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

Ogólnym celem tej procedury jest pomiar wrażliwości słuchowej u dzieci w wieku od dwóch do czterech lat. Dzieci są szkolone w zakresie reagowania opartego na zabawie, gdy słyszą sygnał docelowy. Progi są następnie szacowane w dwóch przedziałach, dwóch alternatywnych paradygmatach wymuszonego wyboru na podstawie obserwacji zachowań dziecka.

Trudno jest uzyskać wiarygodne szacunki behawioralnych progów słyszenia u małych dzieci i przedszkolaków. W związku z tym istnieją znaczne luki w naszej wiedzy na temat rozwoju słuchowego człowieka między niemowlęcem a wczesnym wiekiem szkolnym. Opisana tutaj metoda skutecznie szacuje progi słyszenia u małych dzieci i przedszkolaków przy użyciu opartej na zabawie, dwuinterwałowej, wymuszonej procedury testów behawioralnych.

Główną zaletą stosowania paradygmatu wymuszonego wyboru jest to, że chroni on przed niektórymi formami stronniczości reakcji, umożliwiając w ten sposób bezpośrednie porównania w różnym wieku i/lub bodźcach przy użyciu skutecznej procedury adaptacyjnej. Metoda ta może być wykorzystana do udzielenia odpowiedzi na kluczowe pytania dotyczące tego, jak zmienia się układ słuchowy w okresie niemowlęcym i przedszkolnym, czyli w okresie, w którym niewiele wiemy o zachowaniu słuchowym. Testy przeprowadzane są w dźwiękoszczelnym pomieszczeniu testowym.

Sala wyposażona jest w stół i krzesła. Tu siedzi rodzic, a tu siedzi dziecko. Testowanie małych dzieci i przedszkolaków wymaga dwóch eksperymentatorów, asystenta, który siedzi w kabinie z dzieckiem i obserwatora, który znajduje się w sąsiednim pomieszczeniu kontrolnym.

Przestrzeń testowa wyposażona jest w dwukierunkowy system komunikacji pomiędzy obserwatorem a asystentem. Asystent wewnątrz kabiny szkoli dziecko, aby wykonywało reakcję motoryczną opartą na zabawie za każdym razem, gdy słychać docelowy dźwięk. Ponowna instrukcja jest zapewniona w razie potrzeby przez cały czas trwania testów.

Asystent angażuje dziecko społecznie i może zdecydować się na zmianę gry, w którą dziecko gra, w zależności od poziomu zainteresowań dziecka. Asystent zapewnia wzmocnienie społeczne po próbach, w których dziecko wykonuje ukierunkowaną reakcję motoryczną. Obserwator na zewnątrz budki obserwuje przez okno dziecko i asystenta wewnątrz kabiny.

Obserwator inicjuje próby testowe i wskazuje, czy dziecko słyszało dźwięk w pierwszym, czy drugim interwale słuchowym, wyłącznie na podstawie odpowiedzi dziecka. W tym przykładzie niestandardowe oprogramowanie steruje procesorem czasu rzeczywistego, który kieruje dźwięk do przetwornika. Sygnał jest dźwiękiem o częstotliwości 1 000 Hz i czasie trwania 500 milisekund, który jest prezentowany przez odpowiednio skalibrowaną słuchawkę.

Bodziec brzmi tak. Oprogramowanie kontroluje czas każdej próby, który zawiera dwa interwały obserwacji, które są oddzielone interwałem między bodźcami. W tym przykładzie czas trwania każdego interwału obserwacji wynosi 1065 milisekund.

Interwały są oddzielone 300-milisekundowym interwałem między bodźcami. Zatem całkowity czas trwania każdej próby wynosi 2 430 milisekund. Z perspektywy obserwatora próba testowa wygląda tak.

Raz, dwa. Zarówno obserwator, jak i asystent słyszą sygnał dźwiękowy wskazujący dwa interwały. Obserwator może również zobaczyć wizualny wyświetlacz wskazujący dwa interwały.

Ani asystent, ani obserwator nie mają wskazania, w którym przedziale czasu znajduje się sygnał. Obserwator wykorzystuje te wskaźniki interwału blokady czasowej w połączeniu z obserwacjami zachowania słuchacza, aby określić, który interwał zawierał docelowy dźwięk. Na koniec każdej próby obserwator jest proszony o wybranie interwału, w którym znajdował się sygnał.

Po każdej próbie obserwator otrzymuje informację zwrotną. Protokół testowy składa się z trzech etapów. Celem pierwszego etapu, etapu warunkowania instrumentalnego, jest nauczenie słuchacza wykonywania reakcji motorycznej opartej na zabawie, gdy tylko usłyszy sygnał.

Na tym etapie sygnał jest zawsze prezentowany na wyraźnie słyszalnym poziomie i zawsze w interwale drugim. Po trzech próbach w pierwszym etapie, obserwator jest proszony o powtórzenie pierwszego etapu lub rozpoczęcie drugiego etapu. Celem drugiego etapu, etapu weryfikacji, jest upewnienie się, że obserwator może wiarygodnie ocenić interwał zawierający sygnał wyłącznie na podstawie zachowania dziecka.

Sygnał występuje w przedziale pierwszym lub drugim, z równym prawdopodobieństwem a priori. Etap drugi trwa do momentu, gdy obserwator prawidłowo oceni interwał obserwacyjny zawierający sygnał w czterech z pięciu kolejnych prób. W trzecim etapie zbierane są dane eksperymentalne.

W etapie trzecim sygnał występuje w interwale pierwszym lub drugim, z równym prawdopodobieństwem a priori. W niniejszym przykładzie wykorzystano procedurę śledzenia adaptacyjnego "dwa w dół, jeden w górę" w celu oszacowania poziomu sygnału związanego z 71% poprawnym wykrywaniem. W trzecim etapie przedstawiono również próby sondowe.

Próba sondy to sygnał prezentowany na tym samym wyraźnie słyszalnym poziomie, który jest używany podczas treningu. Badania sondowe są losowo przedstawiane w dwóch z każdych 12 badań. Odpowiedzi w próbach sondowych odzwierciedlają spójność odpowiedzi na sygnały ponadprogowe w całej sesji testowej.

W przypadku małych dzieci i przedszkolaków asystent zapewnia wzmocnienie społeczne, aby pomóc dziecku utrzymać motywację i skupienie się na zadaniu. Jeśli w dowolnym momencie testowania pożądane jest dodatkowe wzmocnienie, oprogramowanie steruje również dwiema mechanicznymi zabawkami ze światłami, które znajdują się w ciemnych pudełkach z pleksiglasu w pomieszczeniu testowym. W poprzedniej sekcji opisaliśmy kluczowe funkcje niestandardowego oprogramowania używanego do kontrolowania eksperymentu.

W tej części omówimy, w jaki sposób dzieci są testowane podczas sesji i przedstawimy dalsze szczegóły na temat roli asystenta i obserwatora. Przed przybyciem dziecka do laboratorium przygotowywane jest środowisko, w tym wybór od czterech do sześciu gier do sesji testowej i sprawdzenie listy. Zaraz po przyjeździe dziecka i rodzica uzyskuje się świadomą zgodę na udział w badaniu.

Dziecko i rodzic wchodzą do budki. Dzieci zazwyczaj wolą, aby rodzic siedział obok nich w kabinie, a w niektórych przypadkach dziecko siedzi na kolanach rodzica. Używając języka przyjaznego dla dziecka, dziecku przekazywany jest przegląd zadania i umieszczany jest przetwornik.

Przed przedstawieniem pierwszej próby asystent daje dziecku zabawkę. Dziecko jest szkolone, aby przyłożyć przedmiot do swojego tułowia lub policzka. Nazywa się to pozycją gotowości.

W trakcie badania obserwator siedzący na zewnątrz kabiny inicjuje próbę tylko wtedy, gdy dziecko znajduje się w pozycji gotowości. Obserwator inicjuje etap warunkowania, etap pierwszy. Celem tego etapu jest uwarunkowanie dziecka do podjęcia wyraźnej, zablokowanej w czasie reakcji motorycznej, gdy usłyszy sygnał.

Aby ułatwić naukę zadania, asystent i dziecko początkowo słuchają razem. Asystent kieruje odpowiedziami dziecka za pomocą techniki ręka za rękę. Przypomnijmy, że na tym etapie testowania sygnał jest zawsze prezentowany w interwale drugim, więc asystent może użyć znaczników interwału słuchowego, aby odpowiednio określić czas tej reakcji.

Pomoc stopniowo maleje, gdy dziecko demonstruje mistrzostwo w zadaniu. Etap pierwszy jest kontynuowany do momentu, gdy obserwator stwierdzi, że po pierwsze, dziecko jest w stanie wykonać zadanie motoryczne bez pomocy, a po drugie, dziecko jest w stanie zareagować szybko, w czasie na sygnał, który obserwator może ocenić. Wymagane są co najmniej trzy próby, ale etap pierwszy trwa do momentu, gdy obserwator będzie pewien, że reakcje dziecka są pod kontrolą bodźca.

Drugi etap badania inicjowany jest przez obserwatora. Na tym etapie ani obserwator, ani asystent nie wiedzą, w którym interwale znajduje się sygnał. Obserwator musi dokładnie ocenić cztery z pięciu prób, aby pomyślnie zakończyć ten etap.

Dziecko uważa się za wyszkolone z pomyślnym ukończeniem pierwszego i drugiego etapu. W razie potrzeby sesja testowa może zostać w tym momencie zawieszona. W trzecim etapie zbierane są dane eksperymentalne.

Podobnie jak w etapie drugim, obserwator nadal uważnie obserwuje słuchacza i ocenia, w którym interwale znajdował się sygnał. Oprócz wykonywania zabawy opartej na motoryce, dzieci często wykazują subtelne zachowania związane z dźwiękiem, w tym ruchy oczu lub głowy, zmiany w wyrazie twarzy i wyciszenie aktywności. Obserwator może wykorzystać te subtelne zachowania, aby ocenić, który interwał zawierał sygnał, gdy poziom sygnału jest bliski progowi dziecka.

Asystent przełącza grę co 10 do 15 prób, aby zmaksymalizować zainteresowanie dziecka i zmniejszyć ryzyko przyzwyczajenia. Asystent zapewnia dziecku częste wzmocnienie społeczne podczas testów, aby zaangażować dziecko oraz kształtować i utrzymywać zachowanie dziecka. Na zakończenie badania wykonywany jest tympanogram w celu sprawdzenia prawidłowego funkcjonowania ucha środkowego.

Uczestnik otrzymuje wynagrodzenie i w razie potrzeby planowana jest wizyta kontrolna. Jest to przykład ścieżki zaadaptowanej przez dziecko, które ma cztery lata i 11 miesięcy. Czarne kółka to próby sondy.

Niebieskie i żółte kółka to próby sygnałowe, przy czym żółte kółka oznaczają odwrócenia. Badane są trzy cechy toru. Najpierw obliczany jest próg wykrywalności.

Próg jest średnią poziomu sygnału na ostatnich sześciu odwróceniach dostosowanej ścieżki. Po drugie, obliczane jest również odchylenie standardowe ostatnich sześciu poziomów odwrócenia. Aby próg został uznany za ważny, odchylenie standardowe musi być niższe od kryterium ustalonego na podstawie danych z pilotażu.

Po trzecie, współczynnik trafień dla prób sondy jest obliczany poprzez określenie proporcji prób sygnału sondy, które zostały prawidłowo ocenione przez obserwatora podczas trzeciego etapu testów. Aby próg został uznany za ważny, słuchacze muszą wykryć 80% prób sondy. Zrekrutowano 33 dzieci.

Kryteria wykluczenia obejmowały znaną historię ubytku słuchu, więcej niż trzy epizody zapalenia ucha środkowego lub epizod zapalenia ucha środkowego w miesiącu poprzedzającym badanie. W grupie tej znalazło się ośmioro dwulatków, 18 trzylatków i siedmioro czterolatków. Na rysunku zaznaczonym kolorem niebieskim próg został zmierzony dla 63% dwulatków, 94% trzylatków i 100% czterolatków.

Progów nie uzyskano dla czwórki dzieci. Jedno dziecko nie ukończyło pomyślnie szkolenia, a troje innych nie tolerowało wkładki w słuchawce. Rysunek ten przedstawia progi poszczególnych dzieci w funkcji wieku dla bodźca świergotliwego w ciszy.

Wszyscy słuchacze, u których stwierdzono otwarte kręgi, mieli prawidłową funkcję ucha środkowego na podstawie tympanometrii w dniu badania. Słuchacze, którym oznaczono wypełnione symbole, mieli nieprawidłowy lub nieznany stan ucha środkowego, a ich wyniki należy interpretować ostrożnie. Progi uzyskane od dzieci z prawidłowym stanem ucha środkowego są zasadniczo zgodne z wcześniejszymi danymi dotyczącymi tej grupy wiekowej i tego bodźca.

Opisana tutaj procedura dwóch interwałów oparta na zabawie dostarcza wiarygodnych danych behawioralnych na temat zdolności słuchowych małych dzieci i przedszkolaków. Z tą metodą wiąże się kilka zalet. Pierwszą zaletą jest to, że można go używać do testowania dzieci, które są rozwojowo już w wieku dwóch lat.

Drugą zaletą tej metody jest to, że chroni przed niektórymi formami stronniczości odpowiedzi. 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 interwał zawierał sygnał, niż podjąć decyzję tak/nie w odniesieniu do obecności lub braku sygnału, co jest zwykle wymagane w innych paradygmatach.

Procedura ta może być modyfikowana w celu przetestowania dzieci w złożonych warunkach słuchowych, takich jak wykrywanie mowy i hałasu. Możliwe jest również zmodyfikowanie tej procedury w celu przetestowania dzieci, które nie są w stanie wykonywać konwencjonalnych reakcji motorycznych. W związku z tym metoda ta stanowi cenne narzędzie, dzięki któremu naukowcy mogą badać, jak zmienia się układ słuchowy w okresie niemowlęcym i przedszkolnym.