tDCS e Aprendizagem Motora em Crianças com TDC

A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma das técnicas de estimulação cerebral não invasiva mais comuns, mas as aplicações em populações pediátricas são relativamente inexploradas. tDCS aplica uma corrente elétrica fraca sobre o couro cabeludo para modular a excitabilidade cortical. A estimulação anódica excita a região cerebral estimulada. O tDCS anódico aplicado ao córtex motor contralateral à mão treinada melhora o aprendizado motor em sessões de treinamento de um ou vários dias (Reis 2009). tDCS mostrou efeitos promissores no cérebro em desenvolvimento, incluindo o potencial para melhorar as habilidades motoras que podem então ser transferidas para outras habilidades não treinadas em crianças com desenvolvimento típico (Ciechanski 2017). tDCS é seguro e tolerável e uma técnica viável com apenas efeitos adversos leves de curto prazo (por exemplo, vermelhidão, formigamento, coceira e sensação de queimação) em crianças. Os efeitos adversos geralmente ocorrem nos locais dos eletrodos e desaparecem alguns minutos após o início da estimulação (Krishnan 2015).

Combinado com intervenções motoras, o tDCS pode melhorar o desempenho motor em adultos (Reis 2009, 2011) e crianças (Gillick 2014; Grecco 2017; Kirton 2017; Moura 2016). Atualmente, está sendo usado em combinação com outros tratamentos (por exemplo, terapia comportamental e neurorreabilitação) em crianças e adolescentes com transtornos do neurodesenvolvimento (Muszkat 2016), incluindo Transtorno do Espectro do Autismo (Amatachaya 2014) e Transtorno de Déficit de Atenção/Hiperatividade (TDAH) (Bandeira 2016), bem como distúrbios motores, como Paralisia Cerebral (Gillick 2014; Grecco 2017; Kirton 2017; Moura 2016). No entanto, o efeito do tDCS no aprendizado de habilidades motoras em crianças com Transtorno do Desenvolvimento da Coordenação (TDC) é amplamente inexplorado.

DCD é um distúrbio motor crônico de etiologia desconhecida que afeta 5-6% das crianças em idade escolar no Canadá (APA, 2013). O DCD interfere no desempenho escolar das crianças e limita sua capacidade de participar de atividades diárias (por exemplo, imprimir, vestir-se, amarrar os sapatos, andar de bicicleta, usar talheres), bem como atividades vocacionais, lazer e brincar (APA, 2013) .15 Posteriormente, as crianças podem desenvolver dificuldades psicossociais, incluindo baixa autoestima, depressão, ansiedade, solidão, problemas com colegas e baixa participação em atividades físicas e sociais (Zwicker 2013). O DCD é uma condição vitalícia e 75% das crianças com DCD continuarão a ter dificuldades motoras quando adultas se não receberem tratamento adequado (Kirby 2014). Até metade das crianças com DCD também tem TDAH concomitante (Piek 1999).

Várias regiões do cérebro foram implicadas no DCD, incluindo o cerebelo, gânglios da base, lobo parietal e partes do lobo frontal (por exemplo, córtex pré-frontal dorsolateral ou DLPFC) (Biotteau 2016). O córtex motor primário (M1) está localizado na parte dorsal do lobo frontal e está funcionalmente conectado a outras áreas motoras. No entanto, a conectividade funcional entre M1 e as regiões cerebrais envolvidas no funcionamento motor e no processamento sensório-motor, como estriado e giro angular, pode estar diminuída em crianças com DCD (McLeod 2014). Visar essas regiões específicas do cérebro na reabilitação pode ser eficaz para melhorar os resultados motores das crianças afetadas.

Atualmente, as intervenções mais benéficas para melhorar o desempenho motor de crianças com DCD são abordagens orientadas para tarefas que se concentram no aprendizado de uma tarefa específica, e não nas funções corporais necessárias para realizar uma tarefa (Smits-Engelsman 2013). Várias abordagens orientadas a tarefas são comumente usadas para tratar crianças com DCD (Niemeijer 2007; Polatajko 2001). Os pesquisadores acreditam que a estimulação cerebral pode melhorar a aprendizagem motora e o efeito de abordagens orientadas para tarefas em crianças com DCD. Para entender melhor o tDCS como um tratamento para crianças com DCD, como primeiro passo, é fundamental investigar se o tDCS pode melhorar o aprendizado de habilidades motoras nessa população. Portanto, os investigadores pretendem realizar um estudo intervencional randomizado, cego e controlado por simulação de tDCS anódica sobre M1 combinado com uma tarefa de aprendizado motor para avaliar sua eficácia no aprendizado de habilidades motoras em crianças com DCD. Este é um estudo piloto para determinar um tamanho de amostra para um estudo maior.

OBJETIVOS E HIPÓTESES

Objetivo 1: determinar se a estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) melhora o aprendizado motor em crianças com DCD.

Hipótese 1: Em comparação com as crianças do grupo sham, as crianças do grupo de estimulação apresentarão melhores resultados funcionais, aprendizagem motora mais rápida em cada sessão (aprendizagem online) e após 3 sessões.

Objetivo 2: Determinar a longevidade dos efeitos do tDCS na aprendizagem motora em crianças com TDC.

Hipótese 2: As crianças do grupo de estimulação manterão seu aprendizado motor após 6 semanas em comparação com o grupo sham.

METODOLOGIA

Desenho do estudo: Este estudo é um estudo randomizado, controlado por simulação, duplo-cego. Os participantes serão designados aleatoriamente para estimulação ativa ou simulada.

Participantes: As crianças serão recrutadas de coortes estabelecidas de crianças com DCD que foram avaliadas no BC Children's Hospital ou no Sunny Hill Health Center for Children (Vancouver, BC) e que atendem aos critérios diagnósticos do DSM-5 (American Psychiatric Association, 2013).

Tamanho da amostra: O tamanho da amostra foi calculado com base em um estudo randomizado de controle simulado em crianças com desenvolvimento típico recebendo M1 A-tDCS ou tDCS simulado durante 3 dias consecutivos de treinamento do Purdue Pegboard Test.4 O cálculo do tamanho da amostra sugeriu que um total de 14 indivíduos, 7 indivíduos por grupo, teria um poder de 95% para detectar melhora no teste Purdue Pegboard (tamanho do efeito = 2,58) com um erro tipo 1 de 0,05.

Procedimento: Após triagem e recrutamento, os pais consentirão e as crianças consentirão em participar do estudo. Vamos randomizar as crianças para grupos de estimulação ativa ou simulada; um estatístico irá randomizar os participantes usando blocos sequenciais gerados por computador de 4 a 6. Os códigos de randomização serão mantidos em envelopes opacos selados até a inscrição no estudo. Um aluno de pós-graduação de pesquisa com treinamento em terapia ocupacional será cego para tarefas em grupo e avaliará as crianças usando o Teste Purdue Pegboard (PPT; Tiffin 1968), Teste Bruininks-Oseretsky de Proficiência Motora-2 (BOT-2; Bruininks 2005) e Avaliação Ferramenta de Caligrafia Infantil (ETCH; Amundson, 1995). Então, as crianças receberão 3 dias de tDCS por 30 minutos cada dia; durante os primeiros 10 minutos, as crianças completarão o Purdue Pegboard Test Training (para avaliar o aprendizado de uma tarefa motora), seguido de 20 minutos de prática de caligrafia usando "Printing Like a Pro!" (Montgomery 2017), para avaliar o aprendizado de um motor funcional tarefa). Um terapeuta ocupacional reavaliará as crianças no final do último dia de treinamento e novamente 6 semanas depois.

Intervenções

tDCS: A corrente contínua será fornecida usando um estimulador elétrico transcraniano aprovado pela Health Canada (Soterix Medical Inc., Nova York, EUA) (Soterix Medical, 2016). A estimulação será aplicada no couro cabeludo por meio de dois eletrodos de esponja 5×7 cm embebidos em soro fisiológico: ativo e referência. Um sistema de arnês simples, incluindo os EASYpads e EASYstraps, manterá os eletrodos no lugar. Nos grupos estimulação ativa e sham, o ânodo (eletrodo ativo) será posicionado sobre o córtex motor primário esquerdo com o cátodo (eletrodo de referência) sobre a fronte direita na região supraorbitária. O sistema internacional de eletrodos de eletroencefalografia 10/20 será usado para localizar o M1 (Klem 1999). O córtex motor esquerdo dominante será estimulado porque os investigadores pretendem treinar simultaneamente a mão dominante para uma tarefa de aprendizagem motora e uma tarefa funcional. A estimulação será aplicada a 1 mA por 30 min. Um mA de estimulação anódica pode causar densidades de corrente cerebral em crianças, em média, comparáveis ​​às densidades observadas em adultos expostos a 2 mA de corrente (Kessler 2013) e a subsequente excitabilidade pode durar mais de uma hora (Moliadze 2015). Para grupos de estimulação ativa, a corrente será aumentada para 1 mA ao longo de 45-60 s, mantida por 30 min e reduzida para 0 mA ao longo de 45-60 s. Para os grupos simulados, a estimulação será aumentada e mantida por apenas 60 s antes de ser reduzida lentamente. Este procedimento, chamado de Fade-in-Short Stimulation-Fade out, demonstrou sua confiabilidade como uma técnica simulada eficaz ao produzir a mesma tolerabilidade e sensação transitória no couro cabeludo que a estimulação ativa em adultos (Ambros 2012) e crianças (Ciechanski 2017). No caso de quaisquer "Eventos Adversos Graves" (por exemplo, queimadura de segundo grau no couro cabeludo no local da almofada do eletrodo ou convulsão clínica) ocorrendo durante o estudo, ele será interrompido imediatamente.

Tarefa de Aprendizagem Motora: Durante três dias consecutivos, cada criança realizará cinco blocos do Teste Purdue Pegboard: um bloco antes, três blocos durante e um bloco após o tDCS. Cada bloco consiste em três repetições do Purdue Pegboard Test com a mão direita. As crianças têm que colocar pinos em um pegboard o mais rápido que puderem em 30 segundos. Levará até 10 minutos de tempo de estimulação cerebral.

Tarefa Motora Funcional: Após o Teste Purdue Pegboard, cada criança receberá intervenção cognitiva para habilidades de impressão por 20 minutos enquanto recebe tDCS. "Imprimindo como um profissional!" (Montgomery 2017) - uma abordagem cognitiva para o ensino de impressão para crianças em idade escolar primária - será usada para ensinar letras que cada criança tem mais dificuldade em imprimir de forma legível, conforme identificado em uma avaliação formal de caligrafia-ETCH (manuscrito) (Amundson 1995) .

Plano de análise de dados:

O Purdue Pegboard Test é a principal medida de resultado de interesse. Para medir o aprendizado on-line em uma sessão e o aprendizado off-line entre as sessões, aplicaremos a Análise de Covariância de Medidas Repetidas (ANCOVA), com um nível α de 0,05. Para medir o efeito da intervenção e retenção, aplicaremos um teste t pareado e uma medida repetida ANCOVA para os resultados primários e secundários. ANCOVA bidirecional e teste t independente também serão usados ​​para comparar os grupos (estimulação versus simulação). As pontuações do MABC-2 e o nível de atenção, conforme avaliado pelo Índice de TDAH de Conner, serão usados ​​como covariáveis ​​para explicar as diferenças individuais na atenção e nas habilidades motoras.

Significado:

Este é o primeiro estudo desse tipo a investigar o efeito da estimulação cerebral no aprendizado motor em crianças com DCD e integrar a tecnologia para melhorar o aprendizado motor funcional para crianças com DCD. Este estudo contribuirá para o planejamento de intervenções mais eficazes para essas crianças para melhorar suas habilidades motoras e resultados funcionais. Além disso, os resultados serão de interesse para médicos pediátricos (por exemplo, terapeutas ocupacionais) e pais que buscam abordagens mais eficientes para essas crianças, bem como pesquisadores, estudantes e formuladores de políticas no campo da neurorreabilitação.