Program EC Mózg dla dzieci ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi

Wielokrotnie stwierdzano, że dzieci z zaburzeniami neurorozwojowymi mają upośledzenie uwagi i zdolności samokontroli, które są częścią funkcji wykonawczych i są w dużej mierze pośredniczone przez sieć między czołowymi, ciemieniowymi i przednimi obszarami zakrętu obręczy mózgu. Niedawny przegląd (Craig i in., 2016) sugerował, że ASD i ADHD mają wspólne upośledzenie uwagi, hamowania reakcji, pamięci roboczej, elastyczności, monitorowania, płynności i tworzenia koncepcji. W przeglądzie Tarvera i Hallahana (1974) stwierdzono, że dzieci z SpLD wykazują większą roztargnienie podczas wykonywania zadań, są bardziej impulsywne i bardziej nadpobudliwe w ustrukturyzowanej sytuacji niż dzieci o typowym rozwoju. Deficyty uwagi i samokontroli są silnie związane z gorszymi wynikami w szkole i większą liczbą problematycznych zachowań w szkole (Biederman i in., 2004; Riggs, Blair, Greenberg, 2010; Steinmayr, Ziegler, Träuble, 2010).

Przetwarzanie wzroku i przetwarzanie czasowe to dwa podstawowe elementy składowe wyższych funkcji korowych, takich jak uwaga, pamięć, kontrola hamowania, język. Badania empiryczne sugerują, że nieprawidłowy rozwój neurologiczny śledzenia wzrokowego koreluje z opóźnionym dojrzewaniem funkcji w przednim obszarze mózgu, takich jak uwaga, hamowanie i komunikacja społeczna (Johnson, 2001). Ponadto stwierdza się, że dzieci z SEN wykazujące nieprawidłowe funkcje poznawcze lub zachowania mają nieprawidłową kontrolę ruchu gałek ocznych. Na przykład stwierdzono, że nietypowe patrzenie oczami na wczesnym etapie rozwoju jest związane z deficytem uwagi, wspólną uwagą i funkcjonowaniem społecznym w ASD (Johnson, 2001). Nieprawidłowy ruch gałek ocznych jest również widoczny u dzieci z ADHD i zaburzeniami czytania (Rommelse, Van der Stigchel i Sergeant, 2008). Przeprowadzono coraz więcej badań empirycznych w celu zbadania skuteczności treningu okulograficznego u dzieci z SPE. Powell i in. (2016) przeprowadzili komputerowy trening uwagi dla grupy dzieci z ASD za pomocą systemu śledzenia ruchu gałek ocznych. Po treningu trwającym 120 minut w ciągu średnio 12 tygodni nastąpiła poprawa w zakresie trwałej uwagi wzrokowej w grupie dzieci z ASD. Opierając się na podobnej koncepcji, nasz zespół badawczy opracował uwarunkowany spojrzeniem trening ciągłej uwagi i samokontroli z wykorzystaniem systemu śledzenia ruchu gałek ocznych. Nasze ostatnie badanie pilotażowe (Lee, Yeung, Sze i Chan, 2021) wykazało, że 240-minutowy trening śledzenia ruchu gałek ocznych u dzieci z ADHD i bez ADHD wykazał znacznie lepszą kontrolę hamowania i elastyczność umysłową po treningu, podczas gdy dzieci z grupy kontrolnej nie pokazać istotne zmiany.

Przetwarzanie czasowe leżące u podstaw wszystkich procesów sensorycznych i motorycznych odnosi się do sposobu, w jaki układ nerwowy przetwarza czas w zakresie od dziesiątek do setek milisekund. Przetwarzanie czasowe jest warunkiem wstępnym zdolności językowych (Schulte-Körne, Deimel, Bartling i Remschmidt, 1998) i silnie wiąże się z uwagą, pamięcią i hamowaniem behawioralnym (Harrington i Haaland, 1999; Toplak, Dockstader, Tannock, 2006). Regiony mózgu, w tym zwoje podstawy mózgu, móżdżek, prawa ciemieniowa i grzbietowo-boczna kora przedczołowa odgrywają ważną rolę w przetwarzaniu czasowym (Mauk i Buonomano, 2004). U osób z ASD, ADHD i SpLD wielokrotnie stwierdza się deficyty przetwarzania czasowego w modalnościach wzrokowych lub słuchowych. Kwakye i in., (2011) stwierdzili, że dzieci z ASD wykazywały upośledzone przetwarzanie słuchowo-czasowe, co odzwierciedla ich wyższy próg w zadaniu oceny porządku słuchowo-czasowego w porównaniu z dziećmi typowo rozwiniętymi. Breier i in. (2003) stwierdzili, że dzieci z ADHD lub ADHD współistniejącymi z trudnościami w czytaniu wykazywały bardziej powszechny deficyt percepcji słuchowych sygnałów czasowych w bodźcach innych niż mowa. Tallal (2004) oraz Merzenich i in. (2008) zaproponowali, że deficyt przetwarzania czasowego jest podstawowym deficytem leżącym u podstaw trudności fonologicznych i językowych dzieci z SpLD.

Tymczasem stwierdzono, że wczesna interwencja mająca na celu poprawę słuchowego i wzrokowego przetwarzania czasowego może mieć znaczący pozytywny wpływ na uczenie się dziecka. Systematyczny przegląd (Loo i in., 2010) dotyczący skuteczności komputerowego treningu słuchowego w przetwarzaniu dźwięków innych niż mowa i prostych dźwięków mowy wykazał, że niektóre formy treningu mogą poprawić umiejętności świadomości fonologicznej dzieci (podstawowa umiejętność czytania i komunikacji), podczas gdy inne mogą być skuteczne w poprawie umiejętności czytania u dzieci. Świątynia i in. (2003) przeprowadzili badanie empiryczne i stwierdzili, że 20 dzieci z dysleksją wykazało znaczną poprawę umiejętności w zakresie języka mówionego i czytania po treningu przetwarzania słuchowego trwającym średnio 27,9 dni treningowych, 100 minut dziennie, 5 dni w tygodniu. Po treningu dzieci z dysleksją wykazywały zwiększoną aktywność w lewostronnych obszarach mózgu, w których wykazywały hipoaktywność w porównaniu z typowo rozwiniętymi dziećmi przed treningiem. Wang, Liu, Xu (2019) również odnotowali wyraźny wpływ treningu wizualnego i słuchowego przetwarzania czasowego na czytanie i zdolności związane z czytaniem u chińskich dzieci z dysleksją. Dzieci otrzymujące 12 sesji, 3 do 4 razy w tygodniu, po 30-40 minut na sesję (1) treningu słuchowego przetwarzania czasowego lub (2) treningu wizualnego przetwarzania czasowego, wykazywały znacznie lepsze umiejętności czytania i szybkiego nazywania. Jednak grupa kontrolna bez specjalnego treningu nie wykazała takich zmian.

W związku z zachęcającymi wynikami szkolenia ze śledzenia ruchu gałek ocznych i szkolenia z przetwarzania czasowego, zaproponowany w niniejszym badaniu program zajęć pozalekcyjnych EC Brain włączył te dwie formy szkolenia dla uczniów z SEN. Oprócz tych dwóch szkoleń, uczestniczący w nich studenci są również kształceni w zakresie naukowych metod medycyny stylu życia w celu zwiększenia ich zdolności uczenia się i odporności na stres. Zostaną zachęceni do wypracowania nawyków zdrowego trybu życia poprzez ćwiczenie technik relaksacyjnych i radzenia sobie ze stresem oraz stosowanie zdrowej, zbilansowanej diety. Zgodnie z wytycznymi WHO (2010) dzieci w wieku 5-17 lat powinny codziennie poświęcać co najmniej 60 minut na aktywność fizyczną o umiarkowanej lub dużej intensywności, aby poprawić zdrowie fizyczne i psychiczne. Tradycyjne chińskie ćwiczenie umysłu i ciała, czyli Neigong, obejmuje delikatne i spokojne ruchy i kładzie nacisk na ćwiczenie samoświadomości i koncentracji ze zrelaksowanym umysłem (Chan i in., 2008, 2011, 2013, 2015). Można je sklasyfikować jako ćwiczenia sercowo-naczyniowe o umiarkowanej intensywności i ćwiczenia relaksacyjne, które dzieci w szkole podstawowej mogą z łatwością opanować. Badania pokazują, że jednomiesięczna praktyka ćwiczeń umysł-ciało może poprawić zdolność samokontroli i funkcje pamięci oraz zmienić odpowiedni poziom aktywności mózgu dzieci z ASD (Chan i in., 2008, 2013, 2015). Obserwacja kliniczna wykazała również lepszą kontrolę nad temperamentem i aktami impulsywnymi oraz wyższą odporność na stresory po regularnej praktyce Neigong u dzieci z SEN. Zdrowa zbilansowana dieta według MyPlate to przewodnik żywieniowy opublikowany przez Departament Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA). MyPlate sugeruje spożywanie zdrowej żywności w określonych zbilansowanych proporcjach: produkty pełnoziarniste (30%), warzywa i owoce (50%) oraz białko (20%). W kategorii Białko większy nacisk kładzie się na wyższe spożycie białka pochodzenia roślinnego (np. nasion, fasoli, orzechów). Dzieci z ASD przyjmujące zbilansowaną zdrową dietę wykazały znacznie zwiększoną elastyczność poznawczą, zdolność kontroli impulsów i planowania, zmniejszone problemy z komunikacją społeczną i powtarzającymi się zachowaniami oraz zwiększoną aktywność mózgu EEG (Chan i in., 2012a).

Głównym celem niniejszego badania jest zbadanie skuteczności i możliwości zastosowania pozaszkolnego programu EC Brain opartego na neuronauce w poprawie wyników w nauce, funkcji poznawczych, sakkadowych ruchów gałek ocznych, zachowań i zdrowia psychicznego 100-250 chińskich uczniów z SPE w wieku od 10 lat zwykłych lokalnych szkół podstawowych. Postawiono hipotezę, że uczniowie przystępujący do EC Brain Program wykażą większy stopień poprawy wyników w nauce, uwagi, samokontroli, zdolności językowych i sakadycznych ruchów gałek ocznych, większą redukcję problemów behawioralnych i lepsze samopoczucie psychiczne po treningu. W przeciwieństwie do tego, dzieci w grupie trenującej konwencjonalnie nie będą miały podobnego zakresu ulepszeń jak grupa EC Brain.