Neurale correlaten van doelgericht actie-observatie en -uitvoering bij kinderen met unilaterale cerebrale parese (EEG_AINCP)

Cerebrale parese (CP) is de meest voorkomende motorische stoornis die in de kindertijd ontstaat, waarbij Unilaterale Cerebrale Parese (UCP) – motorische beperking die voornamelijk één zijde van het lichaam treft – de meest voorkomende vorm van CP vertegenwoordigt. Onder de beschikbare revalidatieprogramma's heeft Action Observation Treatment (AOT) steeds meer aandacht gekregen vanwege het aangetoonde effect op het verbeteren van de handmotorische functie. AOT omvat de systematische observatie van doelgerichte handelingen gevolgd door de uitvoering/imitatiedaarvan en wordt verondersteld gebruik te maken van het spiegelsysteem en diens rol in motorisch leren. Specifiek berust het op het neurofysiologische principe dat het observeren van handelingen van anderen dezelfde neurale structuren activeert die betrokken zijn bij het uitvoeren van die handelingen, wat de betrokkenheid van het spiegelneuronensysteem (SNS) weerspiegelt. Bij kinderen met CP zijn de haalbaarheid en effectiviteit van AOT functioneel aangetoond (Sgandurra et al., 2013, Buchignani et al., 2019). Ondanks de theoretische onderbouwing in de werking van het SNS blijven de neurofysiologische correlaten van dit systeem bij kinderen met CP echter minder gekarakteriseerd, met slechts beperkt onderzoek met behulp van functionele neuroimaging (bijv. Sgandurra et al., 2020) of neurofysiologische methoden zoals elektro-encefalografie (EEG; bijv. Demas et al., 2019).

Deze observationele studie heeft als doel de neurofysiologische kenmerken van actie-uitvoering en actie-observatie te karakteriseren bij kinderen van 5-15 jaar met een diagnose van UCP, vergeleken met een groep leeftijdsgenoten met een typische ontwikkeling (TD). Hiertoe zal niet-invasieve high-density EEG (hdEEG) worden gebruikt om de modulatie van de sensomotorische cortex te kwantificeren via mu-ritme reactiviteit – specifiek event-related desynchronisatie (ERD) en synchronisatie (ERS) – en de topografische distributie daarvan tijdens een actieve visuomotorische taak waarbij de bovenste ledematen betrokken zijn. Mu-ritme desynchronisatie (of suppressie) over sensomotorische regio's is een gevestigde marker van SNS-betrokkenheid. Een secundair doel is om de relatie te onderzoeken tussen EEG-metingen en de aandacht, bovenste-ledemaat kinematica en handmotorische functie van de deelnemers. Hiervoor zullen deelnemers niet-invasieve draagbare sensoren dragen om arm/hand kinematica vast te leggen, en aandacht zal worden gemonitord met een niet-invasief oogvolgsysteem. Geldige schalen zullen worden gebruikt om de handmotorische functie te beoordelen.

Deelnemers zullen deelnemen aan één enkel bezoek van ongeveer 1,5 uur. Tijdens de EEG-acquisitiesessie zullen kinderen een 128-kanaals EEG-net dragen en een actief visuomotorisch paradigma voltooien, inclusief de observatie en uitvoering van eenhandige en tweehandige doelgerichte handelingen (bijv. reiken-grijpen). In de observatieconditie zullen kinderen video's bekijken die deze handelingen op een computerscherm weergeven, terwijl ze zich onthouden van beweging. In de daaropvolgende uitvoeringsconditie zullen ze zelf interacteren met dezelfde objecten als in de observatieconditie. Gedurende dezelfde sessie zal de aandacht/blik van kinderen worden gevolgd via oogvolging, en de kinematica van de bovenste ledematen zal worden vastgelegd met behulp van draagbare inertial measurement unit (IMU) sensoren. Voor of na EEG-acquisitie zal de handmotorische functie worden beoordeeld met behulp van twee gestandaardiseerde schalen: de Assisting Hand Assessment (AHA) en de Melbourne Assessment-2 (MA-2).

Data-analyse zal de topografie en temporele dynamiek van het mu-ritme ERD karakteriseren tijdens zowel actie-uitvoering als actie-observatie, binnen en tussen groepen. Correlatieanalyses zullen associaties onderzoeken tussen neurofysiologische metingen, blik- en aandachtspatronen, kinematische gegevens en motorische beoordelingsscores om te verduidelijken hoe motorische en aandachtfactoren de activatie van de sensomotorische cortex moduleren.