Behawioralna ocena słuchu u dzieci w wieku od 2 do 4 lat: dwuinterwałowa procedura oparta na obserwatorze wykorzystująca uwarunkowane reakcje oparte na zabawie

Podsumowanie

Ten artykuł opisuje procedurę pomiaru wrażliwości słuchu u dzieci w wieku od 2 do 4 lat. Dzieci są szkolone w zakresie reagowania opartego na zabawie, gdy słyszą sygnał docelowy. Progi są następnie szacowane w dwuprzedziałowym, dwualternatywnym paradygmacie wymuszonego wyboru, na podstawie obserwacji zachowań dziecka.

Streszczenie

Zbieranie wiarygodnych danych behawioralnych od małych dzieci i przedszkolaków jest wyzwaniem. W rezultacie istnieją znaczne luki w naszej wiedzy na temat rozwoju słuchowego człowieka w tych grupach wiekowych. W artykule opisano opartą na obserwatorze procedurę pomiaru czułości słuchu za pomocą dwuprzedziałowego, dwualternatywnego paradygmatu wymuszonego wyboru. Małe dzieci są szkolone w zakresie reagowania motorycznego opartego na zabawie (np. wkładanie klocka do wiadra) za każdym razem, gdy słyszą sygnał do celu. Eksperymentator obserwuje zachowanie dziecka i ocenia, czy sygnał został zaprezentowany podczas pierwszego, czy drugiego interwału obserwacji; Eksperymentator jest ślepy na prawdziwy interwał sygnałów, więc ten osąd opiera się wyłącznie na zachowaniu dziecka. Procedury te zastosowano do badania dzieci w wieku od 2 do 4 lat (n = 33) bez znanych problemów ze słuchem. Sygnał był dźwiękiem o częstotliwości 1000 Hz prezentowanym w ciszy, a poziom sygnału został dostosowany w celu oszacowania progu odpowiadającego 71% poprawności detekcji. Prawidłowy próg uzyskano dla 82% dzieci. Wyniki te wskazują, że procedura dwuinterwałowa jest zarówno wykonalna, jak i niezawodna do stosowania z małymi dziećmi i przedszkolakami. Dwuinterwałowa, oparta na obserwatorze procedura opisana w tym artykule jest potężnym narzędziem do oceny słuchu u małych dzieci, ponieważ chroni przed błędem odpowiedzi ze strony eksperymentatora.

Wprowadzenie

Trudno jest uzyskać wiarygodne szacunki progów słuchu behawioralnego dla małych dzieci i przedszkolaków. Techniki instrumentalne stosowane do testowania niemowląt w klinice i laboratorium na ogół nie działają dobrze z dziećmi w tym przedziale wiekowym, ponieważ małe dzieci i przedszkolaki mają tendencję do przyzwyczajania się szybciej niż niemowlęta^1,2. Z drugiej strony, małym dzieciom i przedszkolakom często brakuje dojrzałości poznawczej wymaganej do ukończenia standardowych procedur testów behawioralnych wymuszonego wyboru, które są używane do oceny dzieci w wieku 4 lat i starszych^3,4. W związku z tym istnieją znaczne luki w naszej wiedzy na temat rozwoju słuchowego człowieka między niemowlęcem a wczesnym wiekiem szkolnym.

Jednointerwałowa, adaptacyjna procedura zwana Conditioned Play Audiometry⁵ (CPA) jest rutynowo stosowana w klinice audiologii do oceny wrażliwości słuchu u dzieci w wieku rozwojowym przypadającym między około 2,5 a 5 lat6. CPA opiera się na wykorzystaniu aktywności motorycznej opartej na zabawie (np. układania klocków) w celu ustanowienia zablokowanej w czasie reakcji warunkowej na sygnał słuchowy. Asystent testowy zapewnia dziecku pozytywne wzmocnienie społeczne, dodatkowo kształtując zachowanie reagowania. Wyniki kilku badań wykazały, że zastosowanie CPA daje konwencjonalny audiogram kliniczny dla ponad 90% typowo rozwijających się 3-latków^7,8. Znacznie niższe wskaźniki plonów odnotowano u młodszych dzieci. Na przykład Thompson i in.^{9 stwierdzili,} że warunkową reakcję na dźwięk można ustalić za pomocą CPA u 68% 2-latków.

Pomimo powszechnego stosowania CPA w klinice audiologii, nie nadaje się on do większości laboratoryjnych badań zachowań słuchowych. CPA jest jednointerwałową procedurą adaptacyjną zaprojektowaną w celu maksymalizacji zarówno wydajności, jak i akceptacji pacjenta, ale jest podatna na stronniczość reakcji obserwatora i słuchacza. Obserwator w procedurze CPA inicjuje prezentacje sygnałów, a zatem może być pod wpływem takich czynników, jak aprioryczne oczekiwania dotyczące wrażliwości słuchowej dziecka lub jego skłonności do reagowania¹⁰. Włączenie prób "catch" - prób, w których nie jest prezentowany żaden dźwięk - jest czasami używane do ilościowego określenia i uwzględnienia stronniczości odpowiedzi egzaminatora¹¹.

Ogólnym celem metody opisanej w niniejszym raporcie jest efektywne oszacowanie progów słyszenia u małych dzieci i przedszkolaków za pomocą opartej na zabawie, dwuinterwałowej, wymuszonej procedury testowania zachowań. Uzasadnieniem dla stosowania paradygmatu wymuszonego wyboru jest to, że chroni on przed niektórymi formami stronniczości odpowiedzi¹⁰, umożliwiając w ten sposób bardziej bezpośrednie porównania między różnymi grupami wiekowymi i/lub bodźcami przy użyciu wydajnej procedury adaptacyjnej. Konwencjonalne dwu- i trzyinterwałowe, wymuszone metody wymagają określonej, zalecanej reakcji (np. naciśnięcia jednego z kilku przycisków) ze strony słuchacza, aby wskazać, który interwał zawiera sygnał. Dzieci w wieku od 4 do 5 lat mogą wykonać to zadanie¹², ale wymagania procedury sprawiają, że metody te są nieodpowiednie dla młodszych słuchaczy i dla wielu słuchaczy z opóźnieniami rozwojowymi.

Opisana tutaj metoda opiera się na pracy Browninga i wsp.¹³, który oceniał wykonalność i skuteczność szacowania progów zachowania niemowląt za pomocą dwuinterwałowej, wymuszonej adaptacji procedury psychofizycznej opartej na obserwatorze¹⁴. W tej metodzie sygnał prezentowany jest podczas jednego z dwóch interwałów obserwacji. Każdy interwał jest wskazywany obserwatorowi w czasie rzeczywistym zarówno wizualnie, jak i akustycznie, ale obserwator nie jest informowany, który interwał zawiera sygnał. Z drugiej strony, niemowlę nie otrzymuje żadnych wskazówek dotyczących wystąpienia interwału obserwacyjnego poza prezentacją sygnału. Po każdej próbie obserwator wybiera interwał zawierający sygnał na podstawie zachowania niemowlęcia. Wyniki przedstawione przez Browninga i wsp.¹³ wykazał, że ta procedura jest zarówno wykonalna, jak i skuteczna w przypadku niemowląt w wieku od 7 do 9 miesięcy. Metoda testowania małych dzieci i przedszkolaków jest ściśle zgodna z procedurami testowania niemowląt, z zastrzeżeniem, że reakcje dzieci na dźwięk są kształtowane przy użyciu metod wspólnych z CPA.

Na potrzeby tego artykułu zaprojektowano prosty eksperyment, który mierzył wykrywanie tonów u dzieci w ciszy. Sygnał był dźwiękiem o długości 500 ms, 1000 Hz, podawanym przez wkładaną słuchawkę. Zauważ, że z powodzeniem wykorzystaliśmy ten protokół również do oceny wydajności w bardziej złożonych zadaniach słuchowych, takich jak wykrywanie mowy w maskerze szumów¹⁵. W opisanym poniżej protokole dzieci uczą się wykonywać reakcję motoryczną opartą na zabawie, gdy usłyszane jest sygnał. Można jednak zastosować dowolną reakcję behawioralną, pod warunkiem, że jest ona ograniczona czasowo do prezentacji bodźca i może być wiarygodnie oceniona. Jak wykazano tutaj, zadanie to jest odpowiednie do testowania typowo rozwijających się dzieci w wieku 2 lat.

Protokół

Instytucjonalna Komisja Rewizyjna (Institutional Review Board) na Uniwersytecie Karoliny Północnej w Chapel Hill zatwierdziła niniejsze badanie.

1. Wymagania dotyczące personelu i przestrzeni

1. Badanie należy przeprowadzić w pomieszczeniu dźwiękoszczelnym. Pomieszczenie należy wyposażyć w stół i krzesła, zgodnie z rysunkiem 1.

Rysunek 1: Środowisko testowe. Asystent i słuchacz siedzą przy stole wewnątrz kabiny dźwiękoszczelnej. Rodzic dziecka może zdecydować o zajęciu miejsca wewnątrz lub na zewnątrz kabiny. Obserwator siedzi na zewnątrz kabiny, naprzeciwko okna, co zapewnia dobrą widoczność asystenta i dziecka. Ekran komputera oraz klawiatura sterująca komputerem czasu rzeczywistego są dostępne dla obserwatora, co pozwala mu na rozpoczynanie prób i wprowadzanie odpowiedzi. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

2. Do testów z maluchami i dziećmi w wieku przedszkolnym należy zaangażować dwóch eksperymentatorów: „asystenta”, który siedzi w kabinie z dzieckiem, oraz „obserwatora”, który znajduje się w sąsiednicym pomieszczeniu sterowania.
   UWAGA: Rola asystenta w kabinie polega na: (1) nauczeniu dziecka wykonywania prostej, opartej na zabawie reakcji motorycznej (np. układania klocków) za każdym razem, gdy zostanie usłyszany sygnał docelowy; (2) ponownym udzieleniu instrukcji w razie potrzeby; (3) utrzymywaniu interakcji społecznej z dzieckiem przez całą sesję testową; (4) zmianie gry, w którą bawi się dziecko, w zależności od poziomu jego zainteresowania; oraz (5) zapewnieniu wzmocnienia społecznego (np. klaskaniu lub wiwatowaniu) po próbach, w których dziecko wykonało docelową reakcję motoryczną.
   UWAGA: Rola obserwatora siedzącego poza kabiną polega na: (1) obserwowaniu dziecka i asystenta w kabinie przez okno; (2) inicjowaniu prób testowych, gdy dziecko jest spokojne i znajduje się w pozycji „gotowości”; oraz (3) wskazywaniu, czy dziecko usłyszało dźwięk w 1^st czy 2^nd interwale po każdej próbie testowej, poprzez kliknięcie odpowiedniego przycisku odpowiedzi w interfejsie użytkownika oprogramowania komputerowego. Decyzja ta opiera się wyłącznie na reakcji dziecka.
   UWAGA: Poziom doświadczenia eksperymentatorów wpłynie na wskaźnik uzyskania wyników oraz otrzymane dane. W tym eksperymencie wszyscy obserwatorzy i asystenci mieli co najmniej dwuletnie doświadczenie w testowaniu maluchów i dzieci w wieku przedszkolnym w klinice audiologicznej i/lub laboratorium badawczym.
3. Umieść komputer i sprzęt w pomieszczeniu sterowania. Ustaw monitor komputera tak, aby obserwator mógł widzieć ekran, a także dziecko i asystenta wewnątrz kabiny.
4. Wyposaż przestrzeń testową w dwukierunkowy system komunikacji między obserwatorem a asystentem.
   UWAGA: System ten pozwala obu testerom na współpracę w celu zapewnienia inicjowania prób w momencie, gdy dziecko jest czujne i skoncentrowane na zadaniu.

2. Konfiguracja sprzętowa i programowa

1. W tym przykładzie specjalistyczne oprogramowanie steruje procesorem czasu rzeczywistego, który kieruje dźwięk do słuchawki dokanałowej. Alternatywnie można zastosować system karty dźwiękowej z precyzyjną kontrolą czasu podawania bodźca.
2. Wybierz sygnał docelowy. W tym przykładzie sygnałem jest 500 msec ton warble o częstotliwości 1,000 Hz.
3. Podawaj bodźce przez słuchawkę, która została odpowiednio skalibrowana, aby zapewnić, że poziomy dźwięku podawane słuchaczowi są dokładne i bezpieczne.
4. Zaprogramuj specjalistyczne oprogramowanie tak, aby kontrolowało czas trwania dwóch interwałów obserwacyjnych dla każdej próby.
   UWAGA: W tym przykładzie każdy interwał obserwacyjny trwa 1,065 msec, a interwały są oddzielone 300 msec interwałem międzypodrażniowym. Zatem całkowity czas trwania każdej próby wynosi 2,430 msec.
5. Zbierz dane pilotażowe, aby pomóc w wyborze odpowiedniego czasu trwania sygnału, interwałów obserwacyjnych oraz interwału międzypodrażniowego. Optymalne czasy trwania mogą się różnić w zależności od bodźca, populacji i/lub wieku badanych dzieci.
6. Zaprogramuj oprogramowanie tak, aby podawało sygnały dźwiękowe i wizualne wyznaczające dwa interwały. W tym przykładzie sygnałem dźwiękowym jest nagranie głosu kobiety wypowiadającej słowa „jeden” i „dwa”. Zarówno obserwator, jak i asystent słyszą sygnał dźwiękowy. Sygnał wizualny pojawia się jako migający czarny okrąg na ekranie monitora. Tylko obserwator widzi wyświetlacz wizualny.
   UWAGA: Obserwator wykorzystuje te zsynchronizowane czasowo wskaźniki interwałów słuchowych i wizualnych, w połączeniu z obserwacjami zachowania słuchacza, aby określić, który interwał zawierał sygnał docelowy.
7. Zaprogramuj oprogramowanie tak, aby wskazywało, który interwał zawiera sygnał, dopiero po wprowadzeniu odpowiedzi przez obserwatora.
8. Zaprogramuj specjalistyczne oprogramowanie tak, aby realizowało trzy etapy protokołu testowego. Cel i główne cechy każdego etapu są następujące:
   1. W Etapie 1 podawaj sygnał na stałym i wyraźnie słyszalnym poziomie, zawsze w interwale 2. Wybierz natężenie poziomu treningowego na podstawie danych pilotażowych. Po trzech próbach w Etapie 1 zaprogramuj oprogramowanie tak, aby poprosiło obserwatora o powtórzenie Etapu 1 lub rozpoczęcie Etapu 2.
      UWAGA: Celem Etapu 1, etapu warunkowania instrumentalnego, jest nauczenie słuchacza wykonywania opartej na zabawie reakcji motorycznej natychmiast po usłyszeniu sygnału.
   2. W Etapie 2 zaprogramuj oprogramowanie tak, aby sygnał mógł wystąpić w interwale 1 lub interwale 2 z równym prawdopodobieństwem a priori. Podawaj sygnał na tym samym słyszalnym poziomie, który był stosowany w Etapie 1. Zaprogramuj Etap 2 tak, aby trwał do momentu, gdy obserwator poprawnie oceni interwał zawierający sygnał w 4 z 5 kolejnych prób.
      UWAGA: Celem Etapu 2, etapu weryfikacji, jest upewnienie się, że obserwator potrafi niezawodnie ocenić interwał zawierający sygnał wyłącznie na podstawie zachowania dziecka.
   3. Zaprogramuj Etap 3 w celu zebrania danych eksperymentalnych. W tym przykładzie oprogramowanie jest zaprogramowane na przeprowadzenie procedury adaptacyjnego śledzenia w Etapie 3. Sygnał występuje w interwale 1 lub interwale 2 z równym prawdopodobieństwem a priori.
      UWAGA: W niniejszym przykładzie zastosowano procedurę adaptacyjnego śledzenia 2-down, 1-up w celu oszacowania poziomu sygnału związanego z 71% poprawną detekcją¹⁶. Śledzenie trwa przez 8 odwróceń, a próg opiera się na ostatnich 6 odwróceniach.
   4. Zaprogramuj oprogramowanie tak, aby w Etapie 3 podawało również próby kontrolne. Odpowiedzi w próbach kontrolnych odzwierciedlają spójność reakcji na sygnały ponadprogowe w trakcie całej sesji testowej. Podczas próby kontrolnej podawaj sygnał na tym samym, wyraźnie słyszalnym poziomie, który był stosowany w dwóch etapach treningowych (Etap 1 i Etap 2). Losowo podawaj próby kontrolne dwa razy na każde 12 prób. Uznaj śledzenie za nieważne, jeśli średni wskaźnik trafień w próbach kontrolnych wynosi <80%.
9. Dla wszystkich trzech etapów zaprogramuj oprogramowanie tak, aby wymagało od obserwatora rozpoczęcia próby poprzez kliknięcie pola odpowiedzi w interfejsie użytkownika.
10. Zaprogramuj interfejs użytkownika tak, aby obserwator mógł kliknąć pole wskazujące, który interwał zawierał sygnał. Po wprowadzeniu odpowiedzi dostarcz obserwatorowi informację zwrotną wskazującą interwał, który zawierał sygnał.
11. Zaprogramuj oprogramowanie tak, aby aktywowało dwie mechaniczne zabawki z lampkami, które znajdują się w ciemnych pudełkach z pleksiglasu w pokoju testowym.
    1. Używaj mechanicznych zabawek jako wzmocnień, oprócz wzmocnień społecznych zapewnianych przez asystenta w kabinie testowej.
    2. Zaprojektuj program tak, aby zachowywał stałe opóźnienie między sygnałem a aktywacją zabawki, niezależnie od tego, czy sygnał występuje w interwale 1 czy 2. Jeśli sygnał występuje w interwale 1, mechaniczna zabawka jest aktywowana natychmiast po odpowiedzi obserwatora. Jeśli sygnał występuje w interwale 2, aktywacja mechanicznej zabawki jest opóźniona o czas trwania interwału plus interwał międzypodrażniowy (1,365 msec w tym przykładzie).
    3. Aktywuj mechaniczną zabawkę tylko wtedy, gdy obserwator poprawnie oceni interwał, który zawierał sygnał.

3. Gromadzenie danych

1. Przygotuj środowisko przed przybyciem dziecka do laboratorium, zgodnie ze szczegółami przedstawionymi na Ryc. 1.
2. Wybierz od 4 do 6 gier na sesję testową w zależności od wieku, kontroli motorycznej i zainteresowań dziecka. Przykłady obejmują wkładanie kołków do tablicy, wrzucanie klocków do wiadra, układanie puzzli oraz umieszczanie filcowych elementów na tablicy w celu stworzenia sceny.
3. Przeprowadź kontrolę słyszalności bodźców eksperymentalnych oraz systemu komunikacji między obserwatorem a asystentem.
4. Niezwłocznie po przybyciu dziecka i rodzica do laboratorium uzyskaj świadomą zgodę na udział w badaniu.
5. Poleć dziecku i rodzicowi wejście do kabiny. Dzieci zazwyczaj preferują, aby rodzic siedział obok nich wewnątrz kabiny, a w niektórych przypadkach dziecko siedzi na kolanach rodzica.
6. Używając języka dostosowanego do dziecka, przedstaw dziecku i rodzicowi ogólny zarys zadania. Opisz dźwięk(i), które usłyszy dziecko, i zaprezentuj wzorcową reakcję motoryczną.
7. Eksperymentator lub asystent powinien założyć dziecku słuchawkę wewnątrzuszną lub słuchawki ponaduszne.
   1. Znajdź się na poziomie wzroku dziecka i pozwól mu zobaczyć i dotknąć słuchawki wewnątrzusznej lub słuchawek przed ich założeniem.
   2. Daj dziecku poczucie kontroli, pozwalając mu wybrać miejsce przypięcia przetwornika lub prosząc o pomoc eksperymentatorowi w zakładaniu słuchawek.
   3. Jeśli dziecko nie chce założyć słuchawek, załóż przetwornik rodzicowi lub lalce, aby zaprezentować przebieg procedury.
   4. Przerwij sesję testową w mało prawdopodobnym przypadku, gdy dziecko odmówi założenia przetwornika lub stanie się zdenerwowane.
8. Jeśli rodzic woli przebywać w pomieszczeniu kontrolnym podczas testowania, obserwator powinien odprowadzić go do tego pomieszczenia. Umożliw obserwację i słuchanie dziecka z pomieszczenia kontrolnego.
9. Asystent powinien upewnić się, że drzwi kabiny są zamknięte.
10. Asystent powinien założyć słuchawki, aby słyszeć obserwatora w pomieszczeniu kontrolnym, a także sygnał dźwiękowy wyznaczający każdy interwał.
11. Asystent powinien podać dziecku zabawkę (np. klocka) i polecić mu przyłożenie przedmiotu do klatki piersiowej lub policzka. Takie ułożenie zabawki nazywa się pozycją „gotowości”; dziecko utrzymuje tę pozycję przez cały czas trwania testu.
12. Obserwator może rozpocząć próbę tylko wtedy, gdy dziecko znajduje się w pozycji gotowości.
13. Obserwator rozpoczyna etap warunkowania (Etap 1). Celem Etapu 1 jest wypracowanie u dziecka wyraźnej, zsynchronizowanej czasowo reakcji motorycznej po usłyszeniu sygnału docelowego.
14. Aby ułatwić naukę zadania, asystent i dziecko powinni początkowo „słuchać razem”, stosując technikę prowadzenia ręką.
    1. Asystent kładzie swoją dłoń na dłoni dziecka. Asystent porusza ręką dziecka w momencie, gdy w swoich słuchawkach usłyszy marker interwału słuchowego dla drugiego interwału, ponieważ w Etapie 1 sygnał zawsze występuje w interwale 2.
    2. Alternatywnie asystent może wykonywać zadanie równolegle z dzieckiem.
    3. Asystent powinien stopniowo zmniejszać poziom pomocy w kolejnych próbach.
    4. Jeśli dziecko reaguje powoli, należy je zachęcić do reakcji natychmiast po usłyszeniu sygnału docelowego lub zaproponować dziecku „wyścig” z asystentem.
15. Kontynuuj prezentowanie prób w Etapie 1, dopóki obserwator nie zyska pewności, że reakcje dziecka są kontrolowane przez bodziec.
    1. Obserwator podejmuje tę decyzję na podstawie (1) tego, czy dziecko jest w stanie wykonać zadanie motoryczne bez pomocy, oraz (2) tego, czy dziecko jest w stanie wykonać szybką, zsynchronizowaną czasowo reakcję na sygnał, którą obserwator może ocenić.
    2. Wymagane jest minimum 3 próby na tym etapie.
16. Obserwator rozpoczyna Etap 2 testowania.
    UWAGA: Na tym etapie ani obserwator, ani asystent nie wiedzą, który interwał testowy zawiera sygnał. Aby pomyślnie ukończyć ten etap, obserwator musi prawidłowo ocenić 4 z 5 kolejnych prób.
    UWAGA: Dziecko uważa się za przeszkolone po pomyślnym ukończeniu Etapów 1 i 2. Jeśli wymagana jest więcej niż jedna sesja, należy w tym momencie przerwać sesję testową. Zaleca się wznowienie testowania w ciągu dwóch tygodni. Podczas drugiej wizyty należy przeprowadzić kilka prób przypominających (stosując Etap 1) przed rozpoczęciem Etapu 3 testowania.
17. Rozpocznij Etap 3 w celu zebrania danych eksperymentalnych. Podobnie jak w Etapie 2, obserwator powinien uważnie śledzić słuchacza i oceniać, który interwał zawiera sygnał. Oprócz reakcji motorycznej w formie zabawy, obserwator powinien zwracać uwagę na subtelne zachowania.
18. UWAGA: Dzieci często wykazują subtelne reakcje na dźwięk, w tym ruchy oczu lub głowy, zmiany wyrazu twarzy oraz wyciszenie aktywności^17,18. Obserwator powinien wykorzystać te subtelne zachowania do oceny, który interwał zawierał sygnał, gdy poziom sygnału jest bliski progu słyszalności dziecka.
19. Asystent powinien zmieniać grę co 10-15 prób, aby zmaksymalizować zainteresowanie dziecka i zmniejszyć ryzyko habituacji⁹. Asystent powinien często stosować wzmocnienia społeczne, aby zaangażować dziecko oraz kształtować i utrzymywać jego zachowanie.
20. Jeśli dziecko przestaje reagować w sposób spójny, może oznaczać to, że „zapomniało”, jak brzmi sygnał, lub nastąpiła habituacja do zadania opartego na zabawie. Aby zwiększyć partycypację dziecka, zastosuj następujące strategie:
    1. Asystent powinien ponownie poinstruować dziecko i zaprezentować wzorcową reakcję. Asystent może wprowadzić nową grę.
    2. Zapewnij więcej wzmocnień, zwiększając wzmocnienia społeczne ze strony asystenta lub aktywując zabawki mechaniczne sterowane przez dedykowane oprogramowanie.
21. W przypadku dzieci w wieku 2 i 3 lat zakończ testowanie po ukończeniu Etapu 3. W przypadku dzieci w wieku 4 lat i starszych, jeśli jest to pożądane, przeprowadź drugą ścieżkę adaptacyjną. Przed rozpoczęciem drugiej ścieżki daj dzieciom krótką przerwę na zabawę (5-10 min).
22. Po zakończeniu testowania wykonaj przesiewową tympanometrię w celu oceny funkcjonowania ucha środkowego. Przeprowadź badanie na koniec wizyty, ponieważ niektóre dzieci są bardziej chętne do tej procedury po spędzeniu czasu w środowisku testowym i zapoznaniu się z osobami badającymi.
23. Wypłać wynagrodzenie uczestnikowi i w razie potrzeby zaplanuj wizytę kontrolną.

4. Analiza danych

1. Oblicz średnią wartość sygnału z ostatnich 6 odwróceń ścieżki adaptacyjnej, aby wyznaczyć próg detekcji.
2. Oblicz odchylenie standardowe poziomów ostatnich 6 odwróceń. Aby próg został uznany za prawidłowy, odchylenie standardowe musi być niższe niż kryterium ustalone na podstawie danych pilotażowych. Wysokie odchylenie standardowe wskazuje, że poziomy odwróceń były znacznie rozproszone, co może wynikać z niespójności w ocenach obserwatora lub czynników dotyczących słuchacza, takich jak efekty treningowe, zmęczenie lub brak koncentracji.
3. Oblicz współczynnik trafień dla prób kontrolnych (probe trials), określając proporcję prób z sygnałem kontrolnym, które zostały poprawnie ocenione przez obserwatora podczas etapu 3 testowania. Aby próg został uznany za prawidłowy, współczynnik trafień dla prób kontrolnych musi spełniać minimalne kryterium 0,80. Niespełnienie tego kryterium wynika z niespójnych odpowiedzi na sygnały ponadprogowe, co może wskazywać na zmęczenie, brak koncentracji lub niewystarczający trening słuchacza i/lub obserwatora.

Wyniki

Na podstawie raportów rodziców z bazy danych dzieci rozwijających się typowo zrekrutowano trzydziestu trzech uczestników. Kryteria włączenia obejmowały brak znanej historii utraty słuchu, nie więcej niż trzy epizody zapalenia ucha środkowego oraz brak epizodów zapalenia ucha środkowego w miesiącu poprzedzającym badanie. Kryteria te spełniło ośmioro 2-latków, osiemnaścioro 3-latków oraz siedmioro 4-latków. Spośród zrekrutowanych dzieci troje nie tolerowało słuchawek wewnątrzusznych, w związku z czym nie podjęto prób przeprowadzenia testów.

Z pozostałych 30 dzieci wszystkie poza jednym (2-letnim) pomyślnie ukończyły oba etapy szkolenia (Etap 1 i Etap 2). Średnio dzieci wymagały 4,8 prób (SD = 2,4; max = 12) w Etapie 1 oraz 4,1 prób (SD = 0,3; max = 5) w Etapie 2. Dwoje 2-latków i jedno 3-letnie dziecko były w stanie ukończyć szkolenie jedynie podczas pierwszej wizyty; dwoje z tych dzieci wróciło na drugą wizytę i pomyślnie ukończyło Etap 3. Wszystkie pozostałe dzieci ukończyły protokół podczas jednej sesji. Średnio dzieci wymagały 40,0 prób do ukończenia Etapu 3 (SD = 7,9; min = 27; max = 57). Wszystkich 28 dzieci, które ukończyły Etap 3 testów, spełniło kryterium częstości prób sondażowych ≥0,80; wszystkie próby z sygnałem sondażowym zostały poprawnie zidentyfikowane w 75% sesji testowych. Dane tylko jednego dziecka zostały wykluczone ze względu na nadmierną zmienność; w tym przypadku odchylenie standardowe wartości odwrócenia przekroczyło kryterium 4,4 dB.

Rysunek 2 przedstawia progi słyszalności poszczególnych dzieci w zależności od wieku. Progi dla wszystkich dzieci z prawidłową funkcją ucha środkowego, na podstawie tympanometrii wykonanej w dniu badania, zaznaczono pustymi okręgami. Sześcioro dodatkowych dzieci (21%) miało nieprawidłowe tympanogramy, co wskazuje na możliwą dysfunkcję ucha środkowego (np. płyn w uchu środkowym). Dane przedstawione wypełnionymi symbolami wskazują na nieprawidłową funkcję ucha środkowego na podstawie tympanometrii: zmniejszoną podatność (Typ B; kwadrat) lub nadmierne ciśnienie ujemne (Typ C; trójkąt). Jedno dodatkowe dziecko nie tolerowało procedury badania przesiewowego tympanometrii, zatem status jego ucha środkowego jest nieznany (romb). Wartości progowe uzyskane u dzieci z nieprawidłową funkcją ucha środkowego należy interpretować ostrożnie, ponieważ nieprawidłowy stan ucha środkowego wiąże się z podwyższeniem progów słyszalności¹⁹. Progi uzyskane u dzieci są w dużym stopniu zgodne z wcześniejszymi danymi dla tej grupy wiekowej. Na przykład Schneider at al.²⁰ oszacowali funkcje psychometryczne wykrywania szumu o szerokości oktawy przy 1,000 Hz u dzieci w wieku przedszkolnym. Przyjmując próg jako poziom związany z 65% poprawnych odpowiedzi, średni próg wynosił około 21 dB SPL dla 3-latków i 14 dB SPL dla 4-latków.

Rysunek 2: Progi detekcji tonów warkoczkowych. Progi detekcji przedstawiono jako funkcję wieku dziecka. Wyświetlono jedynie pierwszy próg uzyskany od każdego słuchacza. Kształt symbolu odzwierciedla stan ucha środkowego słuchacza: Typ A (koło), Typ B (kwadrat), Typ C (trójkąt) lub brak możliwości przetestowania (CNT; romb). Podczas gdy Typ A wskazuje na prawidłową admitancji ucha środkowego, Typ B (płaska krzywa) i Typ C (ujemne ciśnienie) są zazwyczaj związane z obniżoną funkcją ucha środkowego z powodu obecności płynu, przekrwienia lub infekcji ucha. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Progi zmierzono również w grupie młodych dorosłych o prawidłowej czułości słuchowej i prawidłowym stanie ucha środkowego w dniu badania (n = 8; 20-25 lat). Ze względu na modyfikacje proceduralne wprowadzone pomiędzy dwiema grupami wiekowymi, należy zachować ostrożność przy porównywaniu danych dzieci i dorosłych. Główną różnicą w protokole między dwiema grupami wiekowymi był brak asystenta w kabinie podczas badania dorosłych. W przeciwieństwie do dzieci, które otrzymywały wzmocnienie poprzez interakcje społeczne z asystentem, dorośli otrzymywali jedynie informację zwrotną po każdej próbie w formie aktywacji zabawek mechanicznych. Dorośli ukończyli dwie następujące po sobie ścieżki adaptacyjne w jednej sesji badawczej. Jednak w niniejszej analizie uwzględniono jedynie próg z pierwszej przeprowadzonej ścieżki adaptacyjnej. Średni próg dla dorosłych przy bodźcu warble wynosił 2,4 dB SPL (SD = 1,7 dB). W niniejszym badaniu różnica grupowa w progu między dorosłymi a 3-latkami z prawidłową funkcją ucha środkowego wyniosła 7,2 dB. Zaobserwowana różnica między dziećmi a dorosłymi jest mniejsza niż raportowano w niektórych badaniach²⁰. Niemniej jednak na wielkość tej różnicy prawdopodobnie wpływa zarówno ogólna procedura, jak i wszelkie modyfikacje proceduralne wprowadzone w przypadku dzieci i dorosłych. Dalsze badania są niezbędne, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób na czułość dzieci i dorosłych na bodziec wpływają modyfikacje opisanej w niniejszej pracy procedury dwuprzedziałowej opartej na obserwatorze.

Dyskusja

W artykule opisano dwuinterwałową procedurę behawioralną wymuszonego wyboru do pomiaru zdolności słuchowych u dzieci w wieku od 2 do 4 lat. W tej procedurze obserwator ocenia, czy sygnał jest prezentowany w interwale 1 czy w interwale 2, opierając się wyłącznie na zachowaniu słuchacza. Zachowanie dzieci jest kształtowane w taki sposób, aby było ograniczone czasowo do prezentacji sygnału poprzez uczenie ich reagowania na dźwięk w sposób oparty na zabawie. Nasze wstępne wyniki wskazują, że metoda ta jest wykonalna i wiarygodna w badaniu wrażliwości słuchu u dzieci w wieku od 2 do 4 lat.

Znaczenie procedury

Z tą metodą wiąże się kilka zalet. Pierwszą zaletą jest to, że może być używany do testowania dzieci już w wieku rozwojowym 2,0 lat. Progi udało się zmierzyć u 5 z 8 2-latków. Podobny współczynnik wydajności (~60-70%) odnotowano w literaturze dotyczącej pomiaru czułości słuchu u 2-latków za pomocą audiometrii kondycjonowanej zabawy w polu dźwiękowym ^9,21. Podobnie jak w przypadku audiometrii ^7,8 z uwarunkowaną zabawą, progi zostały pomyślnie zmierzone dla wszystkich 3-latków z wyjątkiem jednego i wszystkich 4-latków. Drugą zaletą tej metody jest to, że chroni przed stronniczością odpowiedzi obserwatora. Obserwator musi opierać swoje osądy wyłącznie na zachowaniu dziecka, więc wcześniejsze oczekiwania dotyczące wrażliwości lub zachowania dziecka nie mają wpływu na wyniki. Trzecią zaletą tej metody jest to, że obserwatorowi może być łatwiej ocenić, który przedział zawiera sygnał, niż podjąć decyzję tak, czy nie ma sygnału, czy sygnał jest obecny, czy nie. W obecnym zadaniu dwuinterwałowym obserwator jest w stanie porównać zachowanie dziecka w dwóch interwałach, a nie porównywać zachowanie w wielu próbach, jak jest to wymagane w zadaniu jednointerwałowym. W związku z tym obciążenie pamięci obserwatora może być mniejsze dla zadania dwuinterwałowego w stosunku do zadania jednointerwałowego. Co więcej, szukanie ograniczonych czasowo zmian w zachowaniu może pozwolić obserwatorowi dostosować się do zmian w zachowaniu dziecka, które zachodzą podczas sesji testowej.

Ograniczenia

Istnieje kilka ograniczeń, które należy wziąć pod uwagę przy stosowaniu tej metody. Po pierwsze, wymagane są dane pilotażowe do określenia odpowiednich parametrów – kryteriów treningowych, poziomu początkowego, wartości interwału między bodźcami i przetwornika – do wykorzystania dla różnych grup wiekowych i bodźców. W szczególności dostosowanie parametrów testowych może wpłynąć na liczbę 2-latków, które mogą z powodzeniem wykonać zadanie i dostarczyć użytecznych danych eksperymentalnych. Wydajność u 2-latków można poprawić, prezentując bodźce przez pole dźwiękowe lub słuchawki, a nie przez wkładane słuchawki. Należy jednak zachować środki ostrożności podczas wykonywania testów w polu dźwiękowym, aby zapobiec usłyszeniu sygnału przez asystenta i rodzica (patrz Leibold i wsp.²² w celu uzyskania szczegółowych informacji). Dłuższy odstęp między bodźcami może być wymagany u młodszych dzieci niż u starszych dzieci, jeśli młodsi słuchacze potrzebują więcej czasu, aby ukończyć reakcję opartą na zabawie. Ponadto 2-latki mogą wymagać większego treningu i mogą męczyć się szybciej niż starsze dzieci. Aby uchronić się przed zmęczeniem, zaleca się częstą zmianę zabawek⁹ i zapewnienie częstych przerw w testowaniu. Przypomnijmy, że przetestowaliśmy trójkę najmłodszych dzieci podczas dwóch wizyt, a nie jednej. Po drugie, nie jest jasne, jak duże doświadczenie jest wymagane, aby obserwatorzy i asystenci uzyskali wiarygodne wyniki przy użyciu tej procedury. W tym przykładzie wszyscy obserwatorzy i asystenci mieli co najmniej dwa lata doświadczenia w testowaniu małych dzieci i przedszkolaków w klinice audiologicznej za pomocą audiometrii opartej na zabawie, a także co najmniej jeden dodatkowy rok doświadczenia w laboratorium testującym niemowlęta i/lub dzieci w wieku szkolnym. Zaleca się ustanowienie protokołów szkolenia nowych obserwatorów oraz zapewnienie spójnych wyników szkolenia obserwatorów. Potrzebne są dalsze badania, aby określić wiarygodność tej metody wśród obserwatorów i laboratoriów.

Przyszłe zastosowania

Możliwe jest zmodyfikowanie tej procedury w celu przetestowania dzieci, które nie są w stanie wykonywać konwencjonalnych reakcji motorycznych. Na przykład reakcją warunkową może być ruch gałek ocznych, odwrócenie głowy lub zmiana poziomu aktywności¹⁴. Wcześniejsze prace wykazały, że wyszkoleni obserwatorzy mogą niezawodnie wykorzystywać te alternatywne zachowania do testowania niemowląt w wieku zaledwie 1 miesiąca przy użyciu metody opartej na obserwatorach²³. Ponadto jednointerwałowa metoda oparta na obserwatorze została wykorzystana do pomiaru wrażliwości słuchu w szczególnych populacjach, w tym u dzieci w wieku od 2 do 12 miesięcy z zespołem Downa w^{wieku 24} lat i w wieku od 26 do 36 miesięcy z implantami ślimakowymi²⁵. Wyniki tych wcześniejszych badań potwierdzają wykonalność testowania dzieci, które nie są w stanie wytworzyć reakcji motorycznej opartej na zabawie z paradygmatem dwuinterwałowym.

Podczas gdy w obecnym badaniu oceniano progi wykrywalności w ciszy, procedura ta może być również stosowana do oceny wykrywania lub dyskryminacji zamaskowanej. W przypadku hałasu maskującego, wcześniejsze badania niemowląt testowane za pomocą procedury jednointerwałowej opartej na obserwatorach sugerują, że masker powinien być odtwarzany w sposób ciągły w trakcie ścieżki adaptacyjnej w celu uniknięcia reakcji na pojawienie się i/lub przesunięcie maski²⁶. Podobnie, aby ocenić zdolności dyskryminacyjne, standardowy dźwięk jest prezentowany wielokrotnie, z wyjątkiem interwału sygnału, w którym bodźce sygnałowe byłyby prezentowane²⁷. Dla wszystkich warunków bodźca, słuchacz byłby uwarunkowany do reagowania, gdy wykryje zmianę w bodźcu, niezależnie od tego, czy ta zmiana jest dodaniem dźwięku (detekcja), czy zmianą dźwięku (dyskryminacja). Podczas gdy w obecnym badaniu wykorzystano procedurę adaptacyjną do oszacowania progu, te same procedury można zastosować do oceny procentowej poprawności działania na stałym poziomie sygnału i/lub maskera. Inną możliwą modyfikacją jest to, że bodźce mogą być prezentowane przez inne przetworniki, w tym pole dźwiękowe^13,22.

Podsumowując, opisana tutaj dwuinterwałowa procedura oparta na zabawie dostarcza wiarygodnych danych behawioralnych na temat zdolności słuchowych małych dzieci i przedszkolaków. Korzystając z tej metody, naukowcy będą mogli zbadać, jak zmienia się układ słuchowy w okresie niemowlęcym i przedszkolnym – w okresie, w którym niewiele wiemy o zachowaniach słuchowych.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Procesor słuchowy RZ6	Tucker-Davis Technologies (TDT)
ER1 wkładka douszna	Etymotic Research
IntellegentVRA mechaniczne zabawki i skrzynka kontrolna	Inteligentne systemy		System zmodyfikowany przez firmę do współpracy z systemem TDT

słuchowe