针对有特殊教育需求的儿童的 EC 大脑计划

反复发现患有神经发育障碍的儿童注意力和自我控制能力受损，这是执行功能的一部分，主要由额叶、顶叶和前扣带回脑区之间的网络介导。 最近的一篇评论（Craig 等人，2016 年）表明 ASD 和 ADHD 在注意力、反应抑制、工作记忆、灵活性、监控、流畅性和概念形成方面都有共同的缺陷。 在 Tarver 和 Hallahan (1974) 的回顾中，发现患有 SpLD 的儿童比正常发育的儿童在任务中表现出更多的注意力分散，在结构化的情况下更冲动和更活跃。 注意力和自控力缺陷与较差的学业成绩和更多的问题行为密切相关（Biederman 等人，2004 年；Riggs、Blair、Greenberg，2010 年；Steinmayr、Ziegler、Träuble，2010 年）。

眼睛注视处理和时间处理是高级皮层功能（如注意力、记忆、抑制控制、语言）的两个基本组成部分。 实证研究表明，视觉追踪的异常神经发育与大脑额叶区域的功能成熟延迟相关，例如注意力、抑制和社交交流 (Johnson, 2001)。 此外，表现出异常认知功能或行为的特殊教育需要儿童被发现对眼球运动的控制异常。 例如，发现早期发育阶段的非典型注视与 ASD 的注意力缺陷、共同注意力和社会功能有关 (Johnson, 2001)。 异常眼球运动在患有多动症和阅读障碍的儿童中也很明显 (Rommelse, Van der Stigchel & Sergeant, 2008)。 已经进行了越来越多的实证研究来研究眼动追踪训练对 SEN 儿童的有效性。 鲍威尔等。 (2016) 使用眼动追踪系统对一组自闭症儿童进行了计算机注意力训练。 在平均 12 周内接受 120 分钟的训练后，一组 ASD 儿童的视觉持续注意力得到改善。 基于类似的概念，我们的研究团队开发了一种使用眼动追踪系统的注视持续注意力和自我控制训练。 我们最近的试点研究（Lee、Yeung、Sze 和 Chan，2021 年）表明，对患有和未患有 ADHD 的儿童进行 240 分钟的眼动追踪训练后，抑制控制和心理灵活性显着改善，而对照组的儿童则没有显着的变化。

支持所有感觉和运动处理的时间处理是指神经系统如何处理数十到数百毫秒范围内的时间。 时间处理是语言能力的先决条件 (Schulte-Körne, Deimel, Bartling & Remschmidt, 1998)，并且与注意力、记忆和行为抑制高度相关 (Harrington & Haaland, 1999; Toplak, Dockstader, Tannock, 2006)。 包括基底神经节、小脑、右顶叶和背外侧前额叶皮层在内的大脑区域在时间处理中起着重要作用 (Mauk & Buonomano, 2004)。 在患有 ASD、ADHD 和 SpLD 的个体中反复发现视觉或听觉模式的时间处理缺陷。 Kwakye 等人，(2011) 发现患有 ASD 的儿童表现出听觉时间处理受损，这反映在与正常发育的儿童相比，他们在听觉时间顺序判断任务中的阈值更高。 布雷尔等人。 (2003) 发现患有 ADHD 或 ADHD 并存阅读障碍的儿童在非语言刺激中对听觉时间线索的感知表现出更普遍的缺陷。 Tallal (2004) 和 Merzenich 等人。 (2008) 提出时间处理缺陷是 SpLD 儿童语音和语言困难的基本缺陷。

同时，已经发现早期干预以改善听觉和视觉时间处理可以对孩子的学习产生显着的积极影响。 一项关于基于计算机的听觉训练对处理非语音和简单语音的有效性的系统评价（Loo 等人，2010 年）报告说，某些形式的训练可以提高儿童的语音意识技能（阅读和口头表达的基本技能）沟通），而其他方法可能有效提高儿童的阅读技能。 寺庙等。 (2003) 进行了一项实证研究，他们发现 20 名阅读障碍儿童在接受平均 27.9 天、每天 100 分钟、每周 5 天的听觉处理训练后，口语和阅读能力显着提高。 训练后，患有阅读障碍的儿童在左侧大脑区域的活动增加，与训练前正常发育的儿童相比，他们在该区域表现出活动不足。 Wang, Liu, Xu (2019) 还报道了视觉和听觉时间处理训练对中国阅读障碍儿童的阅读和阅读相关能力的明显影响。 接受12节，每周3至4次，每次30-40分钟的（1）听觉时间处理训练或（2）视觉时间处理训练的儿童表现出显着提高的阅读和快速命名能力。 然而，没有经过专门训练的对照组并没有表现出这种变化。

鉴于眼球追踪训练和时间处理训练的令人鼓舞的结果，本研究提出的 EC Brain 课后训练计划因此将这两种形式的训练纳入 SEN 学生。 除了这两项培训，参与的学生还接受了科学的生活方式医学方法教育，以增强他们的学习能力和抗压能力。 他们将被鼓励通过练习放松和压力管理技巧以及采用健康均衡的饮食来养成健康的生活习惯。 根据世界卫生组织指南（2010），5-17岁的儿童每天应累积至少60分钟的中等至高强度身体活动，以改善身心健康。 中国传统的身心锻炼，即内功，涉及温和而平静的运动，强调以放松的心态训练自我意识和专注力（Chan et al., 2008, 2011, 2013, 2015）。 可归类为中等强度的心血管运动和小学生容易掌握的放松运动。 研究表明，自闭症儿童进行一个月的身心锻炼可以增强自我控制能力和记忆功能，并改变相应的大脑活动水平（Chan et al., 2008, 2013, 2015）。 临床观察还表明，经常练习内功的 SEN 患儿能够更好地控制脾气和冲动行为，并能更好地抵抗压力源。 根据 MyPlate 的健康均衡饮食是美国农业部 (USDA) 发布的营养指南。 MyPlate 建议按照特定的均衡比例摄入健康食物：全谷物 (30%)、蔬菜和水果 (50%) 以及蛋白质 (20%)。 对于蛋白质类别，更加强调摄入更多的植物性蛋白质（例如种子、豆类、坚果）。 采用均衡健康饮食的 ASD 儿童表现出显着增强的认知灵活性、冲动控制和计划能力，减少社交沟通问题和重复行为，并增加 EEG 大脑活动（Chan 等人，2012a）。

本研究的主要目的是检验以神经科学为基础的课后 EC 大脑计划在提高 100-250 名中国 10 至 250 名 SEN 学生的学业成绩、认知、扫视眼球运动、行为和心理健康方面的有效性和适用性普通的地方小学。 据推测，参加 EC Brain Program 的学生在学习成绩、注意力、自控力、语言能力和扫视眼球运动方面将表现出更大程度的提高，行为问题的减少更多，训练后心理健康状况更好。 相比之下，常规训练组的孩子不会有与 EC Brain 组相似程度的改善。