Portable Intermodal preferenziale Looking (IPL): Comprensione Lingua Indagare in sviluppo tipico per i più piccoli e bambini piccoli con autismo

Summary

Un modo affidabile home-based per valutare la comprensione del linguaggio di bambini con sviluppo tipico molto piccoli, così come quelli con autismo, è descritto. Il metodo analizza sguardo degli occhi dei bambini durante la visualizzazione side-by-side immagini ma sentire un audio che corrisponde a una sola immagine. Gli stimoli sono stati progettati con i giovani partecipanti in mente.

Abstract

Una delle caratteristiche distintive di disturbo dello spettro autistico (ASD) è la difficoltà con il linguaggio e la comunicazione. ¹ Bambini con esordio ASD di parlare è di solito in ritardo, e molti bambini con ASD producono costantemente linguaggio meno frequente e di minore complessità lessicale e grammaticale del loro genere in via di sviluppo (TD) coetanei. ^6,8,12,23 Tuttavia, i bambini con ASD presentano anche un deficit sociale significativo, e ricercatori e clinici continuano a discutere fino a che punto i deficit in conto l'interazione sociale o per contribuire ai deficit in lingua produzione. ^5,14,19,25

Valutazioni standardizzate del linguaggio nei bambini con ASD di solito includono una componente di comprensione, ma, molti compiti di comprensione tali valutare solo un aspetto del linguaggio (ad esempio, vocabolario), ⁵ o includere una componente significativa del motore (ad esempio, indicare, atto-out), e / ochiedere ai bambini di scegliere deliberatamente tra una serie di alternative. Questi ultimi due comportamenti sono noti per essere una sfida per i bambini con ASD. ^7,12,13,16

Vi presentiamo un metodo in grado di valutare la comprensione del linguaggio dei giovani bambini con sviluppo tipico (9-36 mesi) e bambini con autismo. ^2,4,9,11,22 Questo metodo, portatile Intermodal preferenziale Looking (P-IPL), lato i progetti -by-side immagini video da un computer portatile su uno schermo portatile. Le immagini video sono accoppiati prima con una 'linea di base' (nondirecting) audio, e poi presentato di nuovo in coppia con audio linguistica un 'test' che soddisfa solo una delle immagini video. Movimenti degli occhi dei bambini mentre si guarda il video vengono filmati e poi codificato. I bambini che capiscono l'audio linguistico sarà più rapidamente e più a lungo, il video che l'audio corrisponde linguistica. ^{2,4,11,18,22,26}

Questo paradigma comprende una serie di components che sono stati recentemente miniaturizzati (proiettore, videocamera, digitizer) per consentire la portabilità e la messa a punto facile nelle case dei bambini. Questo è un punto cruciale per valutare i bambini con ASD, che sono spesso a disagio in nuovi (ad esempio, laboratorio) le impostazioni. I video possono essere creati per valutare una vasta gamma di componenti specifici di conoscenza linguistica, come soggetto-verbo-oggetto ordine delle parole, wh-domande, e teso / aspetto suffissi su verbi, i video possono anche valutare principi della parola di apprendimento come un sostantivo bias, una polarizzazione forma e bootstrap sintattica. ^{10,14,17,21,24} Video includono caratteri e parole che sono visivamente e acusticamente salienti e ben tollerato dai bambini con ASD.

Protocol

1. IPL Creazione Video

Progettiamo i video per essere interessante e attraente, ma anche non-avversione per i bambini con autismo, in vari modi: Quando i personaggi animati sono necessari, usiamo gli animali anziché gli esseri umani per rendere le scene meno socialmente / emotivamente difficile per i bambini con ASD. Usiamo scene dinamiche con oggetti molto colorati per catturare e mantenere l'attenzione. Una luce rossa lampeggia durante gli intervalli tra le prove (ITI) detiene l'attenzione dei bambini quando gli schermi sono vuoti. Produciamo l'audio vocale utilizzando discorso che è esagerato sia in intonazione e durata di catturare e mantenere l'attenzione dei bambini.

Figura 1. (Film) Un blocco del video Bias Noun. Indica un blocco del video Bias Noun, che verifica se i bambini mappare una parola nuova su un oggetto rispetto ad una azione./ "Target =" _blank 4331movie1.mov "> Clicca qui per visualizzare filmati.

Stimoli video sono creati tramite programmi commerciali di editing non lineare, come FinalCut Pro o Avid Media Composer, utilizzando 4-8 filmati sec.

I primi 2 clip vengono disposte in sequenza, alternando sinistra e destra, in coppia con la familiarizzazione stesso o audio insegnamento.

Le prove di base verrà dopo, questi presentano gli stimoli di test side-by-side, ma sono in coppia con audio nondirecting. Le prove di base ci dicono se i bambini hanno alcuna preferenza inerente o visiva sia per lo stimolo quando non c'è audio linguistica o dirigere.

Le prove della prova appaiono scorso, in coppia con l'audio di prova che distinguono le due immagini.

Un tono 1kHz va sul secondo canale audio, in coincidenza con ogni prova, fornendo indicazione visiva ai programmatori di insorgenza e offset di prove.

1. Eseguire il processo di consenso con il genitore. Descrivere il formato di studio in modo più dettagliato e chiedere genitore di firmare i moduli di consenso. Sottolinea che il bambino dovrebbe guardare con minima interazione con il genitore, e introdurre il lettore mp3 per il genitore di utilizzare, se il bambino è quello di sedersi sulle ginocchia del genitore. Il genitore ascolta musica sul lettore mp3 mentre si guarda il video IPL, in modo che s / egli non si sente l'audio IPL prova e quindi potenzialmente influenzare in che modo il bambino dovrebbe essere.
2. Impostare i componenti IPL, nella sala riservata, e la connessione a fonti di energia che utilizzano cavi di prolunga. E 'utile portare un assistente di ricerca lungo che può giocare con il bambino durante l'installazione. Impostare il grande schermo con le spalle al principale fonte di luce. Collocare il diffusore al centro dietro lo schermo, regolare le due manopole del volume a livelli a metà strada. Posizionare la fotocamera sul treppiede in cima al box adattatore tono, al centro di fronte allo schermo. Caricoil nastro nella fotocamera e posto il DTE sul pavimento accanto alla fotocamera. Impostare il proiettore stare 7-10 metri di distanza dallo schermo, posto sulla parte superiore del proiettore. Collocare il portatile accanto al supporto proiettore.

Figura 2. I componenti portatili IPL e la disposizione della loro installazione in formato. Home Mostra i componenti portatili IPL e la disposizione spaziale della loro installazione in casa. Clicca qui per ingrandire la figura .

3. Collegare i componenti di IPL: Collegare il computer portatile in modo che invia il segnale video al proiettore. Il portatile manda anche due segnali audio (tramite uno splitter), con l'audio voce di andare al diffusore e il tono audio andandoalla telecamera. Collegare la fotocamera in modo che invii il segnale video e audio al DTE. Una volta collegato, tutti i componenti. Lo schermo DTE dovrebbe mostrare "Tipo AVI 1" a sinistra e "Counter" sotto.
4. Guarda il video (s) per il bambino: Caricare il primo video sul computer portatile in Quicktime.
   1. Posizionare una sedia 2,5-3 metri dalla telecamera, di fronte allo schermo. Invita il bambino a sedersi sulla sedia, o sul grembo dei genitori. Se in braccio genitore, dare al genitore del lettore mp3 e auricolari, dica lui / lei per avviarlo. Se il bambino si siede da sola, genitore può sedersi accanto. I bambini che ottengono irrequieto durante il video può essere incoraggiata in termini generali a "guardare il film."
   2. Assicurarsi che il volto del bambino è visibile nella videocamera. Ricontrollare ogni volta che il bambino si muove. Regolare l'illuminazione nella stanza, se necessario.
   3. Scrivere le informazioni del bambino su una lavagna cancellabile (pseudonimo, sesso, visitare, video, data, data di nascita, età). Accendere videocamera e registrare premere. Premere record DTE. Film °lavagna e per 10 sec.
   4. Sul portatile, riprodurre il primo video facendo clic su "Visualizza" seguito da "Invio a schermo intero."
   5. Dopo che il video è completato, premere il pulsante di arresto sul DTE. Se il bambino è disposto, un altro video possono essere presentate. In alternativa, questo potrebbe essere un buon momento per una pausa. Alcuni bambini con ASD possono bisogno di pause frequenti, ma altri potrebbero preferire per visualizzare tutti i video in una riga.
5. Premiare i bambini con un regalo alla fine della visita.

3. Codifica Back in the Lab

1. Controllare che i movimenti degli occhi del bambino sono già digitalizzati sul DTE.
   1. Importare questo film in un programma di editing non lineare, convertire il formato (. Avi) utilizzato dal nostro programma personalizzato di codifica, e poi esportare in un dispositivo di archiviazione sicura.
2. Codificare ogni video successivo alla layout specifico (ad esempio,. Disposizione di familiarizzazione / insegnamento, di base, e le prove di test).
   1. Scheda throug h del bambino pellicola e trovare i fotogrammi in cui la forma d'onda del segnale di 1kHz è visibile, indicando che uno stimolo visivo viene presentato al bambino.
   2. Iniziare la codifica durante l'intervallo tra le prove (ITI) prima di ogni prova di destinazione (ad esempio, non c'è tono e la luce di centraggio è presentato, il bambino deve essere di centraggio o in cerca di distanza). Tab avanti fotogramma per fotogramma, la registrazione di ogni cambiamento di sguardo come L (a sinistra), R (a destra), C (al centro) o A (distanza: su, giù, sinistra, destra, indietro).

Le uscite di codifica di programma colonne di numeri indicano i tempi e il tipo di ogni codice inserito. Quindi, TSC 33.499 significa che all'inizio del processo, 3,3499 sec dall'inizio del video, il bambino sembrava al centro.

Gli array di codifica vengono analizzati da un programma personalizzato di analisi matlab, che accede al particolare layout da che parte è della partita per ogni prova-di ogni video.

ve_content "> I programmi di analisi quindi calcolare la durata del bambino e la direzione di ricerca nel corso di ogni prova in codice, la latenza del bambino a primo sguardo lo stimolo di corrispondenza, e il numero di volte che il bambino passa attenzione durante ogni prova codificato.

Abbiamo poi confronta cercando bambini durante la baseline vs prove di test su (a) durata sguardo all'immagine corrispondente, (b) di latenza prima occhiata all'immagine corrispondente, (c) timecourse di ricerca di entrambe le immagini durante tutto il processo, e (d) il numero di switch di attenzione.

La logica è che i bambini che capiscono lo stimolo linguistica guardare più a lungo l'immagine corrispondente durante la prova, prova di quello che aveva durante il processo di base, che sarà più velocemente (una volta che il processo cominci) l'immagine corrispondente che l'immagine non corrispondenti, e che passerà meno attenzione durante le prove del test che durante le prove di base, in quanto lo stimolo linguistico èorientare la loro ricerca.

L'unica differenza tra il basale e prove di test è l'audio linguistico, gli stimoli visivi sono gli stessi, ma le prove di base hanno un audio nondirecting (ad esempio, "! Guarda qui"), mentre le prove di test hanno un audio regia (ad esempio, "Dov'è toopen ? ") Pertanto, confrontando le prove di test per le prove di base per la durata e gli interruttori delle misure di attenzione ci dice quanto l'audio regia sta guidando i modelli che cercano dei bambini. Inoltre, se i bambini a capire l'audio regia, si dovrebbe guardare più rapidamente l'immagine corrispondente che l'immagine non corrispondenti.

Results

Un esempio di modelli che cercano di bambini testati utilizzando P-IPL è presentato nella Figura 3. Guarda il video NounBias, bambini TD 21 mesi di età è più guardato l'immagine corrispondente durante il test rispetto al test di base, indicando di aver mappato le parole nuove su oggetti piuttosto che azioni. ²¹ bambini con ASD in media 33 mesi di età si comportavano allo stesso modo, con entità degli effetti simili. ^21,24 Di conseguenza, i bambini con ASD mostrano una parola simile apprendimento pregiudizi bambini TD. Guarda il video SVO parola d'ordine, i bambini di entrambi i gruppi hanno mostrato più in cerca di immagini durante la prova di corrispondenza rispetto al basale (cioè, la comprensione significativa), dimostrando comprensione dell'ordine parola inglese (ad esempio, che "La ragazza spinge il ragazzo" è un rapporto diverso da "Il ragazzo spinge la ragazza"). ^3,14,21 differenze inerenti allo sviluppo sono visti con il wh-questione video, come i bambini hanno mostrato TD COMPLESSIVO significativiione a 28 mesi di età, mentre la comprensione significativo è stato trovato per primo nei bambini con ASD a 54 mesi di età. ¹⁰ Pertanto, i bambini con ASD sono in ritardo per imparare a interpretare correttamente domande come "Che cosa ha fatto il colpo mela?"

Figura 3. Per cento dei bambini di guardare il tempo per la partita (cioè, oggetto piuttosto che azione), durante la visualizzazione del video Bias Noun. Spettacoli per cento dei bambini di tempo a guardare la partita (cioè, oggetto piuttosto che azione), durante la visualizzazione del video Bias Noun.

Figura 4 presenta le analisi timecourse più dettagliate di bambini TD che hanno visualizzato il video ShapeBias a quattro visite successive, che coprono 20-32 mesi. Le linee blu indicano guardando alla partita (ad esempio, oggetto stessa forma), si noti che l'altezza delle linee blu durante il secoloprove Test E (parte destra di ogni grafico) aumenta con l'età, che mostra le preferenze di forma crescente. Inoltre, come i bambini crescono, le linee blu all'altezza della partita in precedenza nel processo, che indica che essi sono la comprensione della regia audio più rapidamente con l'età. Le linee rosse indicano in cerca di distanza, si noti che l'ampiezza delle linee rosse diminuisce con l'età, come i bambini passano meno tempo a guardare lontano. Righe di colore rosa indicano che guarda al centro durante l'ITI, li utilizziamo per fare in modo che i bambini non siano distorte prima del processo ha inizio. Questi dati confermano quelli IPL da altri metodi che il Bias Shape è una parola sempre più forte principio di apprendimento per i bambini TD. Tuttavia, tre repliche non sono ancora riusciti a dimostrare un significativo parola basata su pregiudizi forma nei bambini con ASD. ^17,24

Figura 4. TD bambini timecourse di guardare durante la visualizzazione del video Bias forma. Mostra timecourse TD bambini di guardare la partita, nonmatch, centro, e via, durante la visualizzazione del video Bias forma. Clicca qui per ingrandire la figura .

Figura 5 presenta i dati timecourse per gli stessi bambini con ASD, quando in media 41 mesi di età, durante la visualizzazione del video sintattica bootstrap, quando viene chiesto loro di imparare i verbi nuovi che utilizzano telai frase circostanti (ad esempio, per determinare che gorping in "The anatra è gorping il coniglio "si riferisce ad una azione causale, piuttosto che ad una azione noncausative). Bootstrapping sintattica è un altro principio di apprendimento parola replicata in molti studi di bambini TD. Si noti che i bambini con DSA guardare più a lungo l'immagine non corrispondenti (linee verdi) durante i processi di base, ma poi la loro ricerca è rivolta più alimmagini corrispondenti (linee blu) durante la seconda metà degli studi di prova, quando viene chiesto di trovare il referente del verbo romanzo (ad esempio, "Trova gorping!"). Come gruppo, questi bambini con ASD sono stati così in grado di mappare correttamente il verbo sul azione causale. Cross-visita regressioni rivelano che i bambini con DSA che hanno guardato più a lungo la partita durante il video Bootstrapping sintattica ha latenze più brevi per la partita quando hanno visto il video Ordine parole, 8 mesi prima ^14.

Figura 5. I bambini con ASD timecourse di ricerca durante la visualizzazione del video sintattica Bootstrapping. Spettacoli per bambini con ASD timecourse di guardare al match, nonmatch, centro, e via durante la visualizzazione del video sintattica Bootstrapping.

Discussion

Particolare attenzione è necessaria per garantire che i programmatori essere 'sordo' a / a conoscenza degli stimoli specifici che il bambino sta vivendo in un dato processo, in modo che non sanno da che parte è la corrispondenza e inavvertitamente pregiudizio alla loro codifica. Possiamo garantire questo attraverso l'inserimento del tono 1kHz sul canale 2 ^° audio del video, che viene poi copiato sul film dei movimenti oculari del bambino. La forma d'onda di questo tono fornisce l'indicazione visiva della insorgenza e offset di ogni prova, così da delimitare le prove senza conoscere coder loro contenuto video o audio.

È molto importante assicurare che il layout analisi tiene conto di sinistra-destra interruttore che si verifica quando i bambini sono codificati (cioè, se la scena corrispondenza è sul lato sinistro, mentre il bambino sta guardando, apparirà essere sulla destra lato al movimento oculare coder, e viceversa).

Intercoder affidabilità valutazionecorrelazioni rendimento s di circa 0,98 per coppie di programmatori esperti in selezioni casuali del 10% dei dati, ³ con i programmatori meno esperti o se c'è turn-over elevato nei codificatori usate nei partecipanti allo studio, si consiglia di avere ogni bambino i movimenti oculari codificato da almeno 2 persone e che richiedono che i loro codici (di solito la durata in modo che corrisponda) essere entro 0,3 secondi l'uno dall'altro per ogni prova. Se non lo sono, poi una terza, quarta o quinta persona dovrebbe codificare il bambino fino a quando l'affidabilità è raggiunto ^17.

Con i partecipanti di età bambino e / o bambini con ritardi nello sviluppo, è inevitabile che alcuni non vedere i due premesse per una certa proporzione di ogni prova, e per alcune prove, mai. Le seguenti convenzioni sono generalmente applicati per questi errori di attenzione: (a) I bambini hanno bisogno di guardare almeno una scena per un minimo di 0,3 sec per quel processo da contare. Altrimenti, è una prova mancante. (B) Per un video dato, I bambini hanno bisogno per fornire dati per più della metà degli studi di prova al fine di essere inclusi nel dataset finale. (C) le prove mancanti vengono sostituiti con il medio di tutti i bambini in quella fascia di età / condizione per tale voce.

IPL è un metodo che sfrutta i bambini I primi mapping delle forme linguistiche (ad esempio, le parole e frasi) su referenziale (vale a dire, gli oggetti e le azioni) o proposizionale (cioè, relazioni ed eventi) significati. Può essere usata per valutare i processi attraverso i quali i bambini di età diverse imparare nuove parole, così come le età in cui essi comprendono diversi tipi di forme grammaticali. Richiedendo movimenti oculari solo come indicatori evidenti di comprensione (o meno), IPL può essere usato con i bambini il cui comportamento conformità è generalmente bassa, così come con alcune popolazioni come i bambini con ASD. Inoltre, poiché questa tecnologia può essere portato a orfanotrofi, esso può essere utilizzato anche con popolazioni che sono difficiliraggiungere nei laboratori tradizionali, come i bambini di bassa gruppi sociali, economici bambini in comunità rurali, e bambini bilingui di monolingui non nativi di lingua genitori. I nuovi modi di analizzare questi movimenti oculari stanno rivelando effetti interessanti ed importanti di apprendimento diversi tipi di linguaggi, e di imparare parole in età diverse. I piani futuri includono l'utilizzo di IPL in concomitanza con metodologie di neuroimaging, in modo che l'attività del cervello dei bambini durante la comprensione del linguaggio possono essere confrontati con i loro indicatori comportamentali.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nome del componente	Azienda	Numero di catalogo	Commenti (opzionale)
Schermo	Negoziante di tessuti	RoadWarrior Schermo di proiezione portatile
Laptop	Mela	15 pollici MacBook Pro
Proiettore	NEC	NP40 proiettore	Digital obiettivo del proiettore
Proiettore supporto	DA-LITE	Project-O-Stand
Altoparlante	YAMAHA	Monitor Speaker Modello MS101II
Treppiedi	Velbon	QB-4W Mini DF
Videocamera	Canone	LEGRIA HV30 HDV	Video in alta definizione
DTE	DTE Tecnologia	FS-H200
Cuffie a cancellazione di rumore	Sony	MDR-NC60