Neurala korrelater av målstyrd åtgärdsobservation och utförande hos barn med unilateral cerebral pares (EEG_AINCP)

Cerebral pares (CP) är den vanligaste motoriska störningen med debut i barndomen, där Unilateral Cerebral Pares (UCP) – motorisk funktionsnedsättning som främst påverkar ena sidan av kroppen – utgör den vanligaste formen av CP. Bland tillgängliga rehabiliteringsprogram har Action Observation Treatment (AOT) fått ökad uppmärksamhet för sin påvisade effektivitet i att förbättra manuell motorisk funktion. AOT innefattar systematisk observation av målriktade handlingar följt av deras utförande/imitation och tros utnyttja spegelmekanismen och dess roll i motoriskt lärande. Specifikt bygger den på den neurofysiologiska principen att observation av andras handlingar aktiverar samma neurala strukturer som är involverade i att utföra dessa handlingar, vilket speglar engagemanget i spegelneuronsystemet (MNS). Hos barn med CP har genomförbarheten och effektiviteten av AOT visats funktionellt (Sgandurra et al., 2013, Buchignani et al., 2019). Men trots dess teoretiska grund i MNS-funktion är de neurofysiologiska korrelaten till detta system hos barn med CP mindre välkarakteriserade, med endast begränsade undersökningar med funktionell neuroavbildning (t.ex. Sgandurra et al., 2020) eller neurofysiologiska metoder som elektroencefalografi (EEG; t.ex. Demas et al., 2019).

Denna observationsstudie syftar till att karakterisera de neurofysiologiska signaturerna av handlingsexekvering och handlingsobservation hos barn i åldern 5–15 år med diagnosen UCP jämfört med en grupp åldersmatchade typiskt utvecklande (TD) jämnåriga. För detta ändamål kommer icke-invasiv högdensitets-EEG (hdEEG) att användas för att kvantifiera sensomotorisk kortexmodulering genom mu-rytmreaktivitet – specifikt händelserelaterad desynkronisering (ERD) och synkronisering (ERS) – och dess topografiska fördelning under en aktiv visuomotorisk uppgift som involverar övre extremiteter. Mu-rytmdesynkronisering (eller undertryckning) över sensomotoriska regioner är en väletablerad markör för MNS-engagemang. Ett sekundärt mål är att undersöka sambandet mellan EEG-mått och deltagarnas uppmärksamhet, övre extremitetskinematik och manuell motorisk funktion. För detta ändamål kommer deltagare att bära icke-invasiva bärbara sensorer för att fånga arm/handkinematik, och uppmärksamhet kommer att övervakas med ett icke-invasivt ögonspårningssystem. Validerade skalor kommer att användas för att bedöma manuell motorisk funktion.

Deltagare kommer att delta i ett enda besök på cirka 1,5 timmar. Under EEG-insamlingssessionen kommer barnen att bära ett 128-kanalers EEG-nät och genomföra en aktiv visuomotorisk paradigm som inkluderar observation och utförande av enarmade och tvåarmade målriktade handlingar (t.ex. sträckning-gripning). I observationsvillkoret kommer barnen att titta på videor som visar dessa handlingar på en datorskärm samtidigt som de avhåller sig från rörelse. I det efterföljande exekveringsvillkoret kommer de själva att interagera med samma objekt som i observationsvillkoret. Under hela samma session kommer barnens uppmärksamhet/blick att spåras via ögonspårning, och övre extremitetskinematik kommer att registreras med bärbara tröghetsmätningsenhetssensorer (IMU). Före eller efter EEG-insamling kommer manuell motorisk funktion att bedömas med två standardiserade skalor: Assisting Hand Assessment (AHA) och Melbourne Assessment-2 (MA-2).

Dataanalys kommer att karakterisera mu-rytmen ERD-topografi och tidsdynamik under både handlingsexekvering och handlingsobservation, inom och mellan grupper. Korrelationsanalyser kommer att utforska associationer mellan neurofysiologiska mått, blick- och uppmärksamhetsmönster, kinematiska data och motoriska bedömningspoäng för att klargöra hur motoriska och uppmärksamhetsfaktorer modulerar sensomotorisk kortikal aktivering.