Nära-infraröd spektroskopi och elektroencefalografi för att bedöma kortikal aktivering under motoriska uppgifter hos spädbarn och småbarn med och utan cerebral pares

MÅL

Bärbar neural avbildning under funktionella uppgifter är nu möjlig genom att använda icke-invasiv nära-infraröd spektroskopi (NIRS) som identifierar områden med hjärnaktivitet genom att mäta blodflödesdynamik och elektroencefalografi (EEG) som mäter elektrisk aktivitet på den kortikala ytan. Användningen av dessa teknologier för att studera rörelse ökar snabbt; undersökningar av barn och de med neurologiska störningar som cerebral pares (CP) eller autismspektrumstörning (ASD) är dock fortfarande i ett tidigt skede med få rapporter i litteraturen. Syftet med detta protokoll är att systematiskt jämföra kortikala aktiveringsmönster under specificerade sensorimotoriska uppgifter hos spädbarn och småbarn med typisk utveckling (TD) med de med och med hög risk för CP och ASD, undersöka utvecklingsförändringar i hjärnaktiveringsmönster som ligger till grund för uppkomsten av tidig funktionell eller dysfunktionell motorkontroll och utforska de neurala och biomekaniska effekterna av olika enheter som gör rörelse lättare för spädbarn och småbarn med CR och ASD. Resultaten förväntas öka kunskapen om hjärnaktiveringsmönster över uppgifter i grupper med och utan neurologiska störningar och föreslå potentiella mekanismer eller strategier för framtida kliniska interventionsstudier.

STUDERA BEFOLKNING

Gruppen med CP (inklusive alla spädbarn under 18 månader som identifieras ha hög risk för CP) kommer att bestå av upp till 100 barn i åldrarna 3 månader upp till 5 år. Gruppen med ASD (inklusive alla spädbarn under 3 år som identifierats ha hög risk för ASD) kommer att bestå av upp till 100 barn i åldrarna 3 månader upp till 5 år. Kontrollgruppen kommer att bestå av upp till 100 barn med TD inom samma åldersintervall.

DESIGN

Detta är en observationsstudie som kommer att omfatta tvärsnitts- och longitudinell datainsamling. NIRS- och/eller EEG-svar, och kinematiska och/eller kinetiska, kraftplatta, bärbara sensorer och/eller elektromyografi (EMG) inspelningar kommer att samlas in på alla deltagare under utförandet av självinitierade motoriska uppgifter. Dessutom kommer vi att utvärdera hjärnans och motoriska svar på enheter som syftar till att göra rörelse lättare för spädbarn och barn som kan ha svårt att initiera eller utföra dessa rörelser utan hjälp.

UTFALLSMÅTT

Primära resultat är storleken, omfattningen och platsen för hjärnaktivitet som registrerats av NIRS och/eller EEG inom uppgifter över ämnesgrupper. Vi kommer också att kvantifiera förändringar i hjärnaktivering över åldrar (tvärsnitt) och tid (längsgående). Sekundära resultat kan inkludera rörelse, kraftplatta, bärbara sensorer och EMG-data för att hjälpa till att tolka uppgifts- och gruppskillnader och mått på motoriska förmågor. Samma resultatmått kommer att jämföras över åldrar för att undersöka utvecklingen av kortikala aktiveringsmönster och motoriska förmågor och hur dessa förändras över tid och över grupper med och utan neurologiska störningar.