Draagbare Intermodal Preferentiële zoek (IPL): Onderzoek taalbegrip bij zich normaal ontwikkelende peuters en jonge kinderen met autisme

Samenvatting

Een betrouwbare home-based manier om de taalbegrip van zeer jonge normaal ontwikkelende kinderen, evenals die met autisme, beschreven beoordelen. De methode analyseert kinderen oog staar terwijl die side-by-side beelden maar waarbij een audio dat slechts een beeld overeenkomt. Prikkels zijn ontworpen met jonge deelnemers in het achterhoofd.

Samenvatting

Een van de definiërende kenmerken van autisme spectrum stoornis (ASS) is moeite met taal en communicatie. ¹ Kinderen met een interval ASS van spreken is meestal vertraagd, en veel kinderen met ASS consequent taal minder vaak en minder lexicale en grammaticale complexiteit te produceren dan hun typisch het ontwikkelen van (TD) leeftijdsgenoten. ^6,8,12,23 Echter, kinderen met ASS vertonen ook een belangrijke sociale tekort, en onderzoekers en clinici blijven in de mate debat waarin de tekorten in sociale interactie goed voor of bijdragen aan de tekorten in de taal productie. ^5,14,19,25

Gestandaardiseerde evaluaties van taal bij kinderen met ASS meestal voorzien van een begrip component, maar veel van deze begrip taken te beoordelen slechts een aspect van de taal (bijv. woordenschat), ⁵ of met een aanzienlijke motorische component (bijvoorbeeld, wijzende, act-out), en / ofvereisen kinderen om bewust te kiezen tussen een aantal alternatieven. Deze laatste twee gedragingen is bekend dat ze ook een uitdaging om kinderen met ASS. ^7,12,13,16

We presenteren een methode die de taalbegrip van jonge normaal ontwikkelende kinderen (9-36 maanden) en kinderen met autisme kunnen beoordelen. ^2,4,9,11,22 Deze methode, Portable Intermodal preferentiële zoek (P-IPL), projecten zijde -by-side videobeelden van een draagbare laptop op scherm. De videobeelden worden eerst gekoppeld aan een 'baseline' (nondirecting) audio, en vervolgens gepresenteerd weer gepaard met taalkundige een 'test' geluid dat slechts een van de videobeelden past. Children's oogbewegingen tijdens het kijken naar de video worden gefilmd en later gecodeerd. Kinderen die begrijpen de taal audio zal sneller uit te kijken, en langer bij, de video die de taalkundige audio overeenkomt. ^{2,4,11,18,22,26}

Dit paradigma omvat een aantal components die recent zijn verkleind (projector, camcorder, digitizer) voor draagbaarheid en eenvoudige set-up in kindertehuizen in te schakelen. Dit is een cruciaal punt voor de beoordeling van jonge kinderen met ASS, die vaak ongemakkelijk in nieuwe (bijvoorbeeld laboratorium) instellingen. Video's kunnen worden gemaakt om een ​​breed scala van specifieke onderdelen van taalkundige kennis, zoals onderwerp-werkwoord-object woordvolgorde, wh-vragen, en gespannen / aspect achtervoegsels op werkwoorden te beoordelen; video's kunnen ook beoordelen principes van woord leren, zoals een zelfstandig naamwoord bias, een vorm bias, en syntactische bootstrapping. ^{10,14,17,21,24} Video tekens bevatten en spraak die visueel en akoestisch opvallende en goed verdragen door kinderen met ASS.

Protocol

1. IPL Video Creation

Wij ontwerpen de video's zijn interessant en aantrekkelijk, maar ook niet-aversieve om jonge kinderen met autisme, op een aantal manieren: als animate tekens nodig zijn, gebruiken we dieren in plaats van mensen om de scènes minder sociaal / emotioneel uitdagend voor kinderen met ASS. We maken gebruik van dynamische scènes met fel gekleurde objecten om vast te leggen en te houden aandacht. Een rood knipperend licht tijdens de intertrial intervallen (ITIS) houdt de kinderen de aandacht bij de videoschermen zijn leeg. Wij produceren de stem geluid met behulp van spraak die wordt overdreven in zowel intonatie en duur te vangen en houden van de kinderen de aandacht.

Figuur 1. (Film) Een blok van het zelfstandig naamwoord Bias video. Toont een blok van het zelfstandig naamwoord Bias video, die test of de kinderen een nieuw woord op een object ten opzichte van een actie kaart te brengen./ 4331movie1.mov "target =" _blank "> Klik hier om film te bekijken.

Video stimuli worden gemaakt via commerciële niet-lineaire editing programma's zoals Final Cut Pro of Avid Media Composer, met behulp van 4 tot 8 sec filmclips.

De eerste 2 clips worden sequentieel gerangschikt, afwisselend links en rechts, gecombineerd met dezelfde gewenning of onderwijs audio.

De baseline beproevingen komen naast, deze presenteren de test stimuli side-by-side, maar zijn gekoppeld aan nondirecting audio. De baseline studies ons vertellen of de kinderen de inherente of visuele voorkeur voor een van beide stimulans hebben wanneer er geen taal-of regisseren audio.

De test trials verschijnen laatste, gecombineerd met de test audio die de twee visuals te onderscheiden.

Een 1 kHz toon gaat op de tweede audiokanaal, samenvallend met elke test, het verstrekken van visuele aanduiding voor programmeur van het begin en einde van proeven.

2. Bij het bezoek / Child 's Home

1. Voer de toestemming proces met de ouder. Beschrijf de studie-formaat in meer detail en vraag ouders de toestemming formulieren ondertekenen. Benadruk dat het kind moet kijken met minimale interactie met de ouder, en de invoering van de mp3-speler voor de ouder om te gebruiken, als het kind is om te zitten op de schoot van de ouders. De ouder luistert naar muziek op de mp3-speler tijdens het kijken naar de IPL video, zodat hij / zij niet de IPL-test audio horen en zo mogelijk van invloed zijn op welke manier het kind eruit moet zien.
2. Stel de IPL componenten in de aangewezen kamer, en sluit aan op stroombronnen met verlengsnoeren. Het is handig om een ​​wetenschappelijk medewerker samen die met het kind te spelen tijdens de installatie mee te nemen. Stel het grote scherm met de rug naar de belangrijkste lichtbron. Plaats de luidspreker in het midden achter het scherm; aan te passen zowel in volume knoppen tot halverwege niveaus. Plaats de camera op het statief boven op de toon-adapter doos, in het midden van de voorkant van het scherm. Ladende tape in de camera en plaats de DTE op de vloer naast de camera. Stel de projector weg staan ​​7 tot 10 meter van het scherm, plaats de projector op de top. Plaats de laptop naast de projector stand.

Figuur 2. De draagbare IPL onderdelen en de rangschikking van de opstelling in de woning. Toont de draagbare IPL componenten en de ruimtelijke rangschikking van de setup in het huis. Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .

3. Sluit de IPL componenten: Sluit de laptop, zodat deze stuurt video signaal naar de projector. De laptop stuurt ook uit twee audiosignalen (via een splitter), met de stem geluid naar de luidspreker en de toon audio gaande camera. Sluit de camera, zodat het video en audio signaal naar de DTE. Eenmaal aangesloten, power-up van alle componenten. De DTE scherm moet tonen "AVI Type 1" links en "Counter" eronder.
4. Speel de video (s) voor het kind: Plaats de eerste video op de laptop in Quicktime.
   1. Plaats een stoel 2,5 tot 3 meter van camera, voor het scherm. Laat het kind om te zitten op de stoel of op de ouder op schoot. Als op de schoot van de ouders, geeft de ouders de mp3-speler en oordopjes, vertel hem / haar om het te starten. Als kind zit alleen, kan ouder zitten naast. Kinderen die zenuwachtig te krijgen tijdens de video kan worden gestimuleerd in algemene termen naar "kijken naar de film."
   2. Zorg ervoor dat het kind het gezicht is zichtbaar in de camcorder. Controleer nogmaals wanneer het kind beweegt. Pas verlichting in de kamer als dat nodig is.
   3. Schrijf kind informatie over een droog uitwisbare whiteboard (pseudoniem, geslacht, bezoek, video, datum, geboortedatum, leeftijd). Schakel de camcorder in en druk op record. Druk op RECORD op DTE. Film ee whiteboard voor 10 sec.
   4. Op de laptop, speel de eerste video door te klikken op "View", gevolgd door "Enter Full Screen".
   5. Na de video is voltooid, drukt u op de stop-knop op de DTE. Als het kind wil, kan een andere video worden gepresenteerd. Als alternatief, kan dit een goed moment voor een pauze. Sommige kinderen met ass kan het nodig zijn regelmatig een pauze, maar anderen misschien liever alle video's op een rij te bekijken.
5. Beloon kinderen met een gift aan het einde van het bezoek.

3. Codering Terug in het lab

1. Controleer of het kind oogbewegingen al gedigitaliseerd op de DTE.
   1. Importeer deze film in een niet-lineaire editing programma, converteren naar het formaat (. Avi) gebruikt door onze aangepaste codering programma, en vervolgens exporteren naar een veilige opslag apparaat.
2. Coderen elke video na de specifieke lay-out (dat wil zeggen,. Opstelling van gewenning / onderwijs, baseline, en test trials).
   1. Tab throug h van het kind film en vind de frames waar de golfvorm van de 1 kHz toon zichtbaar is, wat aangeeft dat een visuele stimulus wordt gepresenteerd aan het kind.
   2. Begin coderen tijdens de intertrial interval (ITI) voor elke doelgroep proces (dat wil zeggen, er is geen toon en het centreren van licht wordt gepresenteerd, het kind moet worden gecentreerd of wegkijken). Tab vooruit frame voor frame, het opnemen van elke verandering van de blik als L (links), R (rechts), C (naar het centrum) of A (weg: omhoog, omlaag, uiterst links, uiterst rechts, achter).

De codering programma uitgangen kolommen met getallen met vermelding van de timing en de aard van elke code ingevoerd. Dus TSC 33499 betekent dat bij het begin van het proces, 3,3499 sec vanaf het begin van de video, het kind gekeken naar het centrum.

De codering arrays worden geanalyseerd door een aangepast matlab analyse programma, waarin de specifieke lay-out-welke kant toegang is de wedstrijd voor elk onderzoek-van elke video.

ve_content "> De analyse programma berekent dan het kind duur en richting kijken tijdens elke gecodeerde proces, het kind latentie om eerst te kijken naar de bijpassende stimulus en het aantal keren dat het kind schakelt aandacht tijdens elke gecodeerde proces.

Vervolgens hebben we de kinderen op zoek te vergelijken tijdens de basislijn versus-test onderzoeken op (a) de duur van blik naar de bijpassende afbeelding, (b) latency van eerste blik op de bijpassende afbeelding, (c) tijdsverloop van het kijken naar beide beelden gedurende de gehele proef, en (d) aantal schakelaars van aandacht.

De reden is dat kinderen die begrijpen de taalkundige stimulans zal langer kijken naar de bijpassende afbeelding tijdens de test proces dan ze had tijdens de baseline studie, dat ze sneller kijken (zodra de proef begint) bij de bijpassende beeld dan de onverenigbare beeld, en dat zij minder aandacht schakelt tijdens de test trials dan tijdens de basislijn trials, omdat de taal prikkelhet begeleiden van hun kijken.

Het enige verschil tussen de basislijn en test studies is de taalkundige audio, de visuele stimuli zijn hetzelfde, maar de basislijn proeven hebben een nondirecting audio (bijvoorbeeld "! Kijk hier"), terwijl de test trials hebben een sturende audio (bijvoorbeeld "Waar is toopen ? ") Daarom, het vergelijken van testen proeven met de uitgangswaarde trials voor de duur en de schakelaars van de aandacht maatregelen vertelt ons hoeveel de regie audio wordt de kinderen op zoek patronen leiden. Ook als de kinderen begrijpen leiding audio, dienen zij sneller naar de bijbehorende beeld dan de onverenigbare beeld.

Resultaten

Een voorbeeld van uit patronen van kinderen getest met P-IPL is weergegeven in figuur 3. Het bekijken van de NounBias video, TD kinderen 21 maanden oud keek langer bij de bijpassende afbeelding tijdens de test in vergelijking met baseline studies, wijst erop dat ze hadden de roman woorden afgebeeld op objecten in plaats van daden. ²¹ Kinderen met ASS gemiddeld 33 maanden oud gedroegen zich op dezelfde wijze, met vergelijkbaar effect sizes. ^21,24 Daarom, kinderen met ASS vertonen een vergelijkbaar woord leren vooroordelen als TD kinderen. Het bekijken van de SVO woordvolgorde video, kinderen in beide groepen toonden ook meer op zoek naar bijpassende beelden tijdens de test ten opzichte van baseline (dwz belangrijke begrip), waaruit begrip van het Engels woordvolgorde (bijv. dat "Het meisje duwt de jongen" is een andere relatie van "De jongen duwt het meisje"). ^3,14,21 verschillen in ontwikkeling worden gezien met de wh-vraag video, zoals TD kinderen significante comprehension op 28 maanden oud, terwijl belangrijke begrip werd voor het eerst gevonden bij kinderen met ASS op 54 maanden oud zijn. ¹⁰ Daarom worden kinderen met ASS vertraagd in het leren hoe om volledig te kunnen vragen als "Wat heeft de appel hit? 'interpreteren

Figuur 3. Kinderen procent van het kijken tijd om de wedstrijd (dat wil zeggen, object in plaats van actie), terwijl het bekijken van de Zelfstandig naamwoord Bias video. Toont kinderen procent van het kijken tijd om de wedstrijd (dat wil zeggen, object in plaats van actie), terwijl het bekijken van de Zelfstandig naamwoord Bias video.

Figuur 4 geeft de gedetailleerde analyse van tijdsverloop TD kinderen die de ShapeBias video op vier opeenvolgende bezoeken, verspreid 20-32 maanden. Blauwe lijnen geven op zoek naar de wedstrijd (dat wil zeggen, dezelfde vorm object), merk op dat de hoogte van de blauwe lijnen tijdens ee-test trials (rechterkant van elke grafiek) toeneemt met de leeftijd, tonen steeds meer vorm voorkeuren. Bovendien, als de kinderen ouder worden, de blauwe lijnen stijgen naar de wedstrijd eerder in het proces, wat aangeeft dat ze de regie audio begrijpen sneller met de leeftijd. Rode lijnen geven wegkijken, merk op dat de breedte van de rode lijnen afneemt met de leeftijd als kinderen besteden minder tijd aan het zoeken van het hotel. Roze lijnen geven op zoek naar het middelpunt tijdens het ITI, we gebruiken deze om ervoor te zorgen dat kinderen niet worden beïnvloed voordat het proces begint. Deze IPL gegevens bevestigen die van andere methoden die de Shape Bias is een steeds sterkere woord leren principe voor TD kinderen. Er zijn echter drie herhalingen nog niet geslaagd in het bewijs van een significante woord-gebaseerde vorm bias in de kinderen met ASS. ^17,24

Figuur 4. TD kinderen timecourse van het kijken tijdens het bekijken van de Shape Bias video. Toont TD kinderen tijdsverloop van het kijken naar de wedstrijd, nonmatch, midden en afstand, terwijl het bekijken van de Shape Bias video. Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .

Figuur 5 geeft het tijdsverloop voor dezelfde kinderen met ass, wanneer zij 41 maanden oud gemiddeld tijdens het bekijken van syntactische bootstrapping video wanneer zij gevraagd om nieuwe werkwoorden met omringende zin frames (bijvoorbeeld leren dat gorping bepalen "The eend gorping het konijntje "verwijst naar een oorzakelijke actie in plaats van naar een noncausative actie). Syntactische Bootstrapping is een ander woord leren principe gerepliceerd in vele studies van TD kinderen. Merk op dat de kinderen met ASS meer kijken naar de onverenigbare beeld (groene lijnen) tijdens de basislijn proeven, maar dan is hun op zoek is meer gericht op debijpassende beelden (blauwe lijnen) in de tweede helft van de test proeven, als ze wordt gevraagd om de referent van de roman werkwoord te vinden (bijvoorbeeld "Zoek gorping!"). Als groep, deze kinderen met ASS waren dus in staat om het werkwoord correct in kaart op de oorzakelijke actie. Cross-bezoek regressies blijkt dat de kinderen met ASS die langer keek naar de wedstrijd tijdens de Syntactische Bootstrapping video kortere latency moest de wedstrijd toen ze zag de Woordvolgorde video, 8 maanden eerder ^14.

Figuur 5. Kinderen met ASS tijdsverloop's van het kijken tijdens het bekijken van de Syntactische Bootstrapping video. Toont kinderen met ASS tijdsverloop's van het kijken naar de wedstrijd, nonmatch, centrum, en weg tijdens het bekijken van de Syntactische Bootstrapping video.

Discussie

Bijzondere aandacht is nodig opdat coders zijn dove aan / onbewust van de specifieke stimuli dat het kind ervaart op een gegeven proces zodat zij niet weten welke zijde de bijpassende een en onbedoeld vooringenomenheid hun codering. We zorgen dat dit via de opneming van de 1kHz toon op de ^2e audiokanaal van de video, die vervolgens wordt gekopieerd op de film van het oog van het kind bewegingen. De golfvorm van deze toon geeft het visuele indicatie van het ontstaan ​​en de offset van elk proces, waardoor de afbakening van de proeven zonder dat de programmeur het kennen van hun video-of audio-inhoud.

Het is zeer belangrijk dat de analyse layout rekening van de links-rechts schakelaar die optreedt wanneer kinderen gecodeerd (bijvoorbeeld als de matching scene is aan de linkerkant, terwijl het kind kijkt neemt, zal blijken aan de rechterzijde zijde van de oogbewegingen coder en vice versa).

Intercoder betrouwbaarheid beoordelings opbrengst correlaties van ongeveer 0,98 voor paren van ervaren programmeurs op willekeurige selecties van 10% van de gegevens; ³ met minder ervaren programmeurs of als er hoge turn-over in de codeurs gebruikt over de deelnemers van de studie, raden wij u aan ieder kind oogbewegingen gecodeerd door ten minste twee personen en eisen dat hun codes (meestal duur aan te passen) binnen 0,3 sec van elkaar voor elke proef. Als ze niet, dan is een derde, vierde of vijfde persoon moet coderen van het kind tot de betrouwbaarheid wordt bereikt. ¹⁷

Met deelnemers van peuter leeftijd en / of kinderen met ontwikkelingsstoornissen vertragingen, is het onvermijdelijk dat sommige niet op een van beide scène zoeken naar een aantal aandeel van elk proces, en voor sommige proeven, nooit. De volgende conventies worden in het algemeen toegepast voor deze vervalt van aandacht: (a) Kinderen moeten ten minste een scene zoeken minimaal 0,3 sec voor dat proces te tellen. Anders is een ontbrekende proces. (B) Voor een bepaalde video, Kinderen moeten data meer dan de helft van de test proeven om te worden opgenomen in de uiteindelijke dataset verstrekken. (C) de ontbrekende studies worden vervangen door de gemiddelde over kinderen in die leeftijdscategorie / voorwaarde voor dat item.

IPL is een methode die vroegste toewijzingen van kinderen van linguïstische vormen (dat wil zeggen, woorden en zinnen) tikt op referentiële (dat wil zeggen, objecten en acties) of propositionele (dat wil zeggen, relaties en gebeurtenissen) betekenissen. Het kan worden gebruikt om de processen die kinderen van verschillende leeftijden nieuwe woorden, evenals de leeftijd waarop zij begrijpen verschillende grammaticale vormen beoordelen. Er worden alleen oogbewegingen als openlijke indicatoren van begrip (of niet), kan IPL gebruikt worden met kleuters waarvan gedrags-naleving in het algemeen laag, maar ook met een aantal bijzondere populaties, zoals kinderen met ASS. Bovendien, omdat deze technologie kan worden gebracht kindertehuizen, kan ook worden gebruikt met populaties die moeilijkte bereiken in conventionele laboratoria, zoals kinderen uit lage sociaal-economische groepen, kinderen op het platteland, en de tweetalige kinderen van eentalige anderstalige ouders. Nieuwe manieren van het analyseren van deze oogbewegingen zijn onthullend interessante en belangrijke effecten van leren verschillende soorten talen, en van het leren van woorden op verschillende leeftijden. Toekomstige plannen omvatten het gebruik van IPL gelijktijdig met neuroimaging methoden, zodat de kinderen de hersenactiviteit tijdens taalbegrip kan worden vergeleken met hun gedragsindicatoren.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Naam van component	Vennootschap	Catalogusnummer	Opmerkingen (optioneel)
Scherm	Manufacturier	Roadwarrior Portable Projectie Scherm
Laptop	Appel	15 inch MacBook Pro
Projector	NEC	NP40 projector	Digital Lens Projector
Beamer-statief	DA-LITE	Project-O-Stand
Spreker	YAMAHA	Monitor Speaker Model MS101II
Statief	Velbon	QB-4W DF Mini
Camcorder	Canon	VIXIA HV30 HDV	High Definition Video
DTE	DTE Technology	FS-H200
Noise cancelling hoofdtelefoons	Sony	MDR-NC60