Untersuchung von motorischen Fähigkeiten bei Kindern mit Autismus
Forschung untersucht die Gehirnaktivität im Zusammenhang mit Bewegungen bei Kindern mit Autismus.
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Inhaltsverzeichnis
Motorik ist wichtig für den Alltag. Viele Kinder und Jugendliche mit Autismus-Spektrum-Störung (ASS) haben Schwierigkeiten mit diesen Fähigkeiten. Das macht es schwerer für sie, im Alltag Dinge zu erledigen. Auch wenn nicht ganz klar ist, warum diese Herausforderungen auftreten, gibt es Hinweise darauf, dass Probleme beim Vorhersagen von Bewegungen damit zusammenhängen könnten. Das bedeutet, dass Kinder mit Autismus nicht nur bei physischen Aktivitäten, sondern auch bei sozialen Interaktionen Schwierigkeiten haben könnten.
Da Autismus die Gehirnentwicklung früh beeinflusst, ist es möglich, dass dieselben Gehirnprobleme, die die Bewegung betreffen, auch das Verhalten von Kindern mit Autismus in sozialen Situationen beeinflussen. Dennoch wissen wir nicht viel darüber, wie ihre Gehirne funktionieren, wenn sie versuchen, Bewegungen vorherzusagen, besonders wenn sie Aufgaben ausführen oder anderen zuschauen.
Der Bedarf an Forschung zu motorischem Verhalten
Zu untersuchen, wie Kinder mit Autismus zielgerichtete Aufgaben ausführen, kann uns helfen, solide Informationen über ihre Vorhersagefähigkeiten zu sammeln. Hirnscans dieser Aufgaben könnten uns helfen, das Problem besser zu verstehen. Allerdings gibt es nicht viele Studien, die sich damit beschäftigen, wie Kinder mit Autismus komplexere Bewegungen ausführen. Die meisten bisherigen Forschungen konzentrierten sich nur auf grundlegende Aktionen.
Zum Beispiel hat eine Studie das Fingerklopfen untersucht und festgestellt, dass Kinder mit Autismus eine andere Gehirnaktivität zeigten im Vergleich zu Kindern ohne Autismus. Das legt nahe, dass es einen neurologischen Grund für ihre motorischen Schwierigkeiten geben könnte. Allerdings besteht die Notwendigkeit für mehr Forschung, die komplexere Aktionen untersucht, insbesondere Aufgaben, die visuelle Anleitung erfordern.
Im Alltag nutzen wir unsere Hände, um viele Aufgaben zu erledigen, die mehrere Schritte beinhalten. Wenn wir zum Beispiel einen Gegenstand aufheben, greifen wir nicht einfach danach. Wir müssen auch unsere Bewegungen sorgfältig planen, um die Aufgabe richtig abzuschliessen. Wenn jemand Schwierigkeiten hat, diese Bewegungen zu planen, könnte die Ausführung nicht reibungslos verlaufen. Forschung zeigt, dass das Durchführen dieser Aktionssequenzen bestimmte Gehirnareale bei Menschen ohne Autismus aktiviert. Wir müssen noch herausfinden, ob Kinder mit Autismus diese gleichen Gehirnareale auf die gleiche Weise nutzen.
Beobachtung
Verständnis von Aktionen durchKinder mit Autismus haben vielleicht auch Schwierigkeiten zu verstehen, was andere tun. Wenn wir jemandem dabei zuschauen, wie er eine Aktion ausführt, werden bestimmte Gehirnareale aktiviert, die als Spiegelneuronensystem (MNS) bekannt sind. Dieses System hilft uns, Aktionen zu verstehen, die wir bei anderen sehen. Einige Studien haben untersucht, wie dieses System bei Kindern mit Autismus funktioniert, wenn sie verschiedene Aktionen wie Greifen und Fangen beobachten. Die Ergebnisse waren unterschiedlich, wobei einige andere Aktivitätsmuster im Gehirn im Vergleich zu typischen Kindern zeigten und andere keine wesentlichen Unterschiede fanden.
Deshalb ist mehr Forschung nötig, um zu verstehen, wie diese Gehirnsysteme funktionieren, wenn Kinder mit Autismus Aktionen ausführen und beobachten. Dieses Verständnis könnte Forschern helfen, Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu identifizieren, wie Kinder mit Autismus Aufgaben im Vergleich zu Kindern ohne Autismus verarbeiten. Um diese Forschung effektiv durchzuführen, ist es wichtig, Aufgaben zu kombinieren, die sowohl das Ausführen als auch das Beobachten zielgerichteter Aktionen einbeziehen.
Studienziele und Design
Die aktuelle Studie zielt darauf ab, die Gehirnaktivität während zweier Aufgaben zu erforschen: Ausführen und Beobachten visuell geführter sequentieller Bewegungen. Diese Forschung wird Kinder und Jugendliche mit ASS im Alter von 12 bis 16 Jahren, eine vergleichbare Gruppe typischer Kinder und neurotypische Erwachsene im Alter von 18 bis 40 Jahren umfassen. Ausserdem werden die Kinder ein Jahr später erneut teilnehmen, um zu sehen, ob es im Laufe der Zeit Veränderungen gibt.
Die Studie wird funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) verwenden, um die Gehirnaktivität zu messen. Die Teilnehmer werden eine Aufgabe ausführen, bei der sie eine spezifische Bewegungsabfolge durchführen, während ihre Gehirnaktivität überwacht wird. Sie werden auch ein Video ansehen, in dem jemand die gleiche Aufgabe ausführt. Die Studie hat mehrere wichtige Ziele, darunter:
- Untersuchung der Gehirnaktivität, wenn die Teilnehmer sich auf die Ausführung einer Aufgabe vorbereiten.
- Erforschung der Gehirnaktivität, wenn sie sich auf die Beobachtung einer Aufgabe vorbereiten.
- Identifizierung überlappender Gehirnaktivität während beider Vorbereitungsphasen.
- Analyse der Gehirnaktivität während der Ausführung der Aufgabe.
- Beobachtung der Gehirnaktivität während der Beobachtung der Aufgabe.
- Untersuchung eventueller Überlappungen in der Gehirnaktivität zwischen Ausführung und Beobachtung der Aufgabe.
Die Studie wird auch untersuchen, wie die Gehirnaktivität mit motorischer Leistung und kognitiven Fähigkeiten wie Arbeitsgedächtnis und Planung zusammenhängt.
Vorbereitung auf die Studie
Vor Beginn der Tests werden die Teilnehmer einen Fragebogen über ihren Hintergrund ausfüllen. Die Studie wird eine Mischung aus verschiedenen Bewertungen umfassen, um Informationen zu kognitiven und motorischen Funktionen zu sammeln. Die Teilnehmer werden zunächst eine Übungssitzung besuchen, um sich mit den Aufgaben und der fMRT-Umgebung vertraut zu machen. Diese Übung wird ihnen helfen, sich wohlzufühlen und zu verstehen, was sie während der eigentlichen Scan-Sitzung zu tun haben.
Während der eigentlichen fMRT-Sitzung werden verschiedene Arten von Hirnscans durchgeführt. Die Teilnehmer werden in einer Maschine liegen, die detaillierte Bilder ihres Gehirns aufnimmt, während sie die Aufgaben ausführen. Die Studie wird mehrere Arten von Bildgebungstechniken umfassen, um die Gehirnstruktur und -funktion zu bewerten. Dieser umfassende Ansatz wird wertvolle Einblicke in etwaige Unterschiede zwischen Kindern mit Autismus und solchen ohne geben.
Die Aufgaben, die die Teilnehmer ausführen werden
Die fMRT-Aufgaben werden massgeschneiderte Geräte beinhalten, die für die Studie entwickelt wurden. Bei der Ausführungsaufgabe werden die Teilnehmer Objekte manipulieren, um Tasten in einer bestimmten Reihenfolge zu drücken. Sie müssen unterschiedlichfarbige Zylinder verwenden, um diese Sequenz abzuschliessen. Manche Aufgaben erfordern einfache Tastenanschläge, während andere kompliziertere Bewegungen verlangen. Letztere beinhalten das Drehen des Objekts, was mehr Planung und Koordination bedeutet.
Bei der Beobachtungsaufgabe werden die Teilnehmer Videos einer Hand ansehen, die die gleichen Aktionen ausführt. Die Videos werden sorgfältig gestaltet, um die Aufgabe ansprechend und realistisch zu machen. Jeder Teilnehmer erhält zunächst Anweisungen, die ihnen Hinweise geben, was sie erwarten können, gefolgt von der Aufgabe selbst. Diese klare Struktur wird helfen, sicherzustellen, dass die Aufgabe reibungslos abläuft, wodurch eine präzise Messung ihrer Gehirnaktivität und ihres Verhaltens ermöglicht wird.
Datensammlung und Analyse
Die Studie wird Daten aus zwei Sitzungen sammeln: Übung und fMRT. Während der Übungssitzung haben die Teilnehmer die Möglichkeit, die Aufgaben zu üben und alle notwendigen Verhaltensbewertungen abzuschliessen. Diese Massnahmen helfen, individuelle Unterschiede zu identifizieren und wertvollen Kontext für die Interpretation der Ergebnisse zu bieten.
In der fMRT-Sitzung werden die Forscher beobachten, wie das Gehirn der Teilnehmer auf die Aufgaben reagiert. Sie werden Details über ihre Bewegungen sammeln, wie lange es dauert, zu handeln und wie konsistent ihre Bewegungen sind. Diese Details werden analysiert, um festzustellen, ob es wesentliche Unterschiede gibt, je nachdem, ob die Teilnehmer Autismus haben oder nicht.
Die Analyse wird auch die Untersuchung von Daten zur Gehirnaktivität beinhalten, um herauszufinden, welche Gehirnareale während der verschiedenen Phasen der Aufgaben aktiv waren. Die Forscher werden auch bewerten, wie strukturelle Unterschiede im Gehirn möglicherweise mit den Fähigkeiten der Teilnehmer zusammenhängen. Durch das Verständnis dieser Beziehungen hofft die Studie, Licht auf zugrunde liegende Probleme zu werfen, die Kinder mit Autismus betreffen.
Fazit
Motorische Leistungsprobleme sind bei Kindern mit Autismus häufig. Diese Herausforderungen können den Alltag beeinträchtigen und sind oft mit sozialen Schwierigkeiten verbunden. Durch die Untersuchung der Gehirnaktivität im Zusammenhang mit zielgerichteten Bewegungen bei Kindern mit Autismus könnten wir besser verstehen, wie Motorische Fähigkeiten und Vorhersagefähigkeiten zusammenhängen.
Diese Studie wird fortschrittliche Bildgebungstechniken verwenden, um die Gehirnaktivität von Kindern mit Autismus mit der von typischen Kindern und Erwachsenen zu vergleichen. Indem sowohl Ausführungs- als auch Beobachtungsaufgaben betrachtet werden, zielen die Forscher darauf ab, neue Einblicke zu gewinnen, wie diese unterschiedlichen Gruppen Bewegungen verarbeiten. Letztendlich könnten die Ergebnisse helfen, zukünftige Interventionen zu informieren, um Kinder mit Autismus dabei zu unterstützen, ihre motorischen Fähigkeiten und sozialen Interaktionen zu verbessern.
Durch sorgfältige Erforschung dieser Themen könnte diese Forschung eine bedeutende Rolle dabei spielen, unser Verständnis von Autismus und dessen Auswirkungen auf das alltägliche Funktionieren zu verbessern.
Titel: Brain activations during execution and observation of visually guided sequential manual movements in autism and in typical development: A study protocol
Zusammenfassung: Motor issues are frequently observed accompanying core deficits in autism spectrum disorder (ASD). Impaired motor behavior has also been linked to cognitive and social abnormalities, and problems with predictive ability have been suggested to play an important, possibly shared, part across all these domains. Brain imaging of sensory-motor behavior is a promising method for characterizing the neurobiological foundation for this proposed key trait. The present functional magnetic resonance imaging (fMRI) developmental study, involving children/youth with ASD, typically developing (TD) children/youth, and neurotypical adults, will investigate brain activations during execution and observation of a visually guided, goal-directed sequential (two-step) manual task. Neural processing related to both execution and observation of the task, as well as activation patterns during the preparation stage before execution/observation will be investigated. Main regions of interest include frontoparietal and occipitotemporal cortical areas, the human mirror neuron system (MNS), and the cerebellum.
Autoren: Erik Domellöf, E. Domellöf, H. Hjärtström, A.-M. Johansson, T. Rudolfsson, S. Stillesjö, D. Säfström
Letzte Aktualisierung: 2023-12-11 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.10.23299792
Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.10.23299792.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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