Efekty multimodalnego programu ćwiczeń dla dzieci z ASD

Celem tego badania jest zbadanie wpływu ustrukturyzowanego programu ćwiczeń czuciowo-ruchowych o wysokiej intensywności na zdolności wykonawcze (funkcje poznawcze lub wykonawcze oraz funkcjonalne zdolności motoryczne) oraz funkcje ręki dzieci ze zdiagnozowanym zaburzeniem ze spektrum autyzmu (ASD) oraz grupy neurotypowej i dodatkowe qEEG, które będzie podawane w okresie 6-12 tygodni. Badacze chcieliby zrekrutować 50 uczestników do tego badania.

Schemat badania składa się z nierównoważnych quasi-eksperymentalnych grup wielogrupowych (ASD i neurotypowych) przed i po teście: Grupa Eksperymentalna 1 (ćwiczenia całego ciała o wysokiej intensywności): Pretest - interwencja - Post-test; Grupa doświadczalna 2 (rękawica sensoryczna i opaska na ramię): test wstępny-interwencja-test końcowy. Wstępny test będzie składał się z testów motorycznych i poznawczych oraz ilościowego elektroencefalogramu (qEEG). Podawanie tych środków będzie prowadzone na terenie ośrodka klinicznego (ISF). Te same środki, które zastosowano w teście wstępnym, zostaną zastosowane w teście końcowym.

Potencjalne korzyści płynące z wyników tego badania dostarczą ważnych informacji na temat skuteczności stosowania treningu multimodalnego (multisensorycznego) z aplikacjami egzergamingowymi w zakresie umiejętności i zdolności wykonawczych. Multisensoryczna informacja zwrotna będzie pochodzić z szeregu działań opartych na sensorach i mechanizmów gier stosowanych w terapii zajęciowej i fizjoterapii. Według naszej wiedzy istnieje ograniczona liczba badań w recenzowanej literaturze, w których wykorzystano zweryfikowane i wiarygodne oceny wyników przy użyciu rygorystycznych metod naukowych. Dzieci biorące udział w tym badaniu odniosą korzyści wynikające z udziału w programie ćwiczeń ukierunkowanych na umiejętności i umiejętności funkcjonalnych, który będzie dotyczył ich upośledzeń umiejętności wykonawczych. Tego typu programy nie są dostępne dla tej populacji, szczególnie dla rodzin z ograniczonym wsparciem finansowym. Interwencje poznawcze będą dotyczyły zdolności uczestników do przetwarzania różnych informacji sensorycznych (wzrokowych, słuchowych, dotykowych, proprioceptywnych i przedsionkowych). Interwencja będzie obejmować połączenie zadań poznawczych i działań sensomotorycznych. Badacze wykorzystują dynamiczne podejście systemowe, które integruje procesy sensoryczne, fizyczne i poznawcze z technologią ubieralną i grami. Podejście to uwzględnia plastyczną naturę mózgu i jego zdolność do adaptacji poprzez umiejętne interwencje. Niedawne badania wykazały, że podstruktury nerwowe związane z upośledzeniami funkcjonalnymi u dzieci z ASD nie są zlokalizowane w zaburzeniach morfologicznych mózgu, ale raczej w problemie konektomu związanym z upośledzeniem sieci interneuronowej. Nieuporządkowana łączność może upośledzać przetwarzanie, integrację i stosowanie informacji z różnych „węzłów przetwarzania” w funkcjonalnej sieci. Dzieci z ASD wykazują słabą integrację informacji multisensorycznych z wykorzystaniem qEEG. Naukowcy zasugerowali, że interwencje, które dostarczają bodźców multisensorycznych, mogą pomóc w poprawie połączeń neuronowych i pomóc im w opracowaniu strategii funkcjonowania w środowiskach głównego nurtu. Oprócz interwencji multisensorycznych w celu zwiększenia wzajemnych połączeń w mózgu, dzieci będą uczestniczyć w intensywnej aktywności fizycznej. Stwierdzono, że aktywność o wysokiej intensywności powoduje zmiany neurofizjologiczne i morfologiczne w mózgu z późniejszą poprawą funkcji poznawczych.

Test i pomiary zostaną przeprowadzone przy użyciu testu sprawności motorycznej Bruininksa-Oseretsky'ego (BOT-2). BOT-2 obejmuje przedział wiekowy od 4 do 21 lat, z 53-elementową oceną składającą się z ośmiu podtestów zaprojektowanych jako zadania przypominające grę, które mierzą koordynację rąk i ramion, równowagę, mobilność i siłę. Śledczy włączą ocenę, która pozwoli nam zmierzyć jakość ruchu ręki. Przekaże również użytkownikowi informację zwrotną, aby lepiej skalibrować i wyizolować ruchy dłoni. Uczestnik założy rękawicę i rękaw na ramię z czujnikami indukcyjnymi, które będą mierzyć wydajność dłoni. Uczestnicy proszeni są o wykonanie serii gestów dłoni dla cyfr od 1 do 9 w oparciu o amerykański język migowy, a następnie wykonanie kilku wzorców ruchów ramion. Rękawica będzie rejestrować dane kinematyczne odpowiadające każdemu gestowi dłoni i ruchowi ramienia za pomocą zestawu czujników indukcyjnych w postaci łatek do przymocowania do ramienia, rękawicy i/lub podkładki czujników indukcyjnych. Dane zostaną wykorzystane do opracowania algorytmów uczenia maszynowego na podstawie gestów i ruchów ramion wykonywanych przez dzieci i młodych dorosłych z zaburzeniami neurotypowymi i ASD. Aplikacje do uczenia maszynowego będą dostarczać użytkownikom informacji zwrotnych, aby identyfikować prawidłowe pozycje dłoni i poprawiać zdolności motoryczne.

Miara wydajności poznawczej Test zmiennych uwagi (TOVA). TOVA jest wolnym od kultury i języka, wystarczająco długim skomputeryzowanym testem, który nie wymaga rozróżniania lewej/prawej strony ani sekwencjonowania. Reakcje na bodźce wzrokowe lub słuchowe są rejestrowane za pomocą unikalnego, bardzo dokładnego (±1 ms) mikroprzełącznika. TOVA oblicza zmienność czasu odpowiedzi (spójność), czas reakcji (szybkość), prowizje (impulsywność) i zaniechania (skupienie i czujność). Obliczenia te są następnie porównywane z dużą próbą normatywną dobraną pod względem wieku i płci, a także z próbną populacją osób, u których niezależnie zdiagnozowano ADHD.

Jakościowy EEG (qEEG) Do udziału w badaniu zostaną zaproszeni potencjalni uczestnicy, którzy spełnią kryteria kwalifikujące do wizyty przesiewowej. Jako punkt odniesienia, qEEG będzie miarą i wskazówką w grupie zindywidualizowanego protokołu interwencji. QEEG służy do badania fal mózgowych danej osoby za pomocą procedury analitycznej zwanej „mapowaniem mózgu”. QEEG uzyskuje się poprzez cyfrową analizę EEG w celu zmierzenia ilości różnych częstotliwości EEG w różnych miejscach skóry głowy (analiza mocy) oraz połączeń między różnymi obszarami (analiza koherencji). Ilościowe częstotliwości EEG zostaną zmierzone w 19 miejscach na głowie. Dane uzyskane w 19 standardowych miejscach na głowie są porównywane z danymi od zdrowych osób w bazie danych Applied Neuroscience, Inc. Dane qEEG zostaną przeanalizowane w celu uzyskania map mózgu i wyników Z dla każdego uczestnika. Te analizy qEEG zapewnią punkt odniesienia dla porównania przed/w trakcie/po interwencji w zindywidualizowanej grupie interwencyjnej.