Neuralne korelaty obserwacji i wykonania celowych działań u dzieci z jednostronnym porażeniem mózgowym (EEG_AINCP)

Mózgowe porażenie dziecięce (MPD) jest najczęstszym zaburzeniem motorycznym o początku w dzieciństwie, przy czym jednostronne mózgowe porażenie dziecięce (UCP) – w którym upośledzenie motoryczne dotyka głównie jednej strony ciała – stanowi najczęstszą formę MPD. Wśród dostępnych programów rehabilitacyjnych terapia poprzez obserwację czynności (AOT) zyskuje coraz większe zainteresowanie ze względu na udowodnioną skuteczność w poprawie funkcji motorycznych ręki. AOT obejmuje systematyczną obserwację działań ukierunkowanych na cel, a następnie ich wykonanie/naśladowanie, i uważa się, że wykorzystuje ona mechanizm lustrzany oraz jego rolę w uczeniu się motorycznym. W szczególności opiera się na zasadzie neurofizjologicznej, zgodnie z którą obserwowanie działań innych osób aktywuje te same struktury neuronalne, które są zaangażowane w wykonywanie tych działań, co odzwierciedla zaangażowanie układu neuronów lustrzanych (MNS). U dzieci z MPD wykazano funkcjonalną wykonalność i skuteczność AOT (Sgandurra i in., 2013, Buchignani i in., 2019). Jednak pomimo teoretycznych podstaw w funkcjonowaniu MNS, neurofizjologiczne korelaty tego układu u dzieci z MPD pozostają słabiej scharakteryzowane, z ograniczoną liczbą badań wykorzystujących funkcjonalne neuroobrazowanie (np. Sgandurra i in., 2020) lub metody neurofizjologiczne, takie jak elektroencefalografia (EEG; np. Demas i in., 2019).

Niniejsze badanie obserwacyjne ma na celu scharakteryzowanie neurofizjologicznych sygnatur wykonywania czynności i obserwacji czynności u dzieci w wieku 5–15 lat z rozpoznaniem UCP w porównaniu z grupą rówieśników o typowym rozwoju (TD) dopasowanych wiekowo. W tym celu nieinwazyjna wysokogęstościowa EEG (hdEEG) zostanie wykorzystana do ilościowego określenia modulacji kory sensomotorycznej poprzez reaktywność rytmu mu – w szczególności desynchronizację związaną z bodźcem (ERD) i synchronizację (ERS) – oraz jej dystrybucję topograficzną podczas aktywnego zadania wzrokowo-motorycznego angażującego kończyny górne. Desynchronizacja (lub supresja) rytmu mu w obszarach sensomotorycznych jest dobrze ugruntowanym markerem zaangażowania MNS. Drugorzędowym celem jest zbadanie związku między pomiarami EEG a uwagą uczestników, kinematyką kończyn górnych i funkcją motoryczną ręki. W tym celu uczestnicy będą nosić nieinwazyjne czujniki do rejestracji kinematyki ramienia/dłoni, a uwaga będzie monitorowana za pomocą nieinwazyjnego systemu śledzenia wzroku. Do oceny funkcji motorycznej ręki zostaną wykorzystane zwalidowane skale.

Uczestnicy wezmą udział w jednej wizycie trwającej około 1,5 godziny. Podczas sesji rejestracji EEG dzieci będą nosić siatkę EEG z 128 kanałami i wykonywać aktywny paradygmat wzrokowo-motoryczny obejmujący obserwację i wykonanie jedno- i oburęcznych działań ukierunkowanych na cel (np. sięganie-chwytanie). W warunku obserwacji dzieci będą oglądać filmy przedstawiające te działania na ekranie komputera, powstrzymując się od ruchu. W kolejnym warunku wykonania będą one same wchodzić w interakcję z tymi samymi obiektami, co w warunku obserwacji. W trakcie tej samej sesji uwaga/kierunek spojrzenia dzieci będzie śledzony za pomocą eye-trackingu, a kinematyka kończyn górnych będzie rejestrowana przy użyciu noszonych czujników jednostki pomiaru bezwładności (IMU). Przed lub po rejestracji EEG funkcja motoryczna ręki zostanie oceniona za pomocą dwóch wystandaryzowanych skal: Assisting Hand Assessment (AHA) oraz Melbourne Assessment-2 (MA-2).

Analiza danych scharakteryzuje topografię ERD rytmu mu oraz dynamikę czasową zarówno podczas wykonywania czynności, jak i obserwacji czynności, wewnątrz grup i między grupami. Analizy korelacji będą badać zależności między miarami neurofizjologicznymi, wzorami spojrzenia i uwagi, danymi kinematycznymi oraz wynikami ocen motorycznych, aby wyjaśnić, w jaki sposób czynniki motoryczne i uwagowe modulują aktywację kory sensomotorycznej.