Zgoda etyczna na przeprowadzenie badania została uzyskana od Komisji Etycznej Uniwersytetu Medycyny i Nauk o Zdrowiu w Szanghaju (nr zatwierdzenia 2021-NFC-10-150203198809). Badanie zostało zarejestrowane prospektywnie w serwisie ClinicalTrials.gov (ID. NCT06544317).
Populacja badawcza i rekrutacja
Uczestników zrekrutowano z szkół podstawowych zlokalizowanych w trzech różnych dzielnicach Szanghaju. Przed rozpoczęciem procesu rekrutacji badacze rozesłali listy rekrutacyjne do rodziców dzieci. W listach przedstawiono cele badania, jego znaczenie oraz metodologię, wraz z formularzem zgody. Rodziców, którzy zgodzili się na udział, poproszono o podpisanie formularza zgody i wypełnienie ankiety online dostępnej za pomocą kodu QR. Zebrane informacje obejmowały Kwestionariusz Zaburzeń Koordynacji Rozwojowej (DCDQ), skalę ADHD Rating Scale-VI oraz inne dane demograficzne uczestników. Odpowiedzi z ankiet były dostępne wyłącznie dla zespołu badawczego. W formularzu podano również dane kontaktowe głównego badacza w celu udzielenia odpowiedzi na zapytania rodziców.
Łącznie 2761 dzieci wraz z rodzicami zgłosiło chęć udziału w niniejszym badaniu. Dzieci zostały wstępnie przesiane za pomocą Kwestionariusza Zaburzeń Koordynacji Rozwojowej (DCDQ)17,18. Na podstawie ocen nauczycieli wybrano do dalszej ewaluacji osoby zidentyfikowane jako potencjalnie cierpiące na pDCD, u których nie stwierdzono oznak upośledzenia intelektualnego lub poznawczego. Kandydaci ci zostali następnie poddani ocenie z wykorzystaniem baterii testów Movement Assessment Battery for Children, Second Edition19. Podczas przesiewu zidentyfikowano łącznie 194 potencjalnych kandydatów z pDCD. Po wykluczeniu 78 dzieci, które nie spełniały kryteriów kwalifikacyjnych, 116 dzieci spełniło kryteria badania dla pDCD i zostało losowo przydzielonych do grupy treningowej (TG; n = 58) lub grupy kontrolnej (CG; n = 58) przy użyciu komputerowo generowanej alokacji liczb losowych, przeprowadzonej przez niezależnego badacza niezaangażowanego w ocenę wyników. Wyniki alokacji były ukryte przed osobami oceniającymi wyniki podczas testów wyjściowych i pointerwencyjnych. Dodatkowo, jako grupa porównawcza, włączono grupę dzieci o typowym rozwoju (TD; średni wiek 10,35 ± 1,87 lat; 48 chłopców i 12 dziewcząt), dopasowaną pod względem płci. Zarówno grupa TG, jak i TD uczestniczyły w 12-tygodniowym programie treningu fizycznego, podczas gdy grupa CG nie była poddawana żadnej interwencji treningowej. Ogólny schemat projektu badania i przebiegu eksperymentu przedstawiono na Rysunku 1.
Kryteria kwalifikacji
Kryteria włączenia dla grupy dzieci z pDCD były następujące: (1) wyniki w kwestionariuszu DCDQ: 8–9 lat: < 56 punktów; 10–12 lat: < 58 punktów; (2) stwierdzenie problemów motorycznych przy użyciu Movement Assessment Battery for Children, Second Edition (MABC-2) (centylowa ranga poniżej 15% w co najmniej jednym podwymiarze MABC-2); (3) wiek od 9 do 11 lat (wiek szkolny); (4) z badania wykluczono dzieci ze znaną niepełnosprawnością intelektualną, zaburzeniami neurologicznymi lub klinicznie zdiagnozowanymi upośledzeniami poznawczymi zgłoszonymi w dokumentacji szkolnej, przez rodziców lub nauczycieli; (5) brak zgłoszeń lub historii innych zaburzeń neurorozwojowych (np. ADHD) przekazanych przez rodziców. Przed badaniem naukowcy upewnili się, że rodzice wypełnili skalę Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) Rating Scale-VI20. Dzieci, których wyniki w skali ADHD Rating Scale-VI przekroczały 98. percentyl dostosowany do wieku i płci, zostały wykluczone z udziału zgodnie z uznanymi kryteriami przesiewowymi ADHD21. Dzieci włączone do grupy TD dodatkowo spełniały te same kryteria wykluczenia, które zastosowano wobec grupy pDCD, w tym brak ADHD, zaburzeń neurologicznych, niepełnosprawności intelektualnej lub innych zaburzeń neurorozwojowych.
Drugie wydanie baterii testów oceny ruchu u dzieci (Movement Assessment Battery for Children, MABC-2) jest przeznaczone dla dzieci w wieku 3–16 lat19. Składa się ona z ośmiu specyficznych zadań oceniających szereg umiejętności, w tym kontrolę motoryki małej, motorykę dużą, równowagę oraz funkcje powiązane. Każde zadanie generuje wynik surowy, który jest standaryzowany zgodnie z wiekiem dziecka. Standaryzowane wyniki z trzech podskal są sumowane w celu obliczenia wyniku w poddomenie ruchu. Wyższy wynik wskazuje na lepszą koordynację ruchową. Test MABC-2 wykazał wysoką spójność wewnętrzną (α = 0,90) i wiarygodne wyniki całkowite w badaniach test–retest (ICC = 0,97)22, a ponadto udowodniono jego trafność różnicową w identyfikacji zaburzeń motorycznych23.
Randomizacja i przydział do grup
Wszyscy dzieci były praworęczne, co oceniono za pomocą skali Edinburgh Handedness Scale24. Do końcowej analizy włączono łącznie 116 dzieci z pDCD (98 chłopców i 18 dziewcząt) oraz 60 dzieci TD (48 chłopców i 12 dziewcząt). Szczegółowe informacje dotyczące przesiewu uczestników, oceny kwalifikowalności, randomizacji oraz przydziału do grup znajdują się w podrozdziale Populacja badania i rekrutacja, a ich podsumowanie przedstawiono na Rysunku 1.
Personel oceniający i zaślepienie
Układ eksperymentalny niniejszego badania został starannie zaprojektowany zgodnie ze standardowym narzędziem oceny, MABC-2, a eksperymentatorzy byli przeszkolonymi i licencjonowanymi badaczami. Całe badanie przeprowadzono w konsultacji i we współpracy z ekspertami w dziedzinie rehabilitacji sportowej z doświadczeniem w szkoleniu osób z pDCD. Trenerzy i instruktorzy biorący udział w badaniu byli nauczycielami wychowania fizycznego z ponad 5-letnim stażem pedagogicznym. W każdej grupie znajdowało się dziesięcioro dzieci, przy czym jeden trener wyjaśniał ruchy, a dwoje opiekowało się dziećmi podczas treningu. Podczas wszystkich testów obecnych było pięcioro studentów fizjoterapii studiujących na poziomie licencjackim, aby zapewnić tożsamość uczestników w obu testach. Osoby oceniające wyniki, odpowiedzialne za testy sprawności poznawczej i fizycznej, nie wiedziały, do której grupy przydzielono uczestników. Ze względu na charakter interwencji ćwiczeniowej, trenerzy nadzorujący sesje treningowe nie mogli być oślepieni.
Harmonogram testów
Wszystkie testy wstępne przeprowadzono w ciągu trzech dni przed rozpoczęciem interwencji ćwiczeniowej przez dzieci, natomiast testy końcowe wykonano w ciągu trzech dni po ostatniej sesji treningowej (w zależności od czasu treningu danej grupy). W badaniu zastosowano prospektywny kontrolowany model interwencyjny.
Procedura
W badaniu oceniono 176 uczestników (116 dzieci z pDCD oraz 60 dzieci TD) pod kątem sprawności poznawczej i fizycznej przed i po interwencji. Program treningu umiejętności motorycznych przedstawiono w Tabeli 1. Przeprowadzono serię 90-minutowych pozalekcyjnych sesji treningu fizycznego, odbywających się trzy razy w tygodniu przez 12 tygodni. Każda sesja rozpoczynała się od 20-minutowej rozgrzewki, po której następowało 60 min trzech lub czterech zadań ukierunkowanych na rozwijanie konkretnych umiejętności (trening aerobowy, trening oporowy, ćwiczenia sprawności motorycznej i równowagi, ćwiczenia rozciągające i gibkości oraz ćwiczenia wzmacniające mięśnie głębokie i poprawiające postawę), a kończyła się 10-minutowym wyciszeniem. Dzieci podzielono na sześć grup, z których każda składała się z ośmiu do dwunastu uczestników. Program interwencji był zestandaryzowany dla wszystkich sesji i progresywnie dostosowywany do tolerancji uczestników oraz ich sprawności motorycznej. Intensywność ćwiczeń była monitorowana przez nadzorujących nauczycieli wychowania fizycznego poprzez kontrolę uczestnictwa i stopnia realizacji sesji. Obecność była rejestrowana przez cały okres trwania interwencji.
Procedury testowe i instrumentacja
Sprawność fizyczna i pomiary antropometryczne
Przeprowadzono trzy testy sprawności fizycznej, w tym skok w dal z miejsca (SBJ), sprint na 50 m oraz bieg wahadłowy 50 m × 825. Studenci otrzymali instrukcję, aby rozpocząć z pozycji stojącej i pokonać dystans 50 m w sprincie z maksymalnym wysiłkiem. Test wykonano dwukrotnie, a zapisano najszybszy wynik. Test SBJ przeprowadzono na płaskiej powierzchni w celu zbadania siły eksplozywnej kończyn dolnych. Bieg wahadłowy wykorzystano do oceny szybkości, zwinności i wytrzymałości dzieci26; dzieci miały za zadanie biegać tam i z powrotem między dwoma punktami tak szybko, jak to możliwe. Wzrost uczestników mierzono stadiometrem z dokładnością do 0.1 cm, a ich masę ciała mierzono tym samym urządzeniem z dokładnością do 0.1 kg. Dzieci ważono w lekkich mundurkach szkolnych, bez obuwia, a wszystkie pomiary antropometryczne przeprowadził ten sam przeszkolony oceniający.
Funkcje poznawcze
Zadania poznawcze zostały zkomputeryzowane i przeprowadzone w ustandaryzowanych warunkach laboratoryjnych. Dla każdej próby rejestrowano czas reakcji oraz dokładność odpowiedzi. Przed właściwym testowaniem uczestnicy wykonali próby zapoznawcze. Kolejność prezentacji bodźców była randomizowana w obrębie prób.
Zadania z rotacji mentalnej
Dzieci zostały poinstruowane, aby stosować strategie mentalnej rotacji obiektów, pozostając w bezruchu i manipulując w myślach bodźcami wizualnymi z jednej perspektywy w celu zastosowania transformacji obiektowych27. Jednocześnie prezentowano dwa obrazy „żyraf”, przy czym obraz po lewej stronie był stałym punktem odniesienia, a obraz po prawej wykazywał różnice kątowe lub lustrzane. Rozbieżności kątowe ustawiono na 0°, 60°, 120° lub 180°. Dzieci miały określić tak szybko i precyzyjnie, jak to możliwe, czy oba obrazy są identyczne.
Zmodyfikowany test Stroopa
Zastosowano komputerowy, zmodyfikowany test Stroopa z dwoma warunkami: nazywania (braku wykonania) oraz wykonania28. W warunku nazywania na ekranie wyświetlano kolorowy znak „XXX”, a dzieciom polecano naciśnięcie klawisza odpowiadającego wyświetlonemu kolorowi. W warunku wykonania prezentowano chiński znak w kolorze niebieskim lub czerwonym, który pełnił rolę dystraktora, a dzieciom polecano naciśnięcie klawisza zgodnego z kolorem słowa, a nie z jego znaczeniem. Warunek określano jako kongruentny, gdy kolor i znaczenie były spójne, oraz inkongruentny, gdy były niespójne.
Analiza statystyczna
Analizy sprawności fizycznej
W celu określenia skuteczności szkolnej interwencji wysiłkowej przeprowadzono analizę wariancji (ANOVA) o mieszanym planie dla każdej zmiennej, w której trzy grupy (TG, CG i TD) przeszły pomiary przed i po teście. W testach sprawności fizycznej do analizy wyników zastosowano ANOVA o mieszanym planie z powtarzanymi pomiarami 3 × 2 (Grupa [TG, CG i TD] × Czas [punkt wyjściowy i po interwencji]). Do oceny wyników każdej grupy przed i po interwencji wykorzystano również testy t studenta dla prób zależnych. Po stwierdzeniu istotnych efektów ANOVA przeprowadzono post-hoc porównania parzyste między grupami.
Założenia statystyczne
Normalność rozkładu danych oceniono za pomocą testu Shapiro-Wilka, natomiast jednorodność wariancji oceniono za pomocą testu Levene'a. Założenia sferyczności dla czynników z pomiarami powtarzanymi sprawdzono za pomocą testu Mauchly'ego, a w przypadku wykrycia naruszeń sferyczności zastosowano poprawki Greenhouse-Geissera.
Analizy zadań poznawczych
Do gromadzenia danych dotyczących czasu reakcji i wskaźnika poprawności w zadaniach poznawczych u dzieci wykorzystano komputerowe oprogramowanie do testów poznawczych. Wszystkie błędne próby oraz próby wykraczające poza trzy odchylenia standardowe zostały usunięte jako wartości odstające. Przeprowadzono analizę wariancji ANOVA dla planu mieszanego 3 × 2 × 2 (Grupa [TG, CG i TD] × Czas [baseline i po interwencji] × 2 Warunki [warunki niewykonawcze i warunki wykonawcze]), aby zbadać RT oraz wskaźnik poprawności w teście Stroopa dla każdej z grup. W zadaniach z rotacji mentalnej przeprowadzono analizę ANOVA dla planu mieszanego 3 × 2 × 4 (Grupa [TG, CG i TD] × Czas [baseline i po interwencji] × Rozbieżność kątowa [0°, 60°, 120° lub 180°]) w celu oceny zmiennych czasu reakcji i wskaźnika błędów. W przypadku wystąpienia istotnych interakcji lub efektów grupowych wykonano odpowiednie porównania parzyste post hoc. Przed właściwym eksperymentem dzieci zapoznano z procedurami testowymi i poproszono je o ich kilkukrotne przećwiczenie. Test rozpoczynano w momencie osiągnięcia 75% dokładności; we wszystkich warunkach nie zaobserwowano istotnych różnic w dokładności między dwiema grupami. Ostatecznie badacze ustalili próg istotności na poziomie p < 0,05. Wielkości efektu raportowano przy użyciu częściowej eta kwadrat (η2). Badacze przeanalizowali i porównali statystycznie wszystkie dane przy użyciu oprogramowania do analizy statystycznej.