Towards the Optimisation of Interventions to Enhance Cognitive Functions and Quality of Life in Children with Cerebral Palsy

Abstract

[eng] Cerebral palsy is a chronic condition that affects movement and posture and is the leading cause of physical disability in children, with an overall prevalence of 1.6 per 1000 live births. In addition to motor impairments, people with cerebral palsy may also experience cognitive difficulties which impact on several areas of daily life, such as the quality of life. Consequently, researchers investigate ways to improve cognitive functions in individuals with cerebral palsy and its maintenance over time. Moreover, to obtain benefits in multiple cognitive functions, studies have focused on evaluating the effects on abilities addressed by the intervention (near transfer effects) and changes in non-target functions (far transfer effects).

The overall aim of this thesis was to optimise the effects of cognitive interventions in children with cerebral palsy. In three original studies, we focused on addressing this general objective by employing three approaches: a systematic review (Study 1), a cross-sectional study (Study 2), and a randomized controlled trial (Study 3). Study 1 reviewed the impact of interventions on cognitive functions in individuals with CP, with the objective of identifying the most effective interventions and gaps in the current interventions. Study 2 investigated the relationship between cognitive functions and quality of life in children with cerebral palsy using a biopsychosocial approach. This study aimed to identify the specific cognitive intervention that could have the most significant impact on enhancing their quality of life. Finally, Study 3 tested the efficacy of an optimised home-based executive function intervention by examining its potential for far transfer effects on other cognitive functions (visual perception and memory) and daily life (quality of life and participation).

The main findings of the three studies were as follows: (1) The best evidence available showed that physical intervention is the main type of intervention focused on investigating cognitive function improvements in the cerebral palsy population, with improvements in general intellectual functioning and inhibitory control domain of executive functions. Multi-modal interventions also improve other cognitive functions such as visual perception; (2) Few studies have investigated the impact of interventions on cognition in cerebral palsy, and this scarcity is even more evident in the field of cognitive interventions; however, interventions targeting executive

functions obtain near transfer effects on a major number of core executive functions; (3) Home-based computerized executive function intervention for three months and a total dose of 30 hours is effective in obtaining far transfer effects not only in visual perception but also in memory in children with CP; (4) Executive functions play an important role in the quality of life of children with cerebral palsy, along with gross motor functioning, visual perception, autism spectrum disorder traits, and parental stress; (5) Interventions targeting executive functions have failed to improve the quality of life and participation in children with CP; (6) Long-term far transfer effects on cognitive functions as well as quality of life and participation were not obtained by a home-based computerized executive function intervention.

[cat] La paràlisi cerebral és un trastorn que afecta el moviment i la postura, i és la principal causa de discapacitat física en infants, amb una prevalença global d’1,6 per cada 1000 nascuts vius. A banda dels problemes motors, les persones amb paràlisi cerebral poden presentar dèficits cognitius que afecten diverses àrees de la vida diària, com és la qualitat de vida. En conseqüència, la comunitat científica té l’objectiu d’explorar com millorar les funcions cognitives en persones amb paràlisi cerebral i mantenir els efectes de la intervenció a llarg termini. A més a més per obtenir majors beneficies en les funcions cognitives, és important avaluar tant els efectes sobre les funcions abordades per la intervenció (coneguts com a near transfer) com en les funcions no tractades directament (far transfer).

Per tant, l'objectiu principal d'aquesta tesi va ser optimitzar els efectes de les intervencions cognitives en infants amb paràlisi cerebral. En tres estudis originals, amb tres dissenys diferents cadascun, vam abordar aquest objectiu: una revisió sistemàtica (Estudi 1), un estudi transversal (Estudi 2) i un assaig clínic aleatoritzat (Estudi 3). En l'Estudi 1 es van revisar els estudis publicats fins al moment centrats en estudiar l'impacte de les intervencions en les funcions cognitives de les persones amb paràlisi cerebral, per tal d’identificar les intervencions més efectives i qualsevol possible mancança actualment en aquest sentit. En l'Estudi 2 es va investigar la relació entre les funcions cognitives i la qualitat de vida en infants amb paràlisi cerebral mitjançant un enfocament biopsicosocial. L'objectiu de l’estudi va ser identificar quina intervenció cognitiva específicament tenia un major impacte en la qualitat de vida. Finalment, en l'Estudi 3 es va provar l'eficàcia d'una intervenció optimitzada de les funcions executives a domicili examinant els far effects en altres funcions cognitives (habilitats visuoperceptives i memòria) i la vida diària (qualitat de vida i participació).

Els principals resultats dels tres estudis van ser els següents: (1) La millor evidència científica disponible va mostrar que les intervencions físiques són el principal tipus d’intervenció centrada en investigar millores en les funcions cognitives en la població amb paràlisi cerebral, amb millores en el funcionament cognitiu general i en el

control inhibitori de les funcions executives. Les intervencions multimodals també millores altres funcions cognitives com les habilitats visoperceptives; (2) En l’actualitat hi ha pocs estudis que investiguin l’impacte de les intervencions en les funcions cognitives, especialment en el camp de les intervencions cognitives. No obstant això, les intervencions centrades en les funcions executives obtenen near effect en les pròpies funcions executives; (3) Una intervenció a domicili de les funcions executives d’una durada de tres mesos, amb una dosi total de 30 hores, és eficaç per obtenir far effects no només en les habilitats visoperceptives, sinó també en la memòria; (4) Les funcions executives juguen un paper important en la qualitat de vida dels infants amb paràlisi cerebral, juntament amb la funció motriu gruixuda, les habilitats visuoperceptives, els trets del trastorn de l'espectre autista i l'estrès parental; (5) Les intervencions centrades en les funcions executives no han aconseguit far transfer effects en la qualitat de vida i la participació dels nens amb paràlisi cerebral; (6) Mitjançant una intervenció en funcions executives tampoc s’obtenen far transfer effects a llarg termini en les funcions cognitives, així com en la qualitat de vida i participació.