Intervenções de Ciclismo na Cognição em Crianças com Autismo (Cycling&Autism)

CONTEXTO As funções executivas (FE) - planeamento, flexibilidade cognitiva, memória de trabalho e inibição - estavam significativamente comprometidas no transtorno do espectro do autismo (TEA). Um estudo piloto RCT de 2021 pela mesma equipa (Med Sci Sports Exerc 2021;53:1417-24) demonstrou que apenas as crianças que aprenderam a andar numa bicicleta real (n=24) melhoraram as FE; o ciclismo estacionário não. O ganho cognitivo, portanto, resultou da aquisição de competências, não apenas da aptidão aeróbica.

HIPÓTESE

As melhorias foram impulsionadas por dois mecanismos recrutados durante a aprendizagem da bicicleta real:

(A) equilíbrio dinâmico (carga vestibular/proprioceptiva) (B) atualização espacial durante a translação auto-produzida através do espaço

DESENHO DO ESTUDO Este estudo foi um ensaio controlado randomizado (RCT) de quatro braços com alocação igual a três grupos de intervenção - aprender a andar de bicicleta (LTB), bicicleta em tapete rolante (BT), ciclismo com rodinhas de apoio (TW) - e um grupo de controlo ativo (ciclismo estacionário, SC). As avaliações foram realizadas na linha de base (T1), a meio da intervenção (T2, uma semana), e após a intervenção (T3, 2 semanas) para avaliar a função executiva (FE), BDNF e HRV.

Recolha de Dados Cada participante foi solicitado a realizar um conjunto de avaliações neuropsicológicas, onde diferentes componentes das FE foram registados. Cada avaliação durou 15 minutos seguidos de um intervalo de 5 minutos para prevenir fadiga cognitiva nos participantes. As avaliações neuropsicológicas foram realizadas uma hora antes do início da primeira intervenção de exercício (T1: linha de base), da 4ª intervenção (T2: meio da intervenção) e da última intervenção de exercício (T3: após a intervenção). A avaliação intermédia fornece informações valiosas sobre quanta variância nas FE é explicada pela variância nos registos de HRV. A avaliação de HRV foi conduzida 10 minutos após o fim da primeira (T1), 4ª (T2) e última (T3) intervenções utilizando o relógio Garmin Venu 2S, um dispositivo de pulso validado para gravações de HRV de curto prazo. Durante um período de repouso sentado de 5 minutos num ambiente tranquilo, os participantes foram solicitados a realizar um teste Health Snapshot a pedido (2 minutos) para captar a recuperação parassimpática pós-exercício. Para garantir conforto e qualidade dos dados, as crianças foram instruídas a usar o relógio Garmin Venu 2 apenas durante o período de repouso e foram solicitadas a permanecer imóveis e respirar naturalmente. O sensor ótico de frequência cardíaca Elevate V4 do Garmin Venu 2 registou dados de intervalo entre batimentos, que foram processados pela aplicação Garmin Connect para calcular o RMSSD. Estes procedimentos foram padronizados entre grupos para minimizar a variabilidade devida a fatores ambientais ou procedimentais. Entretanto, amostras de urina dos participantes foram recolhidas em copos estéreis de 120 ml em T1, T2 e T3. Após a conclusão, as amostras foram prontamente transportadas das casas dos participantes para o laboratório do Departamento de Patologia Química localizado no Princes Wales Hospital.

PARTICIPANTES Sessenta e dois participantes com TEA ligeiro a moderado, com idades entre 8-12 anos, foram recrutados de uma escola especial para deficiências intelectuais, da YMCA Chinesa de Hong Kong e de uma empresa de ciclismo em Hong Kong com ligações de investigação existentes à equipa do estudo. Os critérios de inclusão foram: (1) diagnóstico de TEA segundo DSM-5 e ADOS-2; (2) QI não verbal >40 (Escala de Inteligência de Wechsler para Crianças revista na China); (3) capacidade de seguir instruções e realizar intervenções/avaliações com assistência; (4) ausência de atividade física regular adicional (para além da educação física escolar) nos 2 meses anteriores; e (5) principiante na condução de bicicleta de duas rodas (<10 segundos de condução independente). Os critérios de exclusão incluíram: (1) daltonismo; (2) condições médicas limitantes do exercício (ex., asma, convulsões); (3) histórico de lesão cerebral ou distúrbios neurológicos complexos e (4) obesidade [>95º percentil de IMC]. O rastreio foi conduzido por um psicólogo e um médico psiquiatra, com os traços autistas reportados pelos pais avaliados através da Escala de Responsividade Social, Segunda Edição (SRS-2). Após o rastreio, cinquenta e seis participantes elegíveis foram randomizados para um dos quatro grupos usando randomização por blocos (tamanho do bloco = 4) para garantir alocação igual. Após a conclusão do estudo, os números de participantes por grupo foram: LTB (n=13, 1 desistência em T2), BT (n=12, 2 desistências em T2), TW (n=14), e SC (n=12, 2 desistências em T2).

INTERVENÇÕES Todas as intervenções duraram 2 semanas, compreendendo 8 sessões (4 sessões por semana, 45 minutos cada) em pavilhões/ginásios escolares, lideradas por um treinador de ciclismo qualificado (Associação de Ciclismo de Hong Kong) assistido por ajudantes estudantes (proporção 1:1 de pessoal-para-participante). Cada sessão de intervenção consistiu num aquecimento e preparação de 10 minutos, treino de ciclismo de 30 minutos, e desaquecimento de 5 minutos. A intensidade do exercício foi monitorizada solicitando aos participantes a cada 10 minutos durante o exercício que indicassem a sua classificação de esforço percebido (intervalo alvo:3-5). A distância de ciclismo foi medida por velocímetros para os grupos não estacionários (LTB, TW) para garantir exposição espacial equivalente. Os participantes foram positivamente reforçados verbalmente com elogios pelos seus esforços durante as intervenções e as suas melhorias foram visualizadas através de gráficos mantidos no quarto da criança em casa (ex., lista de conquistas: distância; capaz de usar outro conjunto de rodas e capaz de lançar-se sozinho). Para o grupo de ciclismo estacionário, foi fornecido aos participantes um gráfico do tempo total acumulado de ciclismo ou da distância equivalente. Para além do grupo LTB, todos os participantes dos outros grupos foram ensinados a andar de bicicleta após T3 para reconhecer as suas contribuições no estudo.

Aprender a Andar de Bicicleta (LTB): Os participantes foram solicitados a andar numa bicicleta normal com rodinhas de apoio. Os participantes foram então progressivamente passados para uma bicicleta de duas rodas. Para manter os participantes na curva de aprendizagem, caso os participantes tenham dominado com sucesso a competência de ciclismo antes do fim do período de intervenção, foram solicitados a andar através de um percurso de obstáculos que era progressivamente mais difícil de navegar. O percurso de obstáculos foi desenhado por um grupo focal, que consistia em quatro professores de educação física das escolas participantes e um treinador de ciclismo experiente com mais de 5 anos de experiência em treino.

Bicicleta em Tapete Rolante (BT): Os participantes neste grupo aprenderam primeiro como andar numa bicicleta normal com a sua roda traseira e rodinhas de apoio num rolo e a roda dianteira no suporte. Depois progrediram para andar na bicicleta de duas rodas com a sua roda traseira num rolo (sem rodinhas de apoio), e finalmente para a bicicleta convencional de duas rodas nos rolos.

Ciclismo com Rodinhas de Apoio (TW): Os participantes neste grupo foram solicitados a andar numa bicicleta com rodinhas de apoio durante todo o estudo. Também andaram através de um percurso de obstáculos à medida que se tornavam mais proficientes na condução.

Ciclismo Estacionário (SC): Os participantes neste grupo foram solicitados a pedalar numa bicicleta estacionária, com progresso monitorizado através de gráficos de tempo/distância acumulados.

ESTADO DO ENSAIO Recrutamento: 62/62 (concluído 30 Jun 2023) Última visita do último participante: 30 Jun 2023 Bloqueio de dados: 31 Ago 2024 O manuscrito principal será submetido ao Autism Journal para revisão.

SEGURANÇA Não ocorreram eventos adversos graves; arranhões menores (n=1) foram tratados no local.

FINANCIAMENTO & ÉTICA Financiado pelo RGC General Research Fund 18616522 (HK$814,430). Aprovado pelo HREC-EdUHK 2021-2022-0397 (15 Jun 2022).