5) beginner in tweewielerfietsen (<10 seconden zelfstandig rijden). Exclusiecriteria omvatten: (1) kleurenblindheid; (2) medische aandoeningen die beweging beperken (bijv. astma, epilepsie); (3) geschiedenis van hersenletsel of complexe neurologische aandoeningen en (4) obesitas [>95e percentiel BMI]. Screening werd uitgevoerd door een psycholoog en een psychiatrisch arts, waarbij door ouders gerapporteerde autistische kenmerken werden beoordeeld via de Social Responsiveness Scale, Second Edition (SRS-2). Na screening werden zesenvijftig in aanmerking komende deelnemers gerandomiseerd naar een van de vier groepen met behulp van blokrandomisatie (blokgrootte = 4) om gelijke toewijzing te waarborgen. Na voltooiing van de studie waren de aantallen deelnemers per groep: LTB (n=13, 1 uitval bij T2), BT (n=12, 2 uitval bij T2), TW (n=14) en SC (n=12, 2 uitval bij T2).

INTERVENTIES Alle interventies duurden 2 weken, bestaande uit 8 sessies (4 sessies per week, elk 45 minuten) in schoolzalen/gymzalen, geleid door een gekwalificeerde fietscoach (Hong Kong Cycling Association) bijgestaan door studentenhelpers (1:1 personeel-deelnemer ratio). Elke interventiesessie bestond uit 10 minuten voorbereiding en warming-up, 30 minuten fietstraining en 5 minuten cooling-down. De trainingsintensiteit werd gecontroleerd door deelnemers elke 10 minuten tijdens de training te vragen hun waargenomen inspanning aan te geven (doelbereik:3-5). De fietsafstand werd gemeten door snelheidsmeters voor niet-stationaire groepen (LTB, TW) om gelijkwaardige ruimtelijke blootstelling te waarborgen. Deelnemers werden positief versterkt met verbale complimenten voor hun inspanningen tijdens de interventies en hun verbeteringen werden gevisualiseerd door grafieken die in de slaapkamer van het kind thuis werden bewaard (bijv. lijst van prestaties: afstand; in staat om een ander stel wielen te gebruiken en zelf te kunnen starten). Voor de stationaire fietsgroep kregen deelnemers een grafiek van de cumulatieve totale fietstijd of de equivalente afstand. Afgezien van de LTB-groep, werden alle deelnemers in de andere groepen na T3 geleerd hoe ze moesten fietsen om hun bijdrage aan de studie te erkennen.

Leren Fietsen (LTB): Deelnemers werd gevraagd op een normale fiets met zijwieltjes te rijden. Deelnemers gingen vervolgens over op een tweewielerfiets. Om deelnemers op het leerproces te houden, in het geval dat deelnemers de fietstechniek al vóór het einde van de interventieperiode onder de knie hadden, werden ze gevraagd een hindernisparcours te rijden dat geleidelijk moeilijker te navigeren was. Het hindernisparcours werd ontworpen door een focusgroep, bestaande uit vier lichamelijke opvoeding leraren van deelnemende scholen en één ervaren fietscoach met meer dan 5 jaar coachingservaring.

Fietstreadmill (BT): Deelnemers in deze groep leerden eerst hoe ze op een normale fiets moesten rijden met het achterwiel en zijwieltjes op een roller en het voorwiel op de houderstandaard. Vervolgens gingen ze over op het rijden op de tweewielerfiets met het achterwiel op een roller (zonder zijwieltjes), en uiteindelijk op de conventionele tweewielerfiets op de rollers.

Fietsen met Zijwieltjes (TW): Deelnemers in deze groep werd gevraagd gedurende de hele studie op een fiets met zijwieltjes te rijden. Ze reden ook door een hindernisparcours naarmate ze vaardiger werden in het fietsen.

Stationair Fietsen (SC): Deelnemers in deze groep werd gevraagd op een hometrainer te fietsen, waarbij de voortgang werd bijgehouden via cumulatieve tijd/afstand grafieken.

STUDIESTATUS Werving: 62/62 (voltooid 30 juni 2023) Laatste bezoek laatste deelnemer: 30 juni 2023 Datavastlegging: 31 augustus 2024 Het primaire manuscript zal worden ingediend bij Autism Journal voor beoordeling.

VEILIGHEID Er deden zich geen ernstige bijwerkingen voor; kleine schaafwonden (n=1) werden ter plaatse behandeld.

FINANCIERING & ETHIEK Gefinancierd door RGC General Research Fund 18616522 (HK$814.430). Goedgekeurd door HREC-EdUHK 2021-2022-0397 (15 juni 2022).