Vergelijking van de Eye-tracking-gegevens van kinderen met hoog functionerend ASD, comorbide ADHD, en van een besturingselement sociale video's bekijken

Samenvatting

Dit is een analyse van de kwalitatieve vergelijkende casestudy van eye-tracking gegevens op de eerste momenten van sociale videoscènes zoals weergegeven door drie deelnemers: één met autisme spectrum disorder, één met comorbide aandacht tekort hyperactieve stoornis, en één neurotypical controle.

Samenvatting

Kinderen met autisme spectrum stoornissen (ASD) is bekend dat er zintuiglijke-perceptuele verwerking tekorten die hun capaciteiten te wonen en waarnemen van sociale prikkels in het dagelijkse leven contexten verzwakken. Aangezien dagelijkse sociale afleveringen bestaan uit subtiele dynamische veranderingen in de sociale gegevens, kan niet deelnemen aan of verwerken van subtiele menselijke non-verbale signalen, zoals gebaren, gezichtsuitdrukkingen en houdingen leiden tot ongepaste sociale interactie. Traditionele gedrags rating scales of evaluatie-instrumenten op basis van statische sociale scènes hebben beperkingen in het vastleggen van het moment-te-moment wijzigingen in sociale situaties. Een eye-tracking-beoordeling, die kan worden toegediend in een video-modus, heeft daarom de voorkeur, om uit te breiden van klinische observatie. In deze studie, met behulp van het ontwerp van één geval vergelijking, de eye-tracking-gegevens van drie deelnemers, een kind met autisme spectrum disorder (ASD), een ander met comorbide aandacht tekort hyperactieve stoornis (ADHD), en een neurotypical controle, worden vastgelegd terwijl ze een video van sociale scenario's bekijken. De eye-tracking experiment heeft geholpen met het beantwoorden van de onderzoeksvraag: hoe sociale aandacht verschillen tussen de drie deelnemers? Door gebieden van belang (áes) vooraf te definiëren, hun visuele aandacht op relevante of irrelevant sociale prikkels, hoe snel elke deelnemer woont op de eerste sociale prikkels verschijnen in de video's, hoe lang blijft elke deelnemer bij te wonen op deze stimuli binnen de áes en de blik zijn verschuivingen tussen meerdere sociale prikkels die gelijktijdig voorkomen in dezelfde sociale scène gevangen, vergeleken en geanalyseerd in een eye-tracking videogebaseerd experiment.

Inleiding

Personen met ASD zijn bekend om te worden gekenmerkt door gedrags tekorten in de sociale communicatie, gebaseerd op conventionele gedrags bewijs van gestructureerde observationele evaluaties en bovenliggende interviews. Zintuiglijke verwerking afwijkingen zijn bovendien onlangs opgenomen in de diagnostische criteria van de DSM-5 voor ASD¹. Sociale informatieverwerking betekent dat lagere niveau sensorische-perceptuele verwerking en hoger niveau sociale cognitieve verwerking van sociale informatie. Sensorische-perceptuele verwerking verwijst naar de mogelijkheid om te wonen op sociale prikkels en coderen ze in een korte termijn geheugenbank voor onmiddellijke ophalen en reactie-planning, terwijl sociale cognitieve verwerking verwijst naar de interpretatie van sociale informatie door sociale redeneren en probleemoplossende^2,3. Als zodanig, leiden sociale informatieverwerking tekorten vaak tot andere psychobehavioral-kenmerken, zoals sociale angst en onoplettendheid. Dit kan geïllustreerd worden door de hoge comorbide prevalentie van ASD met aandacht tekort hyperactieve stoornis (ADHD). Het bereik van comorbiditeit voor ADHD in ASD wordt geschat op 30% tot 80%, terwijl de aanwezigheid van comorbide ASD in ADHD is geraamd op 20% tot 50%⁴.

Twee belangrijke hypothesen voor de tekorten in de sociale informatieverwerking ter verantwoording naar voren gebracht — namelijk, verbeterde perceptuele functionerende (EPF) en zwakke centrale coherentie (WCC). EPF verwijst naar de overattentiveness aan of preoccupatie met specifieke delen door personen met ASD, terwijl WCC naar hun zwakte verwijst voor het afleiden van de essentie van gehelen door te trekken samen de interelement relaties tussen de onderdelen⁵. Zowel theoretische kaders getuigen van hun niet-globaal configureren of verwerken van de meerdere stimuli gelijktijdig gepresenteerd in een beperkte sociale context^6,7. In een eerdere gezicht emotie erkenning studie met behulp van statische gezicht expressie foto's⁸, bleek dat de groep ASD neiging om Toon gelokaliseerde verwerking van gelaatstrekken (zoals de vorm van de mond) met behulp van EPF, maar lijken te zijn zwakker in configural verwerking, die trekken samen de meer abstract perceptuele concepten eist zoals gepostuleerd door WCC, zoals de ruimtelijke relaties tussen meerdere gezicht onderdelen (bv. de afstand tussen de wenkbrauwen en de intensiteit van de ogen-blik) ^9,10.

Aangezien de dagelijkse sociale afleveringen bestaan uit dynamische moment-te-moment subtiele veranderingen in sociale informatie, niet bijwonen of deelnemen aan de sensorische-perceptuele verwerking van subtiele menselijke non-verbale signalen, zoals gebaren, gezichtsuitdrukkingen en houdingen, en zin van de relaties van de verschillende sociale prikkels kunnen leiden tot ongepaste sociale cognitieve verwerking. Eye-tracking experimenten zijn steeds vaker gebruikt ter aanvulling van klinische observatie in de sociale informatieverwerking studies. Eye-tracking gegevens, in de vorm van scanpath patronen, visuele fixatie graven en visuele duur, zijn grote biomarkers te onderzoeken sociale informatieverwerking in ASD^11,12,13,^{,14 ,15}.

In deze studie illustreren we het gebruik van de techniek van de eye-tracking om te onderzoeken of de twee deelnemers met ASD en ASD-ADHD de eerste momenten van sociale Videoscènes worden anders dan het kind neurotypical verwerkt. De apparatuur van de tracker oog vangt vier belangrijkste indices tijdens bekijken: het aantal visuele vastleggingen, de eerste fixatie duur, de duur van de totale fixatie en de patronen van de scanpath in de vorm van ruimtelijke rangschikking en volgorde van fixatie punten. Op deze manier, hoe snel elke deelnemer woont op de audio-visuele stimuli vooraf door áes als ze voor het eerst in de sociale scènes verschijnen, voor hoe lang ze blijven kijken die áes, en hun blik verschuivingen tussen meerdere áes verschijnen gelijktijdig in hetzelfde sociale scène kan worden vastgelegd. Elke vertraging te fixeren áes tijdens de eerste momenten (d.w.z., 500 ms) en het traject van de scanpaths aantonen zijn belangrijk voor data-analyse. Representatieve bevindingen uit de kwalitatieve analyse van deze single-vergelijkende casestudy met behulp van dit paradigma zijn gemeld.

Protocol

Ouderschaps- en deelnemer toestemming was verkregen tijdens het recruitment proces in een basisschool en een kinderen Servicecenter voor ASD in Hong Kong en de studie werd goedgekeurd door de Commissie ethische beoordeling Universiteit van de universiteit onderwijs van Hongkong.

1. gebruik van een Video gebaseerde beoordeling

1. Het produceren van verschillende sociale video's, ongeveer één minuut lang, die bestaan uit dagelijkse leven-scenario's waarbij meerdere mensen in een sociale context (Figuur 1).
   1. Het produceren van verschillende sociale video's, ongeveer één minuut lang, die bestaan uit dagelijkse leven-scenario's waarbij meerdere mensen in een sociale context. Voor de drie kinderen in onze casestudy, elk kind keek de dezelfde drie video's. De eerste video toont het volgende sociale scenario. Een student spots in een overvolle kantine, een onbezet stoel die gelijktijdig wordt bezet door een dame die is praten over de telefoon en plaatsen van haar tas op de stoel met geen besef van zijn verzoek (Figuur 1). De tweede video toont het volgende sociale scenario. Studenten zijn een schaakspel spelen, terwijl een onbekende student komt te dichtbij om te kijken ze spelen van het spel. De derde video toont het volgende sociale scenario. Schilderij van een jongen is geruïneerd toen zijn vriend per ongeluk morsen van water uit een kopje op de tafel.
2. Deskundige revisies van alle video's uitvoeren. Selecteer de sociale scenario's die zijn overeengekomen op de meeste door de deskundigen als met de actors voornemen, emoties en gedachten door hun uitdrukkingen en gebaren.

2. aanwerving van de deelnemers

1. Uit de pool van de deelnemers tevreden die onderzoek opgenomen criteria, selecteer en overeenkomen met de deelnemers met ASD, met ASD-ADHD, en neurotypical controles met behulp van hun medische diagnostische rapporten en de percentielscores van Raven's standaard vooruitstrevende Matrices¹⁶.
2. Hun Raven percentielscores omzetten in vijf percentiel rangen. Deelnemers die presteren op rangen II of III (gemiddeld) en uitsluiten die scoorde boven rang ik (bovengemiddeld) selecteren of op de rangschikking IV (onder gemiddelde).

3. eye-tracking Experiment

1. Experimentele opstelling
   1. Weergegeven aan één kant van de kamer eye-tracking, de video's op een 23-inch kleuren LCD-monitor met een schermresolutie van 1920 x 1080 pixels, met behulp van een tracker eye op een afstand van ongeveer 60 cm van de deelnemer. Hebben een onderzoek-Detective opereren de eye tracker van de andere kant van de kamer van de eye-tracking (Figuur 2).
   2. Hebben een ander onderzoek onderzoeker zitten naast de deelnemer en instrueren van de deelnemer om te kijken naar het scherm van de monitor. Plaats de monitor voor het kind aan de andere kant van de partitie en sluit aan de oog-tracker. De keuze van eye-tracking apparatuur, milieu, en de procedures zijn eerder set-up testen¹⁷besproken.
2. Kalibratieproces
   1. Instrueer de deelnemers om naar te kijken de kalibratie-stippen die de grenzen bekijken over het scherm door het vastleggen van de oogbewegingen met behulp van infrarood hoornvlies reflectiecoëfficiënt technologie. De kalibratie is goed gedaan als alle groene stippen of lijnen binnen de grijze cirkel puntjes vallen.
   2. Herhaal de kalibratie als deel van de groene stippen of lijnen doen vallen niet binnen de grijze cirkel stippen.
3. Bekijken van de video 's
   1. Instrueren van de deelnemer om de sociale video's achter elkaar, en vangen hun oog verkeer gegevens tijdens weergeven met de oog-tracker.

4. de gegevensanalyse

1. Definiëren en instellen van de eerste-moment fixatie binnen áes.
   1. Context-relevante doelstellingen (gezicht, handen, gerichte objecten, etc.) kiezen in hun eerste 500 ms van verschijning in elke scène van de video als áes (Figuur 3) en label de áes in het informatievak op het linker paneel.
   2. Na de voltooiing van de toevoeging en selectie van de áes in het huidige frame, door de cursors in de bar van de tijdlijn op het onderste paneel naar het volgende frame te verplaatsen.
   3. De locatie en de grens van de áes in elk frame van de video in de video presentatie-software voor de eye tracker handmatig aanpassen als de target gebieden wijziging in elk frame van de tijd van de video als gevolg van de beweging van de personen of objecten als het verhaal van de sociale video-dev Elops.
   4. Klik op de knop Selecteer in het bovenste deelvenster en nieuwe áes aan de nieuwe scène toevoegen indien nodig. Als sommige bestaande áes voor 500 ms in de huidige scène (de tijdstempel van de video kan worden gecontroleerd in de onderste linker paneel) aanwezig zijn of als ze niet relevant in het nieuwe frame in de video zijn, klik met de rechtermuisknop op deze áes deactiveren ze in het nieuwe frame.
2. Een statistische analyse van de eye-tracking-indices uitvoeren Volg de stappen van de statistische verwerking van de gegevens op de Drijver van het oog zoals hieronder beschreven.
   1. Kies de opnames van de kinderen.
   2. Selecteer het mediabestand voor analyse.
   3. Selecteer uit de beschikbare video's.
   4. Klik op analyseren geselecteerde media.
   5. Kiest u de beschrijvende statistiek (bv., som).
   6. Kies de afhankelijke maatregelen in Statistieken (bv., eerste fixatie duur, bezoek telling).
   7. Kies opnames in rijen.
   8. Selecteer AOI Media overzicht in kolommen.
   9. Klik op de Update voor het analyseren van de eye-tracking-patronen. De resultaten van de eye-tracking patroon statistieken worden weergegeven op het scherm.
3. De scanpath van een scène uit de eye-tracking-gegevens maken
   1. Kies visualisatie en GazePlot in de software.
   2. Selecteer de Media en de opnames in het linker paneel voor visualisatie.
   3. In de tijdlijn onder lagere cursor naar het begin van de scène van de doelgroep en de bovenste cursor verplaatsen naar het einde van de scène van de doelgroep.
   4. Zorg ervoor dat accumuleren is gekozen voor het veld van de gegevens te tonen van de cumulatieve scanpath.
   5. Klik op exporteren en visualisatie beeld voor de scanpath opslaan als een afzonderlijk afbeeldingsbestand.

Resultaten

De eye-tracking-gegevens van de drie Kantonees-sprekende kinderen (met ASD, met ASD-ADHD, en een besturingselement) tussen de leeftijd van 7 en 9 bekijken van drie sociale video's met behulp van de bovengenoemde paradigma wordt hier gepresenteerd (tabel 1).

De eerste fixatie duur (per 500 ms doel AOI) was langer voor de neurotypical kind (150 ms) dan voor de ASD en ASD-ADHD-kinderen (beide 110 ms). De duur van d...

Discussie

De eerste-moment fixatie duur was korter voor de ASD-ADHD en ASD kinderen dan voor het neurotypical kind. De totale fixatie duur was korter voor het ASD-ADHD-kind dan voor het neurotypical kind, aan te tonen een algemene afname van de visuele aandacht voor sociale stimuli. Hieruit bleek dat het ASD-ADHD-kind bleek een vertraging in het bijwonen van de vermelding van sociale stimuli in een sociale scène. Deze vertraging kan het kind overslaan registratie van kortstondige sociale Belangrijkeinformatie, hetgeen tot de verke...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Tobii Pro TX300	Tobii	N/A	Schermgebaseerde oogtracker (300Hz verversingssnelheid)
Tobii Pro Studio	Tobii	N/A	Software voor het analyseren van eyetracking-gegevens