23 gennaio 2017
Questo documento descrive una procedura per la misurazione della sensibilità udienza da 2 a 4 anni i bambini. I bambini sono addestrati per eseguire le risposte play-based quando sentono un segnale di destinazione. Le soglie sono stimate in un intervallo di due, due alternative paradigma scelta forzata, sulla base di osservazioni dei comportamenti del bambino.
L'obiettivo generale di questa procedura è misurare la sensibilità uditiva nei bambini di età compresa tra due e quattro anni. I bambini sono addestrati a eseguire risposte basate sul gioco quando sentono un segnale target. Le soglie vengono quindi stimate in un paradigma di scelta forzata a due intervalli e due alternativi basato sull'osservazione dei comportamenti del bambino.
È difficile ottenere stime affidabili delle soglie uditive comportamentali da bambini piccoli e in età prescolare. Di conseguenza, ci sono lacune significative nella nostra comprensione dello sviluppo uditivo umano tra l'infanzia e la prima età scolare. Il metodo qui descritto stima in modo efficiente le soglie uditive nei bambini piccoli e in età prescolare utilizzando una procedura di test comportamentale basata sul gioco, a due intervalli, a scelta forzata.
Il vantaggio principale dell'utilizzo di un paradigma di scelta forzata è che protegge da alcune forme di bias di risposta, consentendo così confronti diretti tra diverse età e/o stimoli utilizzando una procedura adattiva efficiente. Questo metodo può essere utilizzato per rispondere a domande chiave su come il sistema uditivo cambia durante gli anni del bambino e della scuola materna, un periodo di tempo in cui sappiamo poco sul comportamento uditivo. I test vengono eseguiti in una sala prove con isolamento acustico.
La sala è configurata con tavolo e sedie. Il genitore si siede qui e il bambino si siede qui. Il test dei bambini piccoli e dei bambini in età prescolare richiede due sperimentatori, un assistente che si siede all'interno della cabina con il bambino e un osservatore che si trova nella sala di controllo adiacente.
Lo spazio di test è dotato di un sistema di comunicazione bidirezionale tra l'osservatore e l'assistente. L'assistente all'interno della cabina addestra il bambino a eseguire una risposta motoria basata sul gioco ogni volta che si sente il suono target. La riistruzione viene fornita ogni volta che è necessario durante i test.
L'assistente coinvolge socialmente il bambino e può scegliere di cambiare il gioco a cui il bambino sta giocando in base al livello di interesse del bambino. L'assistente fornisce rinforzo sociale a seguito di prove in cui il bambino esegue la risposta motoria mirata. L'osservatore all'esterno della cabina osserva il bambino e l'assistente all'interno della cabina attraverso una finestra.
L'osservatore avvia le prove di prova e indica se il bambino ha sentito il suono nel primo o nel secondo intervallo di ascolto, basandosi esclusivamente sulle risposte del bambino. In questo esempio, un software personalizzato controlla un processore in tempo reale, che indirizza il suono a un trasduttore. Il segnale è un gorgheggio da 1.000 hertz con una durata di 500 millisecondi che viene presentato attraverso un auricolare a inserto opportunamente calibrato.
Lo stimolo suona così. Il software controlla la tempistica di ogni prova, che contiene due intervalli di osservazione separati da un intervallo interstimolo. In questo esempio, ogni intervallo di osservazione ha una durata di 1065 millisecondi.
Gli intervalli sono separati da un intervallo interstimolo di 300 millisecondi. Pertanto, la durata totale di ogni prova è di 2.430 millisecondi. Dal punto di vista dell'osservatore, una prova di prova è simile a questa.
Uno, due. Sia l'osservatore che l'assistente sentono un messaggio audio che indica i due intervalli. L'osservatore può anche vedere un display visivo che indica i due intervalli.
Né all'assistente né all'osservatore viene fornita un'indicazione di quale intervallo contiene il segnale. L'osservatore utilizza questi indicatori di intervallo di blocco temporale in combinazione con le osservazioni del comportamento dell'ascoltatore per determinare quale intervallo conteneva il suono di destinazione. Alla fine di ogni prova, all'osservatore viene richiesto di selezionare quale intervallo conteneva il segnale.
Il feedback viene fornito all'osservatore dopo ogni prova. Il protocollo di test si compone di tre fasi. Lo scopo della prima fase, la fase di condizionamento operante, è insegnare all'ascoltatore a eseguire una risposta motoria basata sul gioco non appena sente il segnale.
In questa fase, il segnale viene sempre presentato a un livello chiaramente udibile e sempre nell'intervallo due. Dopo tre prove nella prima fase, l'osservatore è invitato a ripetere la prima fase o ad iniziare la seconda. Lo scopo della seconda fase, la fase di verifica, è quello di garantire che l'osservatore possa giudicare in modo affidabile l'intervallo contenente il segnale basandosi esclusivamente sul comportamento del bambino.
Il segnale si verifica nell'intervallo uno o nell'intervallo due, con uguale probabilità a priori. La seconda fase continua fino a quando l'osservatore non giudica correttamente l'intervallo di osservazione contenente il segnale in quattro delle cinque prove consecutive. Nella terza fase, vengono raccolti i dati sperimentali.
Nella fase tre, il segnale si verifica nell'intervallo uno o nell'intervallo due, con uguale probabilità a priori. Il presente esempio utilizza una procedura di tracciamento adattivo due verso il basso e uno verso l'alto per stimare il livello del segnale associato al rilevamento corretto del 71%. Nella terza fase vengono presentate anche le prove con le sonda.
Una prova con sonda è un segnale presentato allo stesso livello chiaramente udibile utilizzato durante l'addestramento. Le prove con sonda vengono presentate in modo casuale in due prove su 12. Le risposte alle prove con sonda riflettono la coerenza delle risposte ai segnali sopra soglia durante la sessione di test.
Per i più piccoli e i bambini in età prescolare, l'assistente fornisce un rinforzo sociale per aiutare a mantenere il bambino motivato e concentrato sul compito. Se si desidera un ulteriore rinforzo in qualsiasi momento durante il test, il software controlla anche due giocattoli meccanici con luci che si trovano in scatole di plexiglas scuro nella sala di prova. Nella sezione precedente, abbiamo descritto le caratteristiche principali del software personalizzato utilizzato per controllare l'esperimento.
In questa sezione, discuteremo come i bambini vengono testati durante una sessione e forniremo ulteriori dettagli sul ruolo dell'assistente e dell'osservatore. Prima dell'arrivo del bambino in laboratorio, l'ambiente viene preparato, compresa la selezione di quattro o sei giochi per la sessione di test e un controllo dell'elenco. Non appena il bambino e il genitore arrivano, si ottiene il consenso informato per la partecipazione allo studio.
Il bambino e il genitore entrano nella cabina. I bambini in genere preferiscono che un genitore sia seduto accanto a loro all'interno della cabina e, in alcuni casi, il bambino si siederà in grembo al genitore. Utilizzando un linguaggio adatto ai bambini, viene fornita al bambino una panoramica del compito e viene posizionato il trasduttore.
Prima di presentare la prima prova, l'assistente dà al bambino un giocattolo. Il bambino è addestrato a posizionare l'oggetto contro il busto o la guancia. Questa è chiamata posizione pronta.
Durante il test, l'osservatore seduto all'esterno della cabina avvia una prova solo se il bambino è in posizione pronta. L'osservatore inizia la fase di condizionamento, la fase uno. L'obiettivo di questa fase è condizionare il bambino a dare una risposta motoria chiara e bloccata nel tempo quando sente il segnale.
Per facilitare l'apprendimento del compito, l'assistente e il bambino ascoltano inizialmente insieme. L'assistente guida le risposte del bambino utilizzando una tecnica mano nella mano. Ricordiamo che il segnale viene sempre presentato nell'intervallo due durante questa fase del test, in modo che l'assistente possa utilizzare i marcatori dell'intervallo uditivo per cronometrare adeguatamente questa risposta.
L'assistenza si riduce gradualmente man mano che il bambino dimostra padronanza del compito. La prima fase viene continuata fino a quando l'osservatore determina che uno, il bambino è in grado di eseguire il compito motorio senza assistenza, e due, il bambino è in grado di dare una risposta rapida e bloccata nel tempo al segnale che l'osservatore può giudicare. Sono necessarie almeno tre prove, ma la prima fase continua fino a quando l'osservatore non è sicuro che le risposte del bambino siano sotto controllo dello stimolo.
La seconda fase del test viene avviata dall'osservatore. In questa fase, né l'osservatore né l'assistente sanno quale intervallo contiene il segnale. L'osservatore deve giudicare con precisione quattro prove su cinque per completare con successo questa fase.
Il bambino è considerato addestrato con il completamento con successo della prima e della seconda fase. Se necessario, a questo punto è possibile sospendere la sessione di test. Nella terza fase, vengono raccolti i dati sperimentali.
Come nella seconda fase, l'osservatore continua a osservare attentamente l'ascoltatore e a giudicare quale intervallo conteneva il segnale. Oltre a svolgere l'attività di gioco motorio, i bambini spesso mostrano comportamenti sottili al suono, inclusi movimenti degli occhi o della testa, cambiamenti nell'espressione facciale e calma dell'attività. L'osservatore può utilizzare questi comportamenti sottili per giudicare quale intervallo conteneva il segnale quando il livello del segnale è vicino alla soglia di un bambino.
L'assistente cambia il gioco ogni 10-15 prove per massimizzare l'interesse del bambino e ridurre il rischio di assuefazione. L'assistente fornisce frequenti rinforzi sociali al bambino durante i test per coinvolgerlo e per modellare e mantenere il comportamento del bambino. Al termine del test, viene completato un timpanogramma per verificare la normale funzione dell'orecchio medio.
Il partecipante viene rimborsato e, se necessario, viene programmata una visita di follow-up. Questo è un esempio di percorso adattato da un bambino di quattro anni e 11 mesi. I cerchi neri sono prove di sonda.
I cerchi blu e gialli sono prove di segnale, mentre i cerchi gialli indicano le inversioni. Vengono esaminate tre caratteristiche del tracciato. Innanzitutto, viene calcolata la soglia di rilevamento.
La soglia è la media del livello del segnale alle ultime sei inversioni della traccia adattata. In secondo luogo, viene calcolata anche la deviazione standard degli ultimi sei livelli di inversione. Affinché una soglia sia considerata valida, la deviazione standard deve essere inferiore a un criterio stabilito sulla base dei dati pilota.
In terzo luogo, il tasso di successo per le prove con sonda viene calcolato determinando la percentuale di prove con segnale sonda che sono state correttamente giudicate dall'osservatore durante la terza fase di test. Affinché una soglia sia considerata valida, gli ascoltatori devono rilevare l'80% delle prove con sonda. Sono stati reclutati 33 bambini.
I criteri di esclusione includevano una storia nota di perdita dell'udito, più di tre episodi di otite media o un episodio di otite media nel mese precedente il test. Questo gruppo comprendeva otto bambini di due anni, 18 bambini di tre anni e sette bambini di quattro anni. Mostrata in blu nella figura, è stata misurata una soglia per il 63% dei bambini di due anni, il 94% dei bambini di tre anni e il 100% dei bambini di quattro anni.
Le soglie non sono state ottenute per quattro figli. Un bambino non ha completato con successo l'addestramento e altri tre non tolleravano l'auricolare. Questa figura mostra le soglie dei singoli bambini in funzione dell'età per lo stimolo del tono gorgheggiante in quiete.
Tutti gli ascoltatori mostrati dai cerchi aperti avevano una normale funzione dell'orecchio medio basata sulla timpanometria il giorno del test. Gli ascoltatori mostrati dai simboli pieni avevano uno stato anormale o sconosciuto dell'orecchio medio e i loro risultati devono essere interpretati con cautela. Le soglie ottenute dai bambini con stato normale dell'orecchio medio sono sostanzialmente coerenti con i dati precedenti su questa fascia di età e per questo stimolo.
La procedura a due intervalli basata sul gioco qui descritta fornisce dati comportamentali affidabili sulle capacità uditive dei bambini piccoli e dei bambini in età prescolare. Ci sono diversi vantaggi associati a questo metodo. Il primo vantaggio è che può essere utilizzato per testare i bambini che hanno sviluppato già due anni di età.
Il secondo vantaggio di questo metodo è che protegge da alcune forme di bias di risposta. L'osservatore deve basare i suoi giudizi esclusivamente sul comportamento del bambino, in modo che le aspettative precedenti riguardo alla sensibilità o al comportamento del bambino non influenzino i risultati. Il terzo vantaggio di questo metodo è che può essere più facile per l'osservatore giudicare quale intervallo conteneva il segnale piuttosto che prendere una decisione sì/no riguardo alla presenza o all'assenza del segnale, come è tipicamente richiesto in altri paradigmi.
Questa procedura può essere modificata per testare i bambini in condizioni di ascolto complesse, come il rilevamento del parlato e del rumore. Potrebbe anche essere possibile modificare questa procedura per testare i bambini che non sono in grado di eseguire le risposte motorie convenzionali. Pertanto, questo metodo fornisce uno strumento prezioso in modo che i ricercatori possano studiare come cambia il sistema uditivo durante gli anni del bambino e della scuola materna.
Questo documento descrive una procedura per misurare la sensibilità uditiva nei bambini di età compresa tra 2 e 4 anni utilizzando un metodo di risposta basato sul gioco. Lo studio mira a colmare lacune nella comprensione dello sviluppo uditivo durante la prima infanzia.
Assessing sensory function in early childhood presents challenges for translational research, particularly when evaluating neurodevelopmental or pharmacological interventions that may affect auditory processing. This observer-based, play-based procedure enables reliable behavioral measurement of hearing sensitivity in toddlers and preschoolers, addressing a critical gap in preclinical and early clinical biomarker development. By minimizing experimenter bias through a blinded two-interval forced-choice design, the method supports reproducible, quantitative phenotyping essential for de-risking targets in auditory-related therapeutic areas.
The method fits within discovery biology workflows requiring functional validation of sensory systems, particularly when assessing target engagement or pathway modulation in early-life therapeutic interventions.