Changes in Electroencephalography Activity in Response to Power Mobility Training: A Pilot Project

Physiother Can. 2020 Summer;72(3):260-270. doi: 10.3138/ptc-2018-0092.

Abstract

Purpose: The purposes of this pilot project were to examine the impact of power mobility training on (1) electroencephalography (EEG) activity in children with severe cerebral palsy (CP) and (2) power mobility skill acquisition. Method: A single-subject A-B-A-B research design with a 5-week duration for each phase (20 wk total) was replicated across three participants with severe CP (Gross Motor Function Classification System Level V). Data related to the target behaviour, as represented by EEG activity, were collected each week. Power mobility skills were assessed using the Canadian Occupational Performance Measure (COPM), the Wheelchair Skills Checklist (WSC), and the Assessment of Learning Powered mobility use (ALP). Weekly power mobility training was provided during the intervention phases. EEG data were analyzed by means of three measurement metrics (power spectral density, mutual information, and transfer entropy). Results: All three participants demonstrated changes in activation in frontoparietal EEG recordings and clinically significant improvements in power mobility skill acquisition as measured by the COPM as well as by the ALP and WSC. Conclusions: Power mobility training appeared to affect both neuroplastic and skill acquisition. Combining the use of EEG with direct therapist-observation measurement tools may provide a more complete understanding of the impact of power mobility training on children with severe CP.

Objectif : le présent projet pilote vise à examiner les répercussions de l’entraînement à la mobilité motorisée sur 1) l’activité électroencéphalographique (ÉEG) chez les enfants atteints d’une paralysie cérébrale (PC) marquée et 2) l’acquisition d’habiletés à la mobilité motorisée. Méthodologie : les chercheurs ont répliqué une méthodologie de recherche A-B-A-B individuelle d’une durée de cinq semaines par phase (total de 20 semaines) chez trois participants ayant une PC marquée (niveau V du système de classification de la motricité brute). Chaque semaine, ils ont colligé les données relatives au comportement ciblé, représentées par l’activité ÉEG. Ils ont évalué l’habileté à la mobilité motorisée au moyen de la mesure canadienne du rendement occupationnel (MCRO), de la liste des habiletés en fauteuil roulant (LHFR) et de l’évaluation de l’apprentissage d’utilisation de la mobilité motorisée (ÉAUMM). Pendant les phases d’intervention, ils ont fourni un entraînement hebdomadaire à la mobilité motorisée. Ils ont analysé les données d’ÉEG à l’aide de trois mesures de rendement (densité du spectre de puissance, information mutuelle et entropie de transfert). Résultats : les trois participants ont démontré des changements à l’activation des enregistrements ÉEG frontopariétaux et des améliorations cliniquement significatives à l’acquisition des habiletés de mobilité motorisée mesurée par la MCRO, l’ÉAUMM et la LHFR. Conclusion : l’entraînement à la mobilité motorisée semble avoir des effets à la fois sur la plasticité neurale et sur l’acquisition d’habiletés. La combinaison de l’ÉEG avec des outils de mesure observés directement par le thérapeute pourrait permettre de mieux comprendre les répercussions de l’entraînement à la mobilité motorisée chez les enfants ayant une PC marquée.

Keywords: cerebral palsy; electroencephalography; research design.