Potwierdzone w badaniach różnice w funkcjonowaniu układu nerwowego dziećmi z zaburzeniami integracji sensorycznej i dziećmi bez takich zaburzeń

Poszukując związków między zachowaniem dziecka w reakcji na bodźce zmysłowe i funkcjonowaniem układu nerwowego zaobserwowano na podstawie wyników badań, że istnieją  zależności między zaburzeniami modulacji sensorycznej, a funkcjonowaniem autonomicznego układu nerwowego w szczególności parasympatycznego. Badania te jednoznacznie wskazują na określone zmiany zachodzące w tym układzie w reakcji na bodźce zmysłowe.

Autonomiczny układ nerwowy jest częścią układu nerwowego. Jest to zespół nerwów i zwojów nerwowych w pewnym zakresie niezależnych od ośrodkowego układu. Czynnościowo jest on związany z narządami wegetatywnymi: unerwia mięśnie gładkie przewodu pokarmowego, płuca, nerki, serce i naczynia krwionośne, narządy rozrodcze, skórę oraz liczne gruczoły. Działanie neuronów autonomicznego układu nerwowego znajduje się poza kontrolą wyższych ośrodków korowych (nie podlega woli) bądź jest od nich zależne w sposób bardzo ograniczony. Autonomiczny układ nerwowy jest zbudowany z neuronów ruchowych i czuciowych. Składa się z dwóch części: układu nerwowego współczulnego, czyli sympatycznego, oraz układu nerwowego przywspółczulnego, czyli parasympatycznego.

Aktywność układu przywspółczulnego przeważa podczas snu, odpoczynku i psychicznego odprężenia, a zatem w okolicznościach sprzyjających nasileniu procesów wegetatywnych. Kadłuby neuronów przedzwojowych układu przywspółczulnego leżą w mózgu oraz w odcinku krzyżowym rdzenia kręgowego. Włókna jego części mózgowej wchodzą w skład kilku nerwów czaszkowych: okoruchowego (III), twarzowego (VII), językowo-gardzielowego (IX) i błędnego (X). Gł. nerwem przywspółczulnym jest nerw błędny, którego gałąź brzuszna wysyła gałązki m.in. do przewodu pokarmowego, tchawicy, oskrzeli, płuc, serca, wątroby, trzustki, śledziony, nerek.

Mediatorem synaptycznym układu jest acetylocholina. Acetylocholina produkowana w synapsach oraz zakończeniach nerwów układu parasympatycznego. Acetylocholina działa pobudzająco na mięśniówkę gładką naczyń krwionośnych, przewodu pokarmowego (zwiększa perystaltykę) i dróg oddechowych (wywołuje skurcz oskrzeli), a także hamująco na mięsień sercowy (zwalnia czynność serca), pobudza czynność wydzielniczą gruczołów trawiennych i gruczołów dróg oddechowych (zwiększa wydzielanie śluzu).

 Liczne narządy wewnętrzne mają podwójne unerwienie autonomiczne, współczulne i przywspółczulne (natężenie ich pracy jest wypadkową oddziaływań obu tych części autonomicznego układu nerwowego).

Układ autonomiczny reguluje indywidualną zdolność do adaptacji do zmian środowiskowych przez modulację sensorycznych, motorycznych ,trzewnych i neuroendokrynologicznych funkcji. Regulacja dokonuje się przez nerwy układu parasympatycznego i sympatycznego które współpracują ze sobą . Sympatyczne  części układu autonomicznego modulują bezpośrednio fazowe /krótkotrwałe/ odpowiedzi na bodźce , zdarzenia na zasadzie walcz lub uciekaj.

Część parasympatyczna układu autonomicznego raczej ma działanie długofalowe takie jak utrzymywanie homeostazy, samoregulacji ułatwia wychodzenie ze stresu. Opierając się na wiedzy o funkcjonowaniu  autonomicznego układu nerwowego można przypuszczać ,że dzieci z zaburzeniami w modulacji sensorycznej przejawiające nadreaktywność lub podreaktywność na bodźce sensoryczne będą również przejawiały niezdolność do odbudowy homeostazy lub samoregulacji po stresie /wystawieniu na działanie określonych bodźców sensorycznych/ . Taka niezdolność do homeostazy może mieć podłoże w zaburzeniach układu autonomicznego szczególnie parasympatycznego wpływając na niezdolność do uczestnictwa w wielu aktywnościach społecznych.

Miller i jej współpracownicy by odkryć zależności między autonomicznym układem nerwowym, a behawioralnymi reakcjami na bodźce zmysłowe u dzieci z zaburzeniami modulacji sensorycznej użyli  protokołu badań znanego pod nazwą Sensory Challange Protocol. Protokół ten mierzy fizjologiczną aktywność układu autonomicznego podczas podawania 50 różnych bodźców sensorycznych . Elektrodermalna  /elektryczne właściwości skóry/ reaktywność mierzona poprzez zmiany w elektrycznym przewodnictwie skóry jest wskaźnikiem fizjologicznej aktywności tego układu. Miller odkryła /2001/, że dzieci nadwrażliwe  na bodźce sensoryczne przejawiały wzmożoną elektrodermalną reaktywność  i mniejsze zdolności do przystosowania /adaptacji / do bodźca sensorycznego. Wyniki tych badań sugerują, że dzieci z zaburzeniami integracji sensorycznej, które behawioralnie są nadreaktywne na bodźce przejawiają nadreaktywność systemu sympatycznego w odróżnieniu od dzieci rozwijających się typowo. Odkryto również różnice w reaktywności sympatycznego układu nerwowego między grupami dzieci z Autyzmem, Kruchością chromosomu X , ADHD, mających zaburzenia modulacji sensorycznej.

Wyniki badań układu parasympatycznego mogą wykazać na to iż jego funkcjonowanie związane jest z zaburzeniami integracji sensorycznej.

Wysoka aktywność układu parasympatycznego mierzona przez EKG jest związana z homeostazą i zdolnością do adaptacji do szerokiego spektrum zmieniających się bodźców. Obniżona i zdezorganizowana aktywność /homeostaza/ układu parasympatycznego wiąże się z  wąskim spektrum adaptacji zachowania do zmieniających się bodźców i sygnałów wstępnych  stresu  to charakteryzuje dzieci z zaburzeniami modulacji sensorycznej. Boccio i Roberts /2000/ odkryli ,że chłopcy z kruchym chromosomem X nadwrażliwi sensorycznie mają niższą aktywność układu parasympatycznego .  Huffman /1998/ wskazał ,ze niemowlęta ze słabą zdolnością do zachowań adaptacyjnych demonstrowały również niski poziom aktywności układu parasympatycznego.  DiPietro i Porges /1991/ wykazali, że wcześniak z niską aktywnością układu parasympatycznego miały gorsze wskaźniki kliniczne  niż te z dużą aktywnością układu parasympatycznego.

Schaaf profesor na Uniwersytecie Tomasa  Jefersona,  Miller profesor Uniwersytetu Kolorado i dyrektor centrum badań integracji sensorycznej w Denver w Colorado, Seawell i O’Keefe asystenci z centrum badań integracji sensorycznej w Denver założyli, że dzieci z zaburzeniami modulacji sensorycznej będą demonstrowały nieprawidłowe funkcjonowanie układu parasympatycznego mierzone wskaźnikiem napięcia nerwu błędnego /układ przedsionkowy/. Badania przeprowadzono wśród dwóch grup dzieci. U dzieci z zaburzeniami modulacji sensorycznej i  bez takich zaburzeń. Zastosowano Cardiac Vagal Tone Index - to nieinwazyjna metoda badania aktywności układu parasympatycznego. Mierzy różnorodność cyklu serca w obrębie poziomu częstotliwości oddychania . Cykl pracy serca to czas interwału od jednego szczytu elektrokardiogramu do następnego. Specjalna formuła opracowana przez Porges pozwala dokonać oceny parasympatycznej modulacji aktywności serca i nazywa się Vagal Tone IndeX. Drugim narzędziem zastosowanym podczas tych badań była również nieinwazyjna procedura oceniająca reaktywność dziecka na serię bodźców zmysłowych / Miller i inni 2001/ 50 bodźców po 10 w każdym ze zmysłów. Bodźce podawano przez 3 sek. Z przerwą 13-17 sekund miedzy bodźcami. Podczas tego badania aktywność serca była monitorowana przez 2 minuty bez podawania bodźców i następnie przez 15 minut podczas podawania bodźców.

Wyniki badań pokazały, że dzieci z zaburzeniami modulacji sensorycznej mają mniej efektywnie funkcjonujący układ parasympatyczny. Po drugie dzieci z zaburzeniami modulacji sensorycznej mają niższy cykl pracy serca obserwowany na elektrokardiogramie co różnicuje te dwie grupy dzieci z zaburzeniami i bez zaburzeń. Badania te wskazują, że parasympatyczny układ nerwowy może być istotnym wskaźnikiem zaburzeń integracji sensorycznej i uzupełniającym prowadzone badania z użyciem tradycyjnych metod takich jak kliniczna obserwacja i testy.

Jednocześnie badania te potwierdziły realne różnice nie tylko na poziomie zachowania ale funkcjonowania systemu nerwowego między dziećmi z zaburzeniami integracji sensorycznej i dziećmi, które takich zaburzeń nie mają.

Na podstawie:

1. Boccia M., Roberts J.. 2000 . Behavior and autonomic nervous system function assessed via heart period measures: Case of hyperarousal in boys with fragile X syndrome. Behavior Research Methods, Instruments and Computers . Nr. 32
2. Way, M. 1999. Parasympathetic and sympathetic influences in neuro –occupation pertaining to play . Occupational Therapy in Health Care Nr 12
3. Schaaf R.C., Miller L.J., Seawall D., O’Keefe S   (2003)  Children With Disturbances in Sensory Processing: A Pilot Study Examining the Role of the Parasympathetic Nervous System Vol. 57 Nr. 4.