Met behulp van de visuele wereld paradigma te bestuderen zin begrip in Mandarijn sprekende kinderen met autisme
3 oktober 2018
We presenteren een protocol te onderzoeken van het gebruik van morfologische aanwijzingen tijdens real-time zin begrip door kinderen met autisme.
Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in het begrijpen van de taalvaardigheden van kinderen met autisme, zoals of ze een zin kunnen begrijpen met behulp van zowel taalkundige als niet-taalkundige informatie. De belangrijkste voordelen van deze methode zijn dat het gevoelig is voor de tijdcode van zinsbegrip, en het vereist minimale taak en communicatievraag. Deze methode registreert eenvoudig oogbewegingen als automatische reacties op taalkundige input zonder deelnemers te vragen om bewuste oordelen over de input te verstrekken, waardoor het computationele model van deelnemers aanzienlijk wordt verminderd.
Begin met het construeren van teststimuli die bestaat uit 12 visuele doelitems en twee gesproken zinnen met de morfologische markers BA en BEI. Maak een visuele afbeelding van een sjabloon in de software voor het bewerken van afbeeldingen, waarin elke afbeelding twee afbeeldingen bevat. Dubbelklik op de sjabloon om deze te openen.
Pas de breedte, hoogte, resolutie en kleurdiepte aan in de pop-upmenu's. Voer de relevante parameters in. Draai vervolgens de gebeurtenisrollen van de twee tekens in de twee afbeeldingen om.
Klik op Bestand exporteren. Stel vervolgens de microfoon in en open de audiobewerkingssoftware om de gesproken zinnen te construeren. Selecteer Mono Geluid opnemen in het nieuwe menu.
Stel de opnameomstandigheden in door te klikken op de optie Samplesnelheid van 44, 100 Hertz. Klik op de knop Opnemen. Tot slot, neem de gesproken zinnen op door een inheemse spreker van de Mandarijn van Peking te vragen om de zinnen op een kind-geleide manier te produceren.
Sla de opnamen op door op Opslaan te klikken. Begin met het hebben van de deelnemer zitten in de voorkant van de display monitor van de remote eye tracker. Stel de afstand tussen de ogen van de deelnemer en de monitor ongeveer 60 centimeter in.
Voer de standaard kalibratie- en validatieprocedures uit door de deelnemers te vragen om willekeurig te fixeren op een raster van vijf fixatiedoelen. Vraag de deelnemer vervolgens om naar de gesproken zinnen te luisteren terwijl ze de foto's bekijken. Laat één experimentator de deelnemer op de computer in de gaten houden, en een om achter de deelnemer te staan en voorzichtig hun handen op de schouders van de deelnemer te laten rusten om de plotselinge bewegingen van de deelnemer te minimaliseren.
Laat de deelnemer vervolgens de taak voltooien om oogbewegingen te meten die zich voordoen als automatische reacties op de taalkundige input. Nadat de taak is voltooid, bekijkt u de gegevens en definieert u twee interessegebieden, het doelgebeurtenisgebied van BA en het bei-doelgebeurtenisgebied BEI, door een van de pictogrammen voor de vorm van het interessegebied op de gereedschapsbalk te selecteren en een vak rond de regio te tekenen dat moet worden gedefinieerd als een interessegebied. Sla het interessegebied op in de map Interessegebied.
Kies ten slotte de Beheerder van de interesseperiode in het menu om het tijdvenster in te stellen op elke 200 milliseconden voor analyse. Gebruik dezelfde functie om de fixatieverhoudingen in de interessegebieden te vergrendelen aan het begin van de markering voor elke proefversie en gebruik de functie Rapport Interessegebied om de ruwe gegevens naar een Excel-bestand te exporteren. Gebruik de Excel-functies om de fixatieverhoudingen te gemiddeldepen na het begin van de markering voor elk gebied.
Gebruik vervolgens de Excel-functies om de fixatieverhoudingen te berekenen in elk tijdvenster van 200 milliseconden over een periode van 5, 200 milliseconden vanaf het begin van de markering voor de twee gebieden. De resultaten geven aan dat de autismegroep oogbewegingspatronen vertoonde die vergelijkbaar zijn met de leeftijdsmatched TD-groep. Beide groepen vertoonden meer fixaties op de BA-doelgebeurtenis bij het horen van BA dan bij het horen van BEI, die zich voordoet na het begin van het object np en vóór het begin van het bijwoord.
Om specifiek te zijn, de gebeurtenis vond plaats in de TD-groep tijdens het venster tussen 1, 400 en 1, 600 milliseconden. Terwijl, het effect zich voordeed in de autisme groep tijdens het venster tussen 1, 800 en 2,000 milliseconden. Na de ontwikkeling is het paradigma met succes gebruikt om typische ontwikkeling van de taalvaardigheden van kinderen te testen.
Ons lab heeft nu uitgebreid het paradigma aan de studie van taal begrip vaardigheden bij kleuters met autisme. Rekening houdend met het feit dat we werken met speciale populaties, vertonen kinderen met autisme vaak verschillende soorten uitdagend gedrag of symptomen, met name in onbekende omgeving, dus extra zorg moet worden genomen voor en tijdens de test. Voorafgaand aan het experiment is het belangrijk dat de onderzoekers de deelnemers aan de experimentele omgeving acclimatiseren.
Tijdens de test moeten de onderzoekers de deelnemers mogelijk omleiden en hen vragen om meerdere keren naar het computerscherm te herschikken.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel presenteert een protocol voor het onderzoeken hoe kinderen met autisme morfologische aanwijzingen gebruiken tijdens het begrijpen van zinnen in real-time. De methode richt zich op het begrijpen van de taalvaardigheden van deze kinderen door hun oogbewegingen te analyseren als reactie op linguïstische input.
Belangrijke Studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Taalontwikkeling
- Autismeonderzoek
Achtergrond
- Het begrijpen van zinnen door kinderen met autisme is cruciaal.
- Eerdere studies hebben uiteenlopende vermogens in het verwerken van linguïstische informatie aangetoond.
- Oogbewegingstracking kan inzichten bieden in real-time begrip.
- Deze methode minimaliseert de cognitieve belasting voor deelnemers.
Doel van het onderzoek
- Om het gebruik van linguïstische en non-linguïstische informatie in zinnen begrijpen te onderzoeken.
- Om de effectiviteit van morfologische aanwijzingen bij kinderen met autisme te beoordelen.
- Om de begrip van taalverwerking in deze populatie te verbeteren.
Gebruikte methoden
- Constructie van teststimulussen met visuele doelitems en gesproken zinnen.
- Gebruik van morfologische markers BA en BEI in gesproken zinnen.
- Opname van oogbewegingen als automatische reacties op linguïstische input.
- Minimale taakeisen om de cognitieve belasting van deelnemers te verminderen.
Belangrijkste resultaten
- De oogbewegingen van kinderen geven inzichten in hun zinnen begrijpen vaardigheden.
- De methode legt effectief de real-time verwerking van linguïstische informatie vast.
- De bevindingen suggereren dat kinderen met autisme morfologische aanwijzingen kunnen gebruiken.
- Resultaten dragen bij aan het begrip van taalvermogens bij autisme.
Conclusies
- Het protocol is een waardevol hulpmiddel voor het bestuderen van taalbegrip bij kinderen met autisme.
- Oogtracking kan belangrijke aspecten van linguïstische verwerking onthullen.
- Verder onderzoek is nodig om de implicaties van deze bevindingen te verkennen.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Real-time eye-tracking using the visual world paradigm enables precise quantification of sentence comprehension in Mandarin-speaking children with autism, addressing a critical gap in early neurodevelopmental language research. This approach provides actionable insights into how linguistic and non-linguistic cues are integrated, supporting mechanistic de-risking and target validation for language intervention strategies. The protocol's minimal task demands and automatic response measurement make it highly adaptable for challenging pediatric populations, enhancing predictive confidence in translational research pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of language processing pathways in neurodevelopmental disorders.
- Supports functional target validation by isolating linguistic cue integration mechanisms.
- Provides mechanistic de-risking for language intervention hypotheses.
Screening & Assay Development
- Establishes validated, reproducible eye-tracking assays for sentence comprehension.
- Delivers quantitative, time-resolved readouts for cross-condition comparison.
- Facilitates standardization of behavioral phenotyping in pediatric neurodevelopmental studies.
Translational & Preclinical Research
- Aligns behavioral outputs with disease-relevant endpoints in autism research.
- Enables continuity from discovery to preclinical validation of language biomarkers.
- Supports risk-adjusted advancement of candidate interventions targeting language deficits.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum for neurodevelopmental language research, bridging early mechanistic studies and translational biomarker development.
- Discovery Biology: Quantifies real-time integration of linguistic and non-linguistic cues for hypothesis testing.
- Screening: Provides reproducible, quantitative eye-tracking outputs for assay readiness.
- Analytics: Enables time-locked measurement of fixation proportions for robust statistical analysis.
- Translational Research: Connects behavioral readouts to preclinical endpoints relevant to autism spectrum disorder.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, low-burden platform for repeated use across diverse pediatric populations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in language biomarker discovery and target validation.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of behavioral assays.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for language intervention programs in neurodevelopmental pipelines.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of early-stage language research assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in eye-tracking technology and pediatric behavioral assessment.
- Demands access to calibrated eye-tracking instrumentation and data analysis software.
- Necessitates cross-team standardization of stimulus design and data processing workflows.
- Must be adapted for participant acclimation and behavioral variability in special populations.
- Limited to non-verbal, automatic response measurement as supported by the protocol.
