Abstract
The Brain Balance
Children and adolescents with developmental and/or academic issues often rely on services and educational supports that are provided in the school setting (Jeffries et al., 2019; Whitmire, 2002). Well-resourced schools use a variety of services and supports to serve struggling students, including occupational therapy, speech-language services, physical therapy, behavioural interventions, mental health counselling and other educational supports (Cahill & Bazyk, 2020; Duong et al., 2021; Jeffries et al., 2019; Whitmire, 2002). However, the quality and/or availability of these services can vary widely from one school district to another (Gottfredson & Gottfredson, 2002; Morgan et al., 2016), resulting in limited access for some struggling students to much-needed services. The COVID-19 pandemic exacerbated these limitations in access, with many school districts overwhelmed by the pandemic-related increase in academic and mental health needs of students and by widespread staffing shortages that left schools unable to assess and support struggling students (Panagouli et al., 2021; Schaffer et al., 2021; U.S. Department of Education, 2021). In these cases, partnerships between schools and external community-based providers are thought to be valuable for filling the gaps in services/interventions that some schools would otherwise be unable to provide (Brueck, 2016; Missiuna et al., 2012; Phoenix et al., 2021). Growing evidence shows the feasibility of implementing empirically based interventions in a school setting, as well as the efficacy of school-based interventions in improving students’ outcomes (Barstead et al., 2018; Kam et al., 2003; Kirk et al., 2021; Langbecker et al., 2019; Naylor et al., 2015; Winther et al., 2014).
In the present pilot study, we aimed to evaluate the efficacy of the Brain Balance® programme, an intervention-based training programme, in improving the functional outcomes of children and adolescents with developmental and academic issues in a school setting, especially teacher-identified issues related to focus, behaviour, social skills, sensory processing, anxiety and/or academic performance. The Brain Balance programme operates as an in-centre programme at various locations across the United States, with the first centre opening in 2007. However, the Brain Balance programme had not yet been examined in a school setting. Unlike many conventional school-based services that each focus on a single area of development (e.g., physical therapy concentrates on motor skills; educational supports focus on academic skills), the Brain Balance programme is unique in its whole-child approach, which integrates multiple interrelated domains of development (e.g., sensory, motor and cognitive areas) previously studied in neurobiological and behavioural studies of children (Davis et al., 2009; Diamond, 2000; Hadders-Algra, 2016; Mancini et al., 2018). Participation in this programme involves regular frequency and duration of multimodal activities, including sensory engagement, motor skills development, cognitive exercises, nutritional guidance and academic training, along with complementary home-based exercises (see the Training Programme section for more details on implementation of the programme). The value of school-based interventions that adopt more comprehensive integrative approaches has been largely unexplored.
The efficacy of the in-centre Brain Balance programme has previously been demonstrated in large samples of children and adolescents with developmental and attentional issues who showed significant improvements in cognitive performance (Jackson & Wild, 2021), attention (Jackson & Jordan, 2022; Teicher et al., 2023) and parent-reported mental well-being (Jackson & Robertson, 2020). Specifically, children and adolescents (aged 4–17 years) who participated in the Brain Balance programme for three months experienced significant improvements in overall performance on tests of memory, reasoning, verbal ability and concentration (Jackson & Wild, 2021) and experienced on average a decline in attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) symptoms in parent-rated scores on the Brown Attention-Deficit Disorder Scales® (Jackson & Jordan, 2022). More than half of these participants experienced statistically significant reliable change in attentional functioning from pre- to post-programme. These effects were observed especially in participants who had more pronounced attentional issues at baseline. Complementary findings from an open exploratory study recently demonstrated that children diagnosed with ADHD (aged 8–14 years) who underwent a combination of Brain Balance and Interactive Metronome® training for 15 weeks experienced improvement in ADHD symptoms on both parent- and clinician-rated measures, compared to typically developing controls (Teicher et al., 2023).
The abovementioned studies evaluated the effects of the Brain Balance programme when administered as an in-centre programme and assessed outcomes from the perspectives of parents, clinicians and Brain Balance staff. However, given the pandemic-related increases in academic and mental health needs of students (Panagouli et al., 2021; Schaffer et al., 2021), we aimed to evaluate whether the Brain Balance programme — implemented in a school setting — could improve students’ developmental, cognitive and behavioural outcomes, including from the perspectives of teachers. To that end, the present pilot study assessed the efficacy of the Brain Balance programme three times per week during the school year for students with pre-existing developmental and academic challenges (aged 5–15 years) at a private school serving students in preschool through twelfth grade. The outcome measures in this study focused on three areas: (1) primitive reflexes and sensorimotor skills; (2) cognitive functioning as measured by the Cambridge Brain Sciences suite of neurocognitive tasks; and (3) behaviours that could disrupt learning or the classroom environment, as measured by the Vanderbilt ADHD Diagnostic Teacher Rating Scale, a 35-item scale that has been validated and widely used as a diagnostic rating scale for inattention, hyperactivity, conduct/oppositional problems and anxiety or depression problems in children (Kelsay & Dardar, 2018; Wolraich et al., 2013). Regarding the first area of focus, the primitive reflexes are a group of reflexive movements that enable infants to stretch, grasp and suckle — that is, to interact with their environment. In typically developing infants, primitive reflexes are suppressed over the first postnatal year to allow for the normal transition from brainstem-mediated reflex responses in early development to more voluntary, cortically controlled behaviours later in development (Amiel-Tison, 1968; Capute et al., 1982; Schott & Rossor, 2003). However, retention of primitive reflexes beyond this early developmental period is thought to be a possible early indicator of neurodevelopmental issues (Chinello et al., 2018; Sigafoos et al., 2021; Teitelbaum et al., 2004), making primitive reflexes a potentially informative outcome measure to examine in students displaying challenges in school.
The implementation of an on-site Brain Balance programme at school in which students participated during school hours was intended to improve learning and functional outcomes, particularly for those students who had a history of struggling academically. In line with observations of participants from the in-centre Brain Balance programme (Jackson & Jordan, 2022; Jackson & Robertson, 2020; Jackson & Wild, 2021), we hypothesized that students in the school-based Brain Balance programme would demonstrate diminished primitive reflexes, increased skill in sensorimotor activities and improvements in cognitive performance and behaviour in the classroom.
Materials and methods
Ethical approval and informed consent
Approval for this retrospective data review was granted by an institutional review board (IRB) at Advarra (Columbia, Maryland, USA), an independent organization accredited by the US Office for Human Research Protections and the Association for the Accreditation of Human Research Protection Programs. The Advarra IRB concluded that this retrospective data review met the requirements for exemption from IRB oversight, according to the Department of Health and Human Services regulations found at 45 CFR 46.104(d)(4). For participation in the Brain Balance programme, informed parental consent was obtained for any participants prior to enrolment.
Participants and inclusion criteria
Demographic characteristics of participants.
Note: The total initial number of participants enrolled was 30. However, only 26 of these participants had a complete set of outcome data for study analysis (15 in the Brain Balance group and 11 in the control group, as listed in parentheses). Any numbers in parentheses refer to the final number of participants who had complete outcome data.
Although parents were not required to disclose the specific diagnoses, if any, of their participating child, some of the parents did voluntarily provide this information. Based on this limited information available, we know that the Brain Balance group consisted of some participants with the following diagnoses: ADHD (n = 2); learning disability (n = 1); and sensory processing disorder (n = 1). In the control group, some participants had ADHD (n = 2) or learning disability (n = 1).
Design
Our retrospective data review examined results from eligible students who had participated in the Brain Balance programme throughout the school year (n = 15) or a group of students who had not participated in the programme and served as a control group (n = 11). The students in the Brain Balance (BB) group and control group were not matched. Both the BB group and the control group underwent pre-programme baseline assessments of primitive reflexes, sensorimotor skills and cognitive functioning, conducted by BB-trained technicians (see Measures section). At the time of these assessments for students, teachers also completed the Vanderbilt ADHD Diagnostic Teacher Rating Scale. After completion of the Brain Balance programme by participants in the BB group, both the BB group and the control group (as well as teachers) completed all assessments again.
Training programme
Participants in the Brain Balance programme attended three sessions per week throughout the school year on-site at school, with each session lasting one hour (45 minutes of sensorimotor stimulation and 15 minutes of academic activities), along with other multimodal activities targeting various developmental areas (see the list below). The programme was administered by trained technicians who had completed a progression of training in Brain Balance protocols in which they were required to pass all station certifications and be approved while being shadowed by a trainer. All participants went through the same series of developmentally appropriate stations. Each exercise/activity was progressive in nature and changed in duration, quantity and complexity as the participants’ functional abilities improved over the course of the programme. The stations consisted of the following exercises and activities: passive sensory stimulation in the form of tactile, olfactory, visual and auditory stimulation (Woo et al., 2015); for example, auditory stimulation involved wearing a clip-on metronome to hear a rhythmic tone; exercises targeting primitive and postural reflexes (Chandradasa & Rathnayake, 2020), which were assigned based on indicators of a retained reflex at the time of the initial assessment; core muscle exercises to engage abdominal muscles, lateral core muscles and back muscles (Myer et al., 2011); proprioceptive and balance training, using a rocker board and one-leg balance (Fong et al., 2016; Kobel et al., 2020); gait exercises, using the cross-crawl march (Surburg & Eason, 1999) and jump rope (Trecroci et al., 2015); fine motor activities, including the palmar grasp reflex to increase muscle strength and the Purdue Peg Board to improve dexterity and speed, which involves using fingers to place small pegs into a board with 25 holes (Squillace et al., 2015); rhythm and timing exercises using Rhythmicity (UCSF Neuroscape, San Francisco, CA), a tablet-based game designed to assess sensorimotor synchronization ability with auditory, visual and/or tactile stimuli (Johnson et al., 2020); activities that aim to enhance auditory and visual processing, as well as coordination and endurance of eye movements (Fisher et al., 2015; Robert et al., 2014). More specifically, auditory engagement consisted of exposure to varying levels of auditory stimulation and activities targeting the ability to filter and rapidly process auditory information. Visual stimulation was achieved through exposure to colour and light stimulation, as well as exercises that require eye coordination, timing and speed of processing perceived information.
The academic component of the one-hour session was based on the initial functional assessment and focused on improving literacy and listening skills. In addition to the abovementioned on-site activities, parents were asked to assist their children in completing daily exercises at home and were also given nutritional guidance and support throughout the duration of the programme. The home exercises consisted of 0–8 primitive reflexes (assigned if the primitive reflex was present at the time of assessment), physical fitness activities (push-ups and sit-ups) and eye-strengthening exercises. To ensure consistency in parental implementation of the at-home portions of the programme, parents received training on how to perform the home exercises and were provided access to an online parent portal that included videos on each of the exercises as well as written instructions with photos.
Measures
Primitive reflexes and sensorimotor tasks
Before and after Brain Balance participation, students were assessed for eight primitive reflexes including the asymmetric tonic neck reflex, Landau reflex, Moro reflex, palmar reflex, rooting reflex, spinal galant reflex, symmetric tonic neck reflex and tonic labyrinthine head reflex (Chandradasa & Rathnayake, 2020). Students were scored on a scale from zero to four, with zero indicating a complete absence of the reflex and four indicating a strong reflex reminiscent of what would be observed in infants. In addition, six sensorimotor skills were measured with the dichotic listening test (Westerhausen & Kompus, 2018), tests of fine motor skills, gait and aerobic ability, proprioception, rhythm and timing and the vestibulo-ocular reflex.
In order to assess fine motor skills, students were timed on their completion of the Purdue Peg Board using 25 pegs with the dominant hand (Squillace et al., 2015). To assess proprioception, a rocker board and the one-leg balance test was used (Fong et al., 2016; Kobel et al., 2020), where students were assessed sequentially through the following levels of difficulty until they were unable to maintain balance for the specified amount of time: (1) maintain balance with two feet on a rocker board for 30 seconds; (2) maintain one-leg balance on the ground with eyes open for up to 60 seconds; (3) maintain one-leg balance on a rocker board for up to 60 seconds; (4) maintain one-leg balance on the ground with eyes closed for up to 60 seconds; and (5) maintain one-leg balance on a rocker board with eyes closed for 60 seconds. Participants then repeated these levels using the other leg.
To assess gait, we used the cross-crawl march (Surburg & Eason, 1999) and jump rope (Trecroci et al., 2015), where students were assessed sequentially through the following levels of difficulty until they were no longer able to perform for the specified number of sets: (1) cross-crawl march, where students tap the hand to the opposite knee as they march, for 10 sets of marching; (2) cross-crawl march for 20 sets; (3) march while raising the opposite arm at a 90-degree angle, for 20 sets; (4) march while turning the head to the raised hand, for 20 sets; (5) cross-crawl march using a low-lateral skater pattern, for 15 sets; (6) jump rope 10 times; (7) jump rope 20 times; and (8) jump rope 40 times. Students were given verbal and visual instructions for all tasks.
Cognitive test batteries
Before and after Brain Balance participation, students completed cognitive testing via the Cambridge Brain Sciences (CBS) web-based testing platform, which has been used for numerous large-scale studies of cognition (Hampshire et al., 2012; Nichols et al., 2020; Owen et al., 2010; Stafford et al., 2020). The CBS assessment consisted of a collection of six cognitive tests including: (1) Double Trouble (a modified Stroop task); (2) Feature Match (feature-based attention and concentration); (3) Monkey Ladder (visuospatial working memory); (4) Rotations (mental rotation); (5) Spatial Span (short-term memory); and (6) Token Search (working memory and strategy). Detailed descriptions of these cognitive tasks (including screenshots and test-retest reliability) can be found in the supplementary materials of Wild et al. (2018). Scores were standardized (z-scored) to account for different measurement scales across tests. The mean and standard deviation used for standardization were calculated only on the pre-programme scores.
Teacher-rated behaviours of concern
Before and after students participated in the Brain Balance programme, teachers completed the Vanderbilt ADHD Diagnostic Teacher Rating Scale (VADTRS; Kelsay & Dardar, 2018; Wolraich et al., 2013). Scores were summed across each of the five subtypes (inattention, hyperactivity/impulsivity, combined subtype, oppositional and defiant conduct disorders and anxiety or depression symptoms) prior to comparison across groups.
Data and statistical analysis
All data were tested for normality (Shapiro-Wilk test), equal variance (Levene’s test) and sphericity (Mauchly’s test) prior to analysis. In analyses in which the variance between groups was not equal, a Brown-Forsythe correction was applied to the degrees of freedom. In analyses in which within-subject factor levels were spherical, a Huynh-Feldt correction was applied to the degrees of freedom. No analyses violated normality. A Dunn-Šidák multiple-comparisons correction was applied to all pairwise tests to control the family-wise error rate. The mean and standard error of the mean (SEM) were used throughout as measures of central tendency and dispersion, respectively.
All analyses were performed as a two-way mixed-design analysis of covariance (ANCOVA). Because the age of participants varied over a large range, age was added to the model as a covariate. (Age did not co-vary with any factor of a given model, nor was age predicted by group placement.) In all ANCOVAs, an adjusted partial eta-squared (adj. 
Results
Descriptive statistics for primitive reflexes, sensorimotor tasks, CBS scores and VADTRS subtype scores.
Note: Abbreviations: SD, standard deviation; BB, Brain Balance; CBS, Cambridge Brain Sciences; VADTRS, Vanderbilt ADHD Diagnostic Teacher Rating Scale.
Primitive reflexes and sensory motor skills pre- and post-BB programme
Tests of eight primitive reflexes and six sensory motor tasks were administered pre- and post-participation to both control and BB participants. BB participants demonstrated significantly diminished primitive reflexes (F6.01, 108.12 = 4.09, p < .001, adj. The effect of the Brain Balance programme on sensorimotor ability. (a) Paired bar plots depict the difference score (post-test minus pre-test) of eight primitive reflexes tested before and after the Brain Balance (BB) programme (red bars) or before and after a comparable period of time (control group; grey bars). The bracket and asterisk indicate a significant interaction (F6.01, 108.12 = 4.09, p < .001, adj. 
Additionally, six sensorimotor tests were administered in control and BB participants before and after programme participation. BB participants scored significantly higher across all sensorimotor tasks (F5, 100 = 13.65, p < .001, adj. 
Cognitive task performance pre- and post-BB programme
Six CBS cognitive tasks were administered to control and BB participants: (1) Double Trouble; (2) Feature Match; (3) Monkey Ladder; (4) Rotations; (5) Spatial Span; and (6) Token Search. Although BB participants demonstrated improved test accuracy across all tests and control participants improved on two tests, the difference between the groups was not statistically significant (F5, 105 = 2.03, p = .080, adj. The effect of the Brain Balance programme on cognitive task performance. (a) Paired bar plots depict the difference score (post-test minus pre-test) of six Cambridge brain sciences tasks, tested before and after the BB programme (red bars) or before and after a comparable period of time (control group; grey bars). Interaction: (F5, 105 = 2.03, p = .080, adj. 
Next, reaction time was measured in four of six CBS tests (Monkey Ladder, Spatial Span, Token Search and Double Trouble). As with test accuracy, improvements in reaction time were highly variable and were not significantly different across conditions (F2.05, 41.02 = 0.93, p = .406, adj. 
Teacher-rated behaviours pre- and post-BB programme
The 35-item VADTRS is organized into five subtypes: (1) Inattention; (2) Hyperactivity/Impulsivity; (3) Combined (combination of subtypes 1 and 2); (4) oppositional defiant and conduct disorders; and (5) anxiety or depression symptoms. Brain Balance participants demonstrated significantly improved scores across all subtypes compared with their control counterparts (F2.59, 49.11 = 9.60, p < .001, adj. The effect of the Brain Balance programme on behaviours of concern. Paired bar plots depict the difference score (post-test minus pre-test) of the five subtypes of the Vanderbilt ADHD diagnostic teacher rating scale, tested before and after the Brain Balance® (BB) programme (red bars) or before and after a comparable period of time (control group; grey bars). The bracket and asterisk indicate a significant interaction (F2.59, 49.11 = 9.60, p < .001, adj. 
Discussion
The Brain Balance programme, a multimodal childhood training programme, has previously been demonstrated to improve cognitive performance and mental well-being in a centre-based setting (Jackson & Jordan, 2022; Jackson & Robertson, 2020; Jackson & Wild, 2021) but had not yet been implemented or examined in a school setting. In the present study, we showed that students (aged 5–15 years) with developmental challenges who participated in the Brain Balance programme in a school setting displayed improvements in: (1) primitive reflex integration and sensorimotor skills; and (2) teacher-rated behaviours as measured by VADTRS scores. Students also improved performance across multiple cognitive tasks as measured by the CBS cognitive inventory, although this effect was not significant. Collectively, these results provide preliminary evidence for the efficacy of the Brain Balance programme in a school setting — improving students’ sensorimotor abilities and primitive reflexes and reducing behaviours disruptive to learning in the classroom.
In the present study, Brain Balance participants showed a significant decrease in the level of primitive reflex activity compared with control participants. Previous studies have reported significantly higher levels of primitive reflex retention in school-aged children with ADHD symptoms compared with typically developing peers (Bob et al., 2021; Konicarova et al., 2013; Sigafoos et al., 2021; Taylor et al., 2004). Retained primitive reflexes have also been associated with deficits in multiple other developmental areas, including delayed motor development (Gieysztor et al., 2018), reading deficits (McPhillips & Sheehy, 2004) and learning difficulties (Chandradasa & Rathnayake, 2020), and could be an early indicator of neurodevelopmental conditions (Chinello et al., 2018; Sigafoos et al., 2021; Teitelbaum et al., 2004). Our finding that five of eight primitive reflexes were significantly diminished after completion of the Brain Balance programme suggests that sensory stimulation and motor skills exercises, particularly those that target the primitive reflexes directly, are sufficient to reduce the strength of retained primitive reflexes in students with developmental difficulties.
Brain Balance participants were also significantly more likely than control participants to improve in all tests of sensorimotor abilities, including gait, fine motor skills, proprioception, auditory processing, internal timing and the vestibulo-ocular reflex. Improvements across multiple sensorimotor domains were expected given the multimodal nature of the Brain Balance programme. Interestingly, the four tasks in which Brain Balance participants improved the most required instantaneous biofeedback from the proprioceptive and vestibular systems, whereas the auditory and timing tasks (the two tasks that improved to a lesser degree) provided predominantly external (visual and auditory) feedback. Future work is needed to delineate the programme’s effect on each sensorimotor domain and to measure the individual contributions of each task to students’ development as a whole. The observed sensorimotor improvements, together with the reduction in primitive reflexes, indicate that the Brain Balance programme improves the functioning of proprioceptive and vestibular feedback mechanisms crucial for the voluntary control of complex movements and behaviours. These results provide further evidence in favour of a multimodal approach to improving sensorimotor development in children with developmental issues (Chandradasa & Rathnayake, 2020; Grigg et al., 2018; Sigafoos et al., 2021) and the feasibility of implementing programmes targeting motor skills in a school setting (Bautista et al., 2020).
Next, participants were asked to complete six CBS tests measuring cognitive functions such as attention, working and short-term memory, mental rotation and response inhibition. Scores across these six tasks were highly variable in both Brain Balance and control participants, resulting in insufficiently powered studies (i.e., ß < .80) of both test accuracy and reaction time. Cognitive change is thought to be a complex, dynamic process that is highly dependent on the situation in which it occurs and can sometimes be difficult to accurately capture in experimental situations (Brizuela & Scheuer, 2016). Previous findings demonstrating improvements in cognitive performance following Brain Balance participation by children from similar age groups as the present study suggest that a main shortcoming of this study was an insufficient sample size (Jackson & Wild, 2021). A sufficiently powered study is needed to confirm the Brain Balance programme’s efficacy in improving these cognitive abilities when administered in a school setting. The results of such a study would be highly relevant, as the cognitive functions tested in these CBS tasks are reflective of core features of ADHD (Dörrenbächer & Kray, 2019; Moura et al., 2019; Suskauer et al., 2008), which are often targeted by computer-based cognitive training. Cognitive training alone, however, has not been shown to produce durable improvements in ADHD symptoms (Rapport et al., 2013; Sonuga-Barke et al., 2014) and calls for multimodal approaches are increasing (Rapport et al., 2013; Sharma et al., 2015). Interestingly, a recent meta-analysis suggested that physical exercise — one of the core components of the Brain Balance programme — was the most reliable intervention, out of several other non-pharmacological interventions, to improve cognitive functions that are diminished in children with ADHD (Lambez et al., 2020). Moreover, certain non-pharmacological interventions were reported in one study to be equally efficacious in unmedicated and medicated participants (Lambez et al., 2020). Collectively, these studies point to the potential of multimodal non-pharmacological interventions in serving as a useful adjunct to frontline psychostimulant medication for moderate cases of ADHD.
Finally, Brain Balance participants demonstrated a transfer effect from sensorimotor improvements to improved classroom behaviour, as evidenced by significantly improved VADTRS scores compared with controls. Specifically, Brain Balance participants improved on scores related to the inattention and combined subtypes of the VADTRS, indicating an improved ability to sustain attention and mental effort, ignore distracting stimuli, listen to and follow direct verbal instructions and complete schoolwork on time (Wolraich et al., 1998). Moreover, the VADTRS is designed to contain all of the ADHD diagnostic criteria from the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, fourth edition (DSM-IV; Wolraich et al., 2013). Considering teachers’ observations of students’ behaviours in the classroom is critical to assessing a child’s overall functioning, as ADHD symptoms can negatively impact numerous areas of school functioning including attention, self-regulation, independence, motivation, basic learning, social relationships, motor skills and communication (García et al., 2015). Our findings of diminished ADHD symptoms following participation in the Brain Balance programme further underscore the need for more investigation into the role of non-pharmacological multimodal interventions in addressing attentional and developmental challenges in children and adolescents.
Limitations
As the results presented here are from a small pilot study with an insufficient sample size, they will need to be replicated with a larger sample size in a sufficiently powered study, as well as with random assignment of participants to the intervention and control groups. Analyses of outcomes in subgroups of participants would also allow more precise interpretation of the results, including subgroups of participants with and without ADHD. (In this study, parents were not required to disclose personal health information of their children, including diagnoses, as a prerequisite for study enrolment.)
Further, the present study did not assess whether the outcomes examined had any impact on the academic performance of students who participated in the Brain Balance programme. However, the outcomes examined here (sensory motor skills, attention and cognitive performance) have been shown in previous studies to influence and be predictive of academic achievement, including in maths, reading comprehension and writing (Bull et al., 2008; Checa & Rueda, 2011; Geertsen et al., 2016; Hajovsky et al., 2018; Khng & Ng, 2021; Rennie et al., 2014; Schmidt et al., 2017; Taub et al., 2008; Worthen, 2010). It would be useful for future studies of the Brain Balance programme in a school setting to examine pre- and post-programme scores on standardized academic tests, in order to elucidate whether program-related improvements in sensory motor skills, VADTRS scores and CBS cognitive performance translate to improvements in academic outcomes.
Lastly, the cost of Brain Balance programme participation brings up issues of equity that could impact recruitment of participants, as these costs were covered mainly by the school but also had to be covered partially by some of the participants’ families. To ensure more inclusive participation of all students regardless of financial capacity to pay for the programme, financial partnerships between the programme and school districts may be a way to serve broader populations of students. This model has been previously suggested for partnerships between external community-based providers and schools as a way to fill the gaps in services that some schools would otherwise be unable to provide (Brueck, 2016; Missiuna et al., 2012; Phoenix et al., 2021).
Conclusions
In this pilot study of the Brain Balance programme in a school setting, a sample of students with developmental difficulties who completed the programme demonstrated significant improvements in age-appropriate primitive reflex development, sensorimotor skills and a decrease in teacher-rated behaviours that could disrupt learning or the classroom environment. Together, these preliminary results point to the potential efficacy of the Brain Balance programme in a school setting and complement previous findings of its efficacy in a centre-based setting. The findings set the stage for future studies to assess the generalizability of these findings to other school settings and in larger student populations, as well as in student populations where specific developmental diagnoses and medication status are known.
El programa Brain Balance® mejora la atención y el comportamiento en el aula de estudiantes con dificultades de atención y de desarrollo en un entorno escolar
Los niños y adolescentes con dificultades de aprendizaje y/o de desarrollo a menudo dependen de los servicios y apoyos educativos que se proporcionan en el entorno escolar (Jeffries et al., 2019; Whitmire, 2002). Las escuelas con los recursos adecuados utilizan una variedad de servicios y soportes para atender a los estudiantes con dificultades, como la terapia ocupacional, servicios de logopedia, fisioterapia, intervenciones conductuales, asesoramiento de salud mental y otros apoyos educativos (Cahill & Bazyk, 2020; Duong et al., 2021; Jeffries et al., 2019; Whitmire, 2002). Sin embargo, la calidad y/o disponibilidad de estos servicios puede variar considerablemente de un distrito escolar a otro (Gottfredson & Gottfredson, 2002; Morgan et al., 2016), lo que resulta en un acceso limitado para algunos estudiantes con dificultades a servicios muy necesarios. La pandemia de COVID-19 exacerbó estas limitaciones en el acceso, con muchos distritos escolares abrumados por el aumento relacionado con la pandemia en las necesidades académicas y de salud mental de los estudiantes y por la escasez generalizada de personal que dejó a los centros escolares incapaces de evaluar y apoyar a los estudiantes con dificultades (Panagouli et al., 2021; Schaffer et al., 2021; U.S. Department of Education, 2021). En estos casos, se considera que las asociaciones entre las escuelas y los prestadores externos de servicios comunitarios son valiosas para llenar los vacíos en los servicios/intervenciones que algunas escuelas no podrían proporcionar de otro modo (Brueck, 2016; Missiuna et al., 2012; Phoenix et al., 2021). Cada vez más evidencias demuestran la viabilidad de implementar intervenciones con base empírica en un entorno escolar, así como la eficacia de las intervenciones basadas en la escuela para mejorar los resultados de los estudiantes (Barstead et al., 2018; Kam et al., 2003; Kirk et al., 2021; Langbecker et al., 2019; Naylor et al., 2015; Winther et al., 2014).
En el presente estudio piloto, nos propusimos evaluar la eficacia del programa Brain Balance®, un programa de formación basado en la intervención, mejora de los resultados funcionales de los niños y adolescentes con dificultades de aprendizaje y de desarrollo en un entorno escolar, especialmente los problemas identificados por los profesores relacionados con la concentración, el comportamiento, las habilidades sociales, el procesamiento sensorial, la ansiedad y/o el rendimiento académico. El programa Brain Balance se imparte en varios centros de Estados Unidos, el primero de los cuales abrió sus puertas en 2007. Sin embargo, este programa aún no se había examinado en un entorno escolar. A diferencia de muchos servicios escolares convencionales centrados en una única área del desarrollo (por ejemplo, la fisioterapia se concentra en las habilidades motoras; los apoyos educativos se centran en las habilidades académicas), el programa Brain Balance es único en su enfoque holístico del niño que integra múltiples campos interrelacionados del desarrollo (por ejemplo, áreas sensoriales, motoras y cognitivas) previamente investigados en estudios neurobiológicos y conductuales de la infancia (Davis et al., 2009; Diamond, 2000; Hadders-Algra, 2016; Mancini et al., 2018). La participación en este programa implica una frecuencia y duración regulares de actividades multimodales que incluyen activación sensorial, desarrollo de habilidades motoras, ejercicios cognitivos, orientación nutricional y capacitación académica, junto con ejercicios complementarios en el hogar (véase la sección Programa de formación para obtener más detalles sobre la implementación del programa). El valor de las intervenciones escolares que adoptan enfoques integradores más amplios ha quedado en gran medida sin explorar.
La eficacia del programa Brain Balance en el propio centro se ha demostrado previamente en grandes muestras de niños y adolescentes con problemas de desarrollo y de atención que mostraron mejoras significativas en el rendimiento cognitivo (Jackson & Wild, 2021), la atención (Jackson & Jordan, 2022; Teicher et al., 2023) y el bienestar mental percibido por los padres (Jackson & Robertson, 2020). En particular, los niños y adolescentes (de 4 a 17 años) que participaron en el programa Brain Balance durante tres meses experimentaron mejoras significativas en el rendimiento general en pruebas de memoria, razonamiento, capacidad verbal y concentración (Jackson & Wild, 2021) y experimentaron, en general, una disminución de los síntomas del trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) en las puntuaciones calificadas por los padres en la Escala de TDA de Brown® (Jackson & Jordan, 2022). Más de la mitad de estos participantes experimentaron un cambio estadísticamente significativo y fiable en el funcionamiento de la atención desde antes hasta después del programa. Estos efectos se observaron especialmente en los participantes que tenían problemas de atención más pronunciados al inicio del programa. Los resultados complementarios de un estudio exploratorio abierto demostraron recientemente que los niños diagnosticados con TDAH (de entre 8 y 14 años) que se sometieron a una combinación de entrenamiento con los programas Brian Balance e Interactive Metronome® durante 15 semanas experimentaron una mejora en cuanto a los síntomas del TDAH tanto en las medidas evaluadas por los padres como por los médicos, en comparación con los controles de desarrollo habitual (Teicher et al., 2023).
Los estudios anteriormente mencionados evaluaron los efectos del programa Brain Balance al impartirse en un centro y evaluaron los resultados desde la perspectiva de los padres, los médicos y el personal de Brain Balance. Sin embargo, teniendo en cuenta las consecuencias de la pandemia en las necesidades académicas y de salud mental de los estudiantes (Panagouli et al., 2021; Schaffer et al., 2021), nos propusimos evaluar si el programa Brain Balance — implementado en un entorno escolar — podría mejorar los resultados de desarrollo, cognitivos y conductuales de los estudiantes, incluso desde la perspectiva de los docentes. Con ese fin, el presente estudio piloto evaluó la eficacia del programa Brain Balance tres veces por semana durante el año escolar para estudiantes con dificultades de aprendizaje y desarrollo preexistentes (entre cinco y 15 años) en una escuela privada que atiende a estudiantes desde preescolar hasta el primer curso de la educación secundaria obligatoria (ESO). Las medidas de resultado en este estudio se centraron en tres áreas: (1) reflejos primitivos y habilidades sensoriomotoras; (2) funcionamiento cognitivo medido según el conjunto de tareas neurocognitivas de Cambridge Brain Sciences; y (3) comportamientos que podrían alterar el aprendizaje o el ambiente del aula, medidos por la Escala de Vanderbilt para la valoración de síntomas TDAH para profesores (Vanderbilt ADHD Diagnostic Teacher Rating Scale, VADTRS), una escala de 35 ítems que ha sido validada y ampliamente utilizada como una tabla de calificación diagnóstica para la falta de atención, la hiperactividad, los problemas de conducta, ansiedad o depresión en los niños (Kelsay & Dardar, 2018; Wolraich et al., 2013). En cuanto a la primera área de interés, los reflejos primitivos son un grupo de movimientos reflejos que permiten a los bebés estirarse y alcanzar, o mamar; es decir, interactuar con el entorno. En bebés con un desarrollo estándar, los reflejos primitivos se suprimen durante el primer año después del nacimiento para permitir la transición normal de respuestas reflejas mediadas por el tronco encefálico en el desarrollo temprano a comportamientos más voluntarios y controlados por la corteza cerebral más adelante en el desarrollo (Amiel-Tison, 1968; Capute et al., 1982; Schott & Rossor, 2003). Sin embargo, se cree que la retención de reflejos primitivos más allá de este período de desarrollo temprano es un posible indicador temprano de problemas de neurodesarrollo (Chinello et al., 2018; Sigafoos et al., 2021; Teitelbaum et al., 2004), lo que hace que los reflejos primitivos sean una medida de resultado potencialmente informativo en análisis de estudiantes que muestran ciertas dificultades en la escuela.
La implementación de un programa Brain Balance in situ en la propia escuela, en el que los estudiantes participaban durante el horario escolar, tenía como objetivo mejorar el aprendizaje y los resultados funcionales, en particular para aquellos estudiantes que tenían un historial de dificultades académicas. En línea con las observaciones de los participantes del programa Brain Balance (Jackson & Jordan, 2022; Jackson & Robertson, 2020; Jackson & Wild, 2021), planteamos la hipótesis de que los estudiantes que participaron en el programa Brain Balance en la escuela demostrarían una disminución de los reflejos primitivos, una mayor habilidad en las actividades sensoriomotoras y mejoras en el rendimiento cognitivo y el comportamiento en el aula.
Materiales y métodos
Aprobación ética y consentimiento informado
La aprobación de esta revisión retrospectiva de datos fue otorgada por una junta de revisión institucional (IRB) de Advarra (Columbia, Maryland, USA), una organización independiente acreditada por la Oficina estadounidense para la protección de los participantes en investigaciones con seres humanos y la Asociación para la acreditación de programas de protección de los participantes en investigaciones con seres humanos. El IRB de Advarra llegó a la conclusión de que esta revisión retrospectiva de datos cumplía los requisitos para la exención de la supervisión por su parte, de acuerdo con las regulaciones del Departamento de Salud y Servicios Humanos que se encuentran en 45 CFR 46.104(d)(4). Para la participación en el programa Brain Balance, se obtuvo el consentimiento informado de los padres de todos los participantes antes de la inscripción.
Participantes y criterios de inclusión
Características demográficas de los participantes.
Nota: El número total inicial de participantes inscritos fue de 30. Sin embargo, solo 26 de estos participantes tenían un conjunto completo de datos de resultados para el análisis del estudio (15 en el grupo Brain Balance y 11 en el grupo de control, como se indica entre paréntesis). Los números entre paréntesis se refieren al número final de participantes que tenían datos de resultados completos.
Aunque los padres no estaban obligados a revelar los diagnósticos específicos, en su caso, de su hijo participante, algunos de ellos proporcionaron voluntariamente esta información. Basándonos en esta limitada información disponible, sabemos que el grupo de Brain Balance estaba formado por algunos participantes con los siguientes diagnósticos: TDAH (n = 2), problemas de aprendizaje (n = 1) y trastorno del procesamiento sensorial (n = 1). En el grupo de control, algunos participantes tenían TDAH (n = 2) o dificultades de aprendizaje (n = 1).
Diseño
Nuestra revisión retrospectiva de datos examina los resultados de estudiantes elegibles que habían participado en el programa Brain Balance a lo largo del año escolar (n = 15) o un grupo de estudiantes que no habían participado en el programa y sirvieron como grupo de control (n = 11). Los alumnos del grupo Brain Balance (BB) y del grupo de control no estaban emparejados. Tanto el grupo BB como el grupo de control se sometieron a evaluaciones de referencia previas al programa de sus reflejos primitivos, habilidades sensoriomotoras y funcionamiento cognitivo, realizadas por técnicos formados en BB (véase la sección Medidas ). En el momento de estas evaluaciones de los estudiantes, los profesores también completaron la Escala de Vanderbilt para profesores VADTRS. Tras la finalización del programa Brain Balance por parte de los participantes del grupo BB, tanto el grupo BB como el grupo de control (así como los profesores) volvieron a completar todas las evaluaciones.
Programa de formación
Los participantes en el programa Brain Balance asistieron a tres sesiones semanales a lo largo del curso escolar en su propio colegio, con una duración de 1 hora cada sesión (45 minutos de estimulación sensoriomotora y 15 minutos de actividades académicas), junto con otras actividades multimodales dirigidas a diversas áreas del desarrollo (véase la lista más abajo). El programa fue impartido por técnicos formados que habían completado una progresión de formación en los protocolos de Brain Balance en la que se les exigía que pasaran todas las certificaciones del centro y recibieran el visto bueno mientras eran supervisados por un formador. Todos los participantes pasaron por la misma serie de ejercicios apropiados para su desarrollo. Cada ejercicio/actividad era de naturaleza progresiva y cambiante en duración, cantidad y complejidad a medida que las capacidades funcionales de los participantes mejoraban en el transcurso del programa. Las etapas consistían en los siguientes ejercicios y actividades: estimulación sensorial pasiva en forma de estimulación táctil, olfativa, visual y auditiva (Woo et al., 2015); por ejemplo, la estimulación auditiva implicaba llevar un metrónomo con clip para escuchar un tono rítmico; ejercicios enfocados a los reflejos primitivos y posturales (Chandradasa & Rathnayake, 2020), que se asignaron en función de los indicadores de un reflejo retenido en el momento de la evaluación inicial; ejercicios de los músculos centrales para activar los músculos abdominales, los músculos centrales laterales y los músculos de la espalda (Myer et al., 2011); entrenamiento propioceptivo y de equilibrio, utilizando una tabla balancín y equilibrio con una sola pierna (Fong et al., 2016; Kobel et al., 2020); ejercicios de marcha, utilizando la marcha cruzada (Surburg & Eason, 1999) y saltar a la cuerda (Trecroci et al., 2015); ejercicios de motricidad fina, incluyendo el reflejo de prensión palmar para aumentar la fuerza muscular y la tarea conocida como Purdue Peg Board para mejorar la destreza y la velocidad, que consiste en utilizar los dedos para colocar pequeñas clavijas en un tablero con 25 agujeros (Squillace et al., 2015); ejercicios de ritmo y sincronización utilizando Rhythmicity (UCSF Neuroscape, San Francisco, CA), un juego basado en tableta diseñado para evaluar la capacidad de sincronización sensoriomotora con estímulos auditivos, visuales y/o táctiles (Johnson et al., 2020); actividades dirigidas a mejorar el procesamiento auditivo y visual, así como la coordinación y la resistencia de los movimientos oculares (Fisher et al., 2015; Robert et al., 2014). Más concretamente, el compromiso auditivo consistió en la exposición a diversos niveles de estimulación auditiva y actividades dirigidas a la capacidad de filtrar y procesar rápidamente la información auditiva. La estimulación visual se logró mediante la exposición a estímulos de color y luz, así como a ejercicios que requieren coordinación ocular, sincronización y velocidad de procesamiento de la información percibida.
El componente académico de la sesión de una hora se basaba en la evaluación funcional inicial y en la mejora de la alfabetización y la capacidad de escucha. Además de las actividades in situ mencionadas, se pidió a los padres que ayudaran a sus hijos a completar los ejercicios diarios en casa y también se les proporcionó orientación y apoyo nutricional durante toda la duración del programa. Los ejercicios en casa consistían en reflejos primitivos 0–8 (asignados si el reflejo primitivo estaba presente en el momento de la evaluación), actividades de acondicionamiento físico (flexiones y abdominales) y ejercicios de fortalecimiento ocular. Para garantizar la coherencia en la aplicación por parte de los padres de las partes del programa realizadas en casa, los padres recibieron formación sobre cómo realizar los ejercicios en casa y se les proporcionó acceso a un portal en línea para padres que incluía vídeos sobre cada uno de los ejercicios, así como instrucciones descritas con fotos.
Medidas
Reflejos primitivos y tareas sensoriomotoras
Antes y después de la participación en Brain Balance, se evaluaron ocho reflejos primitivos de los estudiantes, incluyendo el reflejo tónico asimétrico del cuello, el reflejo de Landau, el reflejo de Moro, el reflejo palmar, el reflejo de enraizamiento, el reflejo espinal de Galant, el reflejo tónico simétrico del cuello y el reflejo tónico laberíntico de cabeza (Chandradasa & Rathnayake, 2020). Se puntuó a los alumnos en una escala de cero a cuatro, donde cero indicaba una ausencia total del reflejo y cuatro indicaba un reflejo fuerte que se aproximaba a lo que se observaría en los lactantes. Además, se midieron seis habilidades sensoriomotoras con la prueba de audición dicótica (Westerhausen & Kompus, 2018), pruebas de motricidad fina, marcha y capacidad aeróbica, propiocepción, ritmo y sincronización, y el reflejo vestíbulo-ocular.
Para evaluar la motricidad fina, se cronometró a los alumnos en la tarea de Purdue Peg Board utilizando 25 clavijas con la mano dominante (Squillace et al., 2015). Para evaluar la propiocepción, se utilizó una tabla de balancín y la prueba de equilibrio con una sola pierna (Fong et al., 2016; Kobel et al., 2020), donde los estudiantes fueron evaluados secuencialmente a través de los siguientes niveles de dificultad hasta que fueron incapaces de mantener el equilibrio durante el tiempo especificado: (1) mantener el equilibrio con dos pies en una tabla de balancín durante 30 segundos; (2) mantener el equilibrio con una pierna en el suelo con los ojos abiertos durante un máximo de 60 segundos; (3) mantener el equilibrio con una pierna en una tabla de balancín durante un máximo de 60 segundos; (4) mantener el equilibrio con una pierna en el suelo con los ojos cerrados durante un máximo de 60 segundos; y (5) mantener el equilibrio con una pierna en una tabla de balancín con los ojos cerrados durante 60 segundos. A continuación, los participantes repitieron estos niveles con la otra pierna.
Para evaluar la marcha, se utiliza la marcha de gateo cruzado (Surburg & Eason, 1999) y el salto a la cuerda (Trecroci et al., 2015), donde los estudiantes fueron evaluados secuencialmente a través de los siguientes niveles de dificultad hasta que ya no fueron capaces de realizar el número especificado de series: (1) marcha de gateo cruzado, en la que los alumnos golpean con la mano la rodilla opuesta mientras marchan, durante 10 series de marcha; (2) marcha de gateo cruzado durante 20 series; (3) marcha mientras levantan el brazo opuesto en un ángulo de 90 grados, durante 20 series; (4) marcha mientras giran la cabeza hacia la mano levantada, durante 20 series; (5) marcha de gateo cruzado utilizando un patrón de patinador lateral bajo, durante 15 series; (6) saltar a la cuerda 10 veces; (7) saltar a la cuerda 20 veces; y (8) saltar a la cuerda 40 veces. Los alumnos recibieron instrucciones verbales y visuales para todas las tareas.
Baterías de pruebas cognitivas
Antes y después de la participación en Brain Balance, los estudiantes completaron pruebas cognitivas a través de la plataforma de pruebas basada en la web Cambridge Brain Sciences (CBS), que se ha utilizado para numerosos estudios a gran escala de la cognición (Hampshire et al., 2012; Nichols et al., 2020; Owen et al., 2010; Stafford et al., 2020). La evaluación CBS consistió en una serie de seis pruebas cognitivas que incluían: (1) Doble problema (una tarea Stroop modificada); (2) Coincidencia de características (atención y concentración basada en rasgos); (3) Escalera de monos (memoria de trabajo visoespacial); (4) Rotaciones (rotación mental); (5) Amplitud espacial (memoria a corto plazo); y (6) Búsqueda de fichas (memoria de trabajo y estrategia). Las descripciones detalladas de estas tareas cognitivas (incluidas las capturas de pantalla y la fiabilidad test-retest) se pueden encontrar en los materiales suplementarios de Wild et al. (2018). Las puntuaciones se estandarizaron (puntuación z) para dar cuenta de las diferentes escalas de medición entre las pruebas. La media y la desviación estándar utilizadas para la estandarización se calcularon solo en las puntuaciones previas al programa.
Comportamientos preocupantes evaluados por los profesores
Antes y después de que los estudiantes participaran en el programa Brain Balance, los profesores completaron la Escala de Vanderbilt para profesores(VADTRS; Kelsay & Dardar, 2018; Wolraich et al., 2013). Las puntuaciones se sumaron en cada uno de los cinco subtipos (inatención, hiperactividad/impulsividad, subtipo combinado, trastornos de conductas oposicionistas y desafiantes, y síntomas de ansiedad o depresión) antes de la comparación entre grupos.
Datos y análisis estadístico
Antes del análisis, se comprobó la normalidad de todos los datos (test de Shapiro-Wilk), la igualdad de varianzas (test de Levene) y la esfericidad (test de Mauchly). En los análisis en los que la varianza entre grupos no era igual, se aplicó una corrección Brown-Forsythe a los grados de libertad. En los análisis en los que los niveles de los factores dentro de los sujetos eran esféricos, se aplicó una corrección de Huynh-Feldt a los grados de libertad. Ningún análisis incumplió la normalidad. Se aplicó una corrección de comparaciones múltiples de Dunn-Šidák a todas las pruebas por pares para controlar la tasa de error por familias. Se utilizaron la media y el error estándar de la media (SEM) como medidas de tendencia central y dispersión, respectivamente.
Todos los análisis se realizaron como análisis de covarianza (ANCOVA) de diseño mixto de dos vías. Dado que la edad de los participantes variaba mucho, se añadió al modelo como covariable. (La edad no covarió con ningún factor de un modelo dado, ni fue predicha por la ubicación en el grupo). En todos los ANCOVA, se utilizó un eta-cuadrado parcial ajustado (adj. 
Resultados
Estadísticas descriptivas para reflejos primitivos, tareas sensoriomotoras, puntuaciones CBS y puntuaciones del subtipo VADTRS.
Nota: Abreviaturas: DT, desviación típica: BB, Brain Balance: CBS, Cambridge Brain Sciences; VADTRS, Escala Vanderbilt para la valoración de síntomas de TDAH para profesores.
Reflejos primitivos y habilidades sensoriomotoras antes y después del programa BB
Se administraron pruebas de ocho reflejos primitivos y seis tareas sensoriomotoras antes y después de la participación tanto a los participantes de control como a los BB. Los participantes BB mostraron una disminución significativa de los reflejos primitivos (F6.01, 108.12 = 4.09, p < .001, adj. El efecto del programa Brain Balance en la capacidad sensoriomotora. (a) Pares de barras representan la diferencia de puntuación (post-test menos pre-test) de ocho reflejos primitivos probados antes y después del programa Brain Balance (BB) (barras rojas) o antes y después de un período de tiempo comparable (grupo de control; barras grises). El corchete y el asterisco indican una interacción significativa (F6.01, 108.12 = 4.09, p < .001, adj. 
Además, se administraron seis pruebas sensoriomotoras a los participantes de control y BB antes y después de la participación en el programa. Los participantes BB obtuvieron puntuaciones significativamente más altas en todas las tareas sensoriomotoras (F5, 100 = 13.65, p < .001, adj. 
Desempeño de tareas cognitivas antes y después del programa CB
Se realizaron seis tareas cognitivas CBS a los participantes de control y BB: (1) Doble problema; (2) Coincidencia de características; (3) Escalera de monos; (4) Rotaciones; (5) Amplitud espacial; y (6) Búsqueda de fichas. Aunque los participantes BB demostraron una mayor precisión en todas las pruebas y los participantes de control mejoraron en dos pruebas, la diferencia entre los grupos no fue estadísticamente significativa (F5, 105 = 2.03, p = .080, adj. El efecto del programa Brain Balance sobre el rendimiento en tareas cognitivas. (a) Pares de barras representan la diferencia de puntuación (post-test menos pre-test) de seis tareas de Cambridge Brain Sciences, probadas antes y después del programa BB (barras rojas) o antes y después de un período de tiempo comparable (grupo de control; barras grises). Interacción: (F5, 105 = 2.03, p = .080, adj. 
A continuación, se midió el tiempo de reacción en cuatro de las seis pruebas CBS (Escalera de monos, Amplitud espacial, Búsqueda de fichas y Doble problema). Al igual que con la precisión de la prueba, las mejoras en el tiempo de reacción fueron muy variables y no fueron significativamente diferentes entre las condiciones (F2.05, 41.02 = 0.93, p = .406, adj. 
Comportamientos evaluados por el profesor antes y después del programa BB
La escala VADTRS de 35 ítems está organizada en cinco subtipos: (1) Inatención; (2) Hiperactividad/Impulsividad; (3) Combinado (combinación de los subtipos 1 y 2); (4) Oposición desafiante y trastornos de conducta; y (5) Síntomas de ansiedad o depresión. Los participantes de Brain Balance demostraron puntuaciones significativamente mejores en todos los subtipos en comparación con sus homólogos de control (F2.59, 49.11 = 9.60, p < .001, adj. El efecto del programa Brain Balance en los comportamientos preocupantes. Los gráficos de barras pareadas representan la puntuación de diferencia (prueba posterior menos prueba anterior) de los cinco subtipos de la Escala de Vanderbilt VADTRS, evaluados antes y después del programa Brain Balance® (BB) (barras rojas) o antes y después de un período de tiempo comparable (grupo de control; barras grises). El corchete y asterisco indican una interacción significativa (F2.59, 49.11 = 9.60, p < .001, adj. 
Análisis
El programa Brain Balance, un programa multimodal de entrenamiento infantil, ha demostrado previamente que mejora el rendimiento cognitivo y el bienestar mental en un entorno con base en un centro (Jackson & Jordan, 2022; Jackson & Robertson, 2020; Jackson & Wild, 2021), pero aún no se había implementado o examinado en un entorno escolar. En el presente estudio, demostramos que los estudiantes (de cinco a 15 años de edad) con dificultades de desarrollo que participaron en el programa Brain Balance en un entorno escolar privado mostraron mejoras en: (1) la integración de reflejos primitivos y habilidades sensoriomotoras y (2) comportamientos calificados por los maestros según las puntuaciones VADTR. Los estudiantes también mejoraron el rendimiento en múltiples tareas cognitivas según el inventario cognitivo CBS, aunque este efecto no fue significativo. En conjunto, estos resultados proporcionan evidencia preliminar de la eficacia del programa Brain Balance en un entorno escolar, mejorando las habilidades sensoriomotoras, los reflejos primitivos y la reducción de los comportamientos perjudiciales para el aprendizaje en el aula de los estudiantes.
En el presente estudio, los participantes en Brain Balance mostraron una disminución significativa del nivel de actividad de los reflejos primitivos en comparación con los participantes de control. Estudios previos han reportado niveles significativamente más altos de retención de reflejos primitivos en niños en edad escolar con síntomas de TDAH en comparación con sus compañeros de desarrollo habitual (Bob et al., 2021; Konicarova et al., 2013; Sigafoos et al., 2021; Taylor et al., 2004). Los reflejos primitivos retenidos también se han asociado con déficits en múltiples otras áreas del desarrollo, incluido el retraso en el desarrollo motor (Gieysztor et al., 2018), déficits de lectura (McPhillips & Sheehy, 2004) y dificultades de aprendizaje (Chandradasa & Rathnayake, 2020), y podrían ser un indicador temprano de afecciones del neurodesarrollo (Chinello et al., 2018; Sigafoos et al., 2021; Teitelbaum et al., 2004). Nuestro hallazgo de que cinco de ocho reflejos primitivos disminuyeron significativamente después de completar el programa Brain Balance sugiere que la estimulación sensorial y los ejercicios de habilidades motoras, particularmente aquellos que se dirigen directamente a los reflejos primitivos, son suficientes para reducir la fuerza de los reflejos primitivos retenidos en estudiantes con dificultades de desarrollo.
Los participantes en el programa Brain Balance también fueron significativamente más propensos que los participantes de control a mejorar en todas las pruebas de habilidades sensoriomotoras, incluidos la marcha, la motricidad fina, la propiocepción, el procesamiento auditivo, el tiempo interno y el reflejo vestíbulo-ocular. Se esperaban mejoras en múltiples dominios sensoriomotores dada la naturaleza multimodal del programa Brain Balance. Curiosamente, las cuatro tareas en las que los participantes de Brain Balance mejoraron más requirieron biofeedback instantáneo de los sistemas propioceptivo y vestibular, mientras que las tareas auditivas y de cronometraje (las dos tareas que mejoraron en menor grado) proporcionaron predominantemente feedback externo (visual y auditivo). En el futuro será necesario delimitar el efecto del programa en cada dominio sensoriomotor y medir las contribuciones individuales de cada tarea del desarrollo de los alumnos en su conjunto. Las mejoras sensoriomotoras observadas, junto con la reducción de los reflejos primitivos, indican que el programa Brain Balance mejora el funcionamiento de los mecanismos de retroalimentación propioceptiva y vestibular cruciales para el control voluntario de movimientos y comportamientos complejos. Estos resultados proporcionan evidencias adicionales a favor de un enfoque multimodal para mejorar el desarrollo sensoriomotor en niños con dificultades de desarrollo (Chandradasa & Rathnayake, 2020; Grigg et al., 2018; Sigafoos et al., 2021) y la viabilidad de implementar programas dirigidos a las habilidades motoras en un entorno escolar (Bautista et al., 2020).
A continuación, se pidió a los participantes que completaran seis pruebas CBS que medían funciones cognitivas como la atención, la memoria de trabajo y a corto plazo, la rotación mental y la inhibición de respuesta. Las puntuaciones en estas seis tareas fueron muy variables tanto en los participantes de Brain Balance como en los de control, lo que dio lugar a estudios con una potencia insuficiente (es decir, ß < .80) tanto de la precisión de las pruebas como del tiempo de reacción. Se cree que el cambio cognitivo es un proceso complejo y dinámico que depende en gran medida de la situación en la que se produce y que a veces puede ser difícil de captar con precisión en situaciones experimentales (Brizuela & Scheuer, 2016). Hallazgos previos que demostraron mejoras en el rendimiento cognitivo tras la participación en Brain Balance por parte de niños de grupos de edad similares a los del presente estudio sugieren que una de las principales deficiencias de este estudio fue un tamaño de muestra insuficiente (Jackson & Wild, 2021). Se necesita un estudio con suficiente potencia para confirmar la eficacia del programa Brain Balance en la mejora de estas capacidades cognitivas cuando se administra en un entorno escolar. Los resultados de un estudio de este tipo serían muy relevantes, ya que las funciones cognitivas evaluadas en estas tareas CBS reflejan las características centrales del TDAH (Dörrenbächer & Kray, 2019; Moura et al., 2019; Suskauer et al., 2008), que a menudo son el objetivo del entrenamiento cognitivo basado en ordenador. Sin embargo, el entrenamiento cognitivo por sí solo no ha demostrado producir mejoras duraderas en los síntomas del TDAH (Rapport et al., 2013; Sonuga-Barke et al., 2014) y cada vez son más los llamamientos en favor de enfoques multimodales (Rapport et al., 2013; Sharma et al., 2015). Curiosamente, un metaanálisis reciente sugirió que el ejercicio físico — uno de los componentes centrales del programa Brain Balance — era la intervención más fiable de entre varias otras intervenciones no farmacológicas para mejorar las funciones cognitivas que están disminuidas en los niños con TDAH (Lambez et al., 2020). Además, en un estudio se informó de que ciertas intervenciones no farmacológicas eran igualmente eficaces en participantes medicados y no medicados (Lambez et al., 2020). En conjunto, estos estudios señalan el potencial de las intervenciones no farmacológicas multimodales como complemento útil de la medicación psicoestimulante de primera línea para casos moderados de TDAH.
Por último, los participantes en Brain Balance demostraron un efecto de transferencia de las mejoras sensoriomotoras a la mejora del comportamiento en el aula, como lo demuestran las puntuaciones VADTRS significativamente mejoradas en comparación con los participantes de control. Específicamente, los participantes en el programa Brain Balance mejoraron en las puntuaciones relacionadas con la falta de atención y los subtipos combinados del VADTRS, lo que indica una mejor capacidad para mantener la atención y el esfuerzo mental, ignorar los estímulos de distracción, escuchar y seguir instrucciones verbales directas y completar las tareas escolares a tiempo (Wolraich et al., 1998). Además, el VADTRS está diseñado para contener todos los criterios diagnósticos de TDAH de la cuarta edición del Manual Diagnóstico y Estadístico de Enfermedades Mentales (DSM-IV; Wolraich et al., 2013). Tener en cuenta las observaciones de los profesores de los comportamientos de los estudiantes en el aula es fundamental para evaluar el funcionamiento general de un niño, ya que los síntomas del TDAH pueden afectar negativamente a numerosas áreas del funcionamiento escolar, como la atención, la autorregulación, la independencia, la motivación, el aprendizaje básico, las relaciones sociales, las habilidades motoras y la comunicación (García et al., 2015). Nuestros hallazgos de disminución de los síntomas de TDAH tras la participación en el programa Brain Balance subrayan aún más la necesidad de una mayor investigación sobre el papel de las intervenciones multimodales no farmacológicas para abordar los desafíos atencionales y de desarrollo en niños y adolescentes.
Limitaciones
Dado que los resultados aquí presentados proceden de un pequeño estudio piloto con un tamaño de muestra insuficiente, será necesario reproducirlos con un tamaño de muestra mayor en un estudio con suficiente potencia, así como con una asignación aleatoria de los participantes a los grupos de intervención y control. Los análisis de los resultados en subgrupos de participantes también permitirían una interpretación más precisa de los resultados, incluidos los subgrupos de participantes con y sin TDAH. (En este estudio, no se exigió a los padres que revelaran información personal sobre la salud de sus hijos, incluidos los diagnósticos, como requisito previo para la inscripción en el estudio).
Además, el presente estudio no evaluó si los resultados examinados tuvieron algún impacto en el rendimiento académico de los estudiantes que participaron en el programa Brain Balance. Sin embargo, los resultados examinados aquí (habilidades motoras sensoriales, atención y rendimiento cognitivo) han demostrado en estudios anteriores que influyen y son predictivos del rendimiento académico, incluso en matemáticas, comprensión lectora y escritura (Bull et al., 2008; Checa & Rueda, 2011; Geertsen et al., 2016; Hajovsky et al., 2018; Khng & Ng, 2021; Rennie et al., 2014; Schmidt et al., 2017; Taub et al., 2008; Worthen, 2010). Sería útil para futuros estudios del programa Brain Balance en un entorno escolar examinar las puntuaciones antes y después del programa en pruebas académicas estandarizadas, con el fin de dilucidar si las mejoras relacionadas con el programa en las habilidades motoras sensoriales, las puntuaciones VADTRS y el rendimiento cognitivo CBS se traducen en mejoras en los resultados académicos.
Por último, los costes de participación en el programa Brain Balance plantean cuestiones de equidad que podrían afectar al reclutamiento de participantes, ya que estos costes fueron cubiertos principalmente por la escuela, pero también tuvieron que ser cubiertos parcialmente por algunas de las familias de los participantes. Para garantizar una participación más inclusiva de todos los estudiantes, independientemente de su capacidad financiera para pagar el programa, las asociaciones financieras entre el programa y los distritos escolares pueden ser una forma de atender a poblaciones más amplias de estudiantes. Este modelo se ha sugerido anteriormente para las asociaciones entre proveedores externos comunitarios y escuela como una forma de llenar los vacíos en los servicios que algunas escuelas de otro modo no podrían proporcionar (Brueck, 2016; Missiuna et al., 2012; Phoenix et al., 2021).
Conclusiones
En este estudio piloto del programa Brain Balance en un entorno escolar, una muestra de estudiantes con dificultades de desarrollo que completaron el programa demostraron mejoras significativas en el desarrollo de reflejos primitivos apropiados para su edad, habilidades sensoriomotoras y una disminución de los comportamientos calificados por el profesor que podrían alterar el aprendizaje o el ambiente del aula. En conjunto, estos resultados preliminares apuntan a la eficacia potencial del programa Brain Balance en un entorno escolar y complementan los resultados anteriores de su eficacia en un entorno basado en el centro. Los resultados sientan las bases para que futuros estudios puedan evaluar la generalización de estos resultados a otros entornos escolares y en poblaciones de estudiantes más grandes, así como en las poblaciones de estudiantes donde los diagnósticos específicos del desarrollo y el estado de la medicación son conocidos.
Footnotes
This study received funding from Brain Balance Achievement Centers. The authors thank Azra Jaferi, PhD, for editorial direction in scientific manuscript writing, and Joaquin A. Anguera, PhD, for overall scientific guidance and feedback. The authors also want to give special recognition and thanks to Megan Galando, Larry Schultz and Coach Jared Gagne for all of their hard work in implementing the programme with the utmost attention to detail and care for these students. / Este estudio recibió financiación de Brain Balance Achievement Centers. Los autores agradecen a Azra Jaferi, PhD, la dirección editorial en la redacción del manuscrito científico, y a Joaquin A. Anguera, PhD, la orientación y retroalimentación científica general. Los autores también quieren dar un reconocimiento especial y las gracias a Megan Galando, Larry Schultz, y el entrenador Jared Gagne por todo su duro trabajo en la aplicación del programa con la máxima atención al detalle y el cuidado de estos estudiantes.
No potential conflict of interest was reported by the authors. / Los autores no han referido ningún potencial conflicto de interés en relación con este artículo.
The datasets analyzed for the current study are available from the corresponding author upon request. / Los conjuntos de datos analizados para el presente estudio están disponibles a petición del autor correspondiente.
