Wykorzystanie paradygmatu świata wizualnego do badania rozumienia zdań u dzieci z autyzmem mówiących po mandaryńsku
3 października 2018
Przedstawiamy protokół do badania wykorzystania wskazówek morfologicznych podczas rozumienia zdań w czasie rzeczywistym przez dzieci z autyzmem.
Metody te mogą pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w zrozumieniu zdolności językowych dzieci z autyzmem, takie jak to, czy są w stanie zrozumieć zdanie, korzystając zarówno z informacji językowych, jak i pozajęzykowych. Główną zaletą tej metody jest to, że jest wrażliwa na kod czasowy rozumienia zdań i wymaga minimalnego obciążenia pracą i komunikacją. Metoda ta po prostu rejestruje ruchy gałek ocznych jako automatyczne reakcje na dane językowe bez proszenia uczestników o świadome osądy na temat danych wejściowych, co znacznie zmniejsza model obliczeniowy uczestników.
Zacznij od skonstruowania bodźców testowych, które składają się z 12 wizualnych elementów docelowych i dwóch wypowiadanych zdań zawierających markery morfologiczne BA i BEI. Utwórz obraz wizualny na podstawie szablonu w oprogramowaniu do edycji obrazów, w którym każdy obraz zawiera dwa obrazy. Kliknij dwukrotnie szablon, aby go otworzyć.
Dostosuj szerokość, wysokość, rozdzielczość i głębię kolorów za pomocą menu podręcznych. Wprowadź odpowiednie parametry. Następnie odwróć role wydarzeń dwóch postaci na dwóch obrazkach.
Kliknij opcję Eksportuj plik. Następnie skonfiguruj mikrofon i otwórz oprogramowanie do edycji dźwięku, aby skonstruować wypowiadane zdania. Wybierz opcję Nagraj dźwięk mono z nowego menu.
Ustaw warunki nagrywania, klikając opcję Częstotliwość próbkowania 44, 100 Hz. Kliknij przycisk Nagraj. Na koniec nagraj wypowiadane zdania, prosząc rodowitego użytkownika języka mandaryńskiego z Pekinu o wytworzenie zdań w sposób skierowany do dzieci.
Zapisz nagrania, klikając przycisk Zapisz. Zacznij od tego, aby uczestnik usiadł przed monitorem wyświetlacza zdalnego urządzenia do śledzenia ruchu gałek ocznych. Ustaw odległość między oczami uczestnika a monitorem około 60 centymetrów.
Wykonaj standardowe procedury kalibracji i walidacji, prosząc uczestników o skupienie się na siatce pięciu celów fiksacji w losowej kolejności. Następnie poproś uczestnika, aby słuchał wypowiadanych zdań podczas oglądania zdjęć. Niech jeden eksperymentator będzie monitorował uczestnika na komputerze, a drugi stanie za uczestnikiem i delikatnie oprze dłonie na ramionach uczestnika, aby zminimalizować nagłe ruchy uczestnika.
Następnie poproś uczestnika, aby wykonał zadanie polegające na zmierzeniu ruchów gałek ocznych, które pojawiają się jako automatyczne reakcje na dane językowe. Po zakończeniu zadania wyświetl dane i zdefiniuj dwa obszary zainteresowania, obszar zdarzenia docelowego BA i obszar zdarzenia docelowego BEI, wybierając jedną z ikon kształtu obszaru zainteresowania na pasku narzędzi i rysując ramkę wokół obszaru, który ma zostać zdefiniowany jako obszar zainteresowania. Zapisz obszar zainteresowań w folderze konfiguracji obszaru zainteresowań.
Na koniec wybierz z menu Menedżera okresu odsetkowego, aby ustawić okno czasowe na co 200 milisekund dla analizy. Użyj tej samej funkcji, aby zablokować proporcje fiksacji w obszarach zainteresowania do początku znacznika dla każdej próby, a następnie użyj funkcji Raport obszaru zainteresowania, aby wyeksportować surowe dane do pliku Excel. Użyj funkcji Excela, aby uśrednić proporcje fiksacji po pojawieniu się znacznika dla każdego obszaru.
Następnie użyj funkcji programu Excel, aby obliczyć proporcje fiksacji w każdym oknie czasu wynoszącym 200 milisekund w okresie 5 200 milisekund od początku znacznika dla dwóch obszarów. Wyniki wskazują, że grupa autystyczna wykazywała wzorce ruchów gałek ocznych podobne do grupy TD w tym samym wieku. Obie grupy wykazywały większą fiksację na zdarzeniu docelowym BA podczas słyszenia BA niż podczas słyszenia BEI, występującym po wystąpieniu dopełnienia np i przed początkiem przysłówka.
Mówiąc konkretnie, zdarzenie wystąpiło w grupie TD w oknie między 1 400 a 1 600 milisekund. Natomiast efekt wystąpił w grupie z autyzmem w oknie od 1 800 do 2 000 milisekund. Po swoim opracowaniu, paradygmat jest z powodzeniem stosowany do testowania typowych rozwijających się zdolności językowych dzieci.
Nasze laboratorium rozszerzyło teraz paradygmat o badanie zdolności rozumienia języka u dzieci w wieku przedszkolnym z autyzmem. Biorąc pod uwagę, że pracujemy ze specjalnymi populacjami, dzieci z autyzmem często wykazują różnego rodzaju trudne zachowania lub objawy, w szczególności w nieznanym środowisku, dlatego należy zachować szczególną ostrożność przed i w trakcie testu. Przed eksperymentem ważne jest, aby eksperymentatorzy zaaklimatyzowali uczestników w środowisku eksperymentalnym.
Podczas testu eksperymentatorzy mogą być zmuszeni do przekierowania uczestników i poproszenia ich o kilkukrotne przełączenie na ekran komputera.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia protokół badania sposobu, w jaki dzieci z autyzmem wykorzystują wskazówki morfologiczne podczas rozumienia zdań w czasie rzeczywistym. Metoda ta koncentruje się na zrozumieniu zdolności językowych tych dzieci poprzez analizę ich ruchów gałek ocznych w odpowiedzi na bodźce językowe.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Rozwój języka
- Badania nad autyzmem
Wprowadzenie
- Zrozumienie procesu rozumienia zdań u dzieci z autyzmem ma kluczowe znaczenie.
- Poprzednie badania wykazały zróżnicowane zdolności w przetwarzaniu informacji językowych.
- Śledzenie ruchów gałek ocznych może dostarczyć informacji o rozumieniu treści w czasie rzeczywistym.
- Metoda ta minimalizuje obciążenie poznawcze uczestników.
Cel badania
- Zbadanie wykorzystania informacji lingwistycznych i nielingwistycznych podczas rozumienia zdań.
- Ocena skuteczności wskazówek morfologicznych u dzieci z autyzmem.
- Pogłębienie zrozumienia procesów przetwarzania języka w tej populacji.
Zastosowane metody
- Konstrukcja bodźców testowych z wizualnymi elementami docelowymi i wypowiadanymi zdaniami.
- Wykorzystanie markerów morfologicznych BA i BEI w wypowiadanych zdaniach.
- Rejestracja ruchów gałek ocznych jako automatycznych reakcji na bodźce językowe.
- Minimalne wymagania dotyczące zadań w celu zmniejszenia obciążenia poznawczego uczestników.
Główne wyniki
- Ruchy gałek ocznych dzieci dostarczają informacji na temat ich zdolności rozumienia zdań.
- Metoda ta skutecznie rejestruje przetwarzanie informacji językowych w czasie rzeczywistym.
- Wyniki sugerują, że dzieci z autyzmem potrafią wykorzystywać wskazówki morfologiczne.
- Uzyskane rezultaty przyczyniają się do zrozumienia zdolności językowych w autyzmie.
Wnioski
- Protokół ten stanowi wartościowe narzędzie do badania rozumienia języka u dzieci z autyzmem.
- Okulografia może ujawnić istotne aspekty przetwarzania językowego.
- Konieczne są dalsze badania w celu zgłębienia implikacji tych wyników.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla sektora przemysłowego
Śledzenie ruchu gałek ocznych w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem paradygmatu świata wizualnego umożliwia precyzyjną kwantyfikację rozumienia zdań u dzieci mówiących w języku mandaryńskim z autyzmem, wypełniając krytyczną lukę w badaniach nad wczesnym neurorozwojem języka. Podejście to dostarcza praktycznych informacji na temat tego, w jaki sposób integrowane są wskazówki lingwistyczne i nielingwistyczne, co wspiera redukcję ryzyka mechanistycznego oraz walidację celów dla strategii interwencji językowych. Minimalne wymagania zadaniowe protokołu oraz automatyczny pomiar odpowiedzi sprawiają, że jest on wysoce dostosowany do trudnych populacji pediatrycznych, co zwiększa pewność prognostyczną w translacyjnych procesach badawczych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne Etapy Odkrywania i Walidacja Celu
- Umożliwia badanie szlaków przetwarzania języka w zaburzeniach neurorozwojowych.
- Wspiera funkcjonalną walidację celów poprzez izolację mechanizmów integracji wskazówek językowych.
- Zapewnia mechanistyczne ograniczenie ryzyka w odniesieniu do hipotez dotyczących interwencji językowych.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Ustanawia zwalidowane, powtarzalne testy okularyki do badania rozumienia zdań.
- Zapewnia ilościowe, rozdzielone w czasie odczyty do porównań między warunkami.
- Ułatwia standaryzację fenotypowania behawioralnego w badaniach nad neurorozwojem u dzieci.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Dostosowuje wyniki behawioralne do punktów końcowych istotnych dla choroby w badaniach nad autyzmem.
- Zapewnia ciągłość od etapu odkryć do przedklinicznej walidacji biomarkerów językowych.
- Wspiera dostosowany do ryzyka rozwój kandydowanych interwencji ukierunkowanych na deficyty językowe.
Integracja potoku i przepływu pracy
Niniejszy protokół wpisuje się w ciąg procesów od odkryć do badań przedklinicznych w obszarze neurorozwojowych zaburzeń językowych, stanowiąc pomost między wczesnymi badaniami nad mechanizmami a opracowywaniem translacyjnych biomarkerów.
- Biologia odkrywcza: Ilościowe określanie integracji w czasie rzeczywistym wskazówek językowych i pozajęzykowych w celu weryfikacji hipotez.
- Przesiewanie: Zapewnienie powtarzalnych, ilościowych wyników śledzenia wzroku w celu przygotowania do analizy.
- Analityka: Umożliwienie zsynchronizowanego czasowo pomiaru proporcji fiksacji dla rzetelnej analizy statystycznej.
- Badania translacyjne: Powiązanie wyników behawioralnych z przedklinicznymi punktami końcowymi istotnymi dla zaburzeń widma autyzmu.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferowanie skalowalnej platformy o niskim obciążeniu, przeznaczonej do wielokrotnego zastosowania w różnych populacjach pediatrycznych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w odkrywaniu biomarkerów językowych i walidacji celów.
- Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację, powtarzalność i skalowalność testów behawioralnych.
- Wartość strategiczna: Dostarcza podstaw do decyzji o kontynuacji lub przerwaniu (go/no-go) programów interwencji językowych w procesach rozwoju neurologicznego.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację aktywów badawczych w zakresie wczesnych etapów badań nad językiem z uwzględnieniem ryzyka.
Uwagi dotyczące implementacji
- Wymaga wiedzy specjalistycznej w zakresie technologii śledzenia wzroku (eye-tracking) oraz pediatrycznej oceny behawioralnej.
- Wymaga dostępu do skalibrowanego instrumentarium do śledzenia wzroku oraz oprogramowania do analizy danych.
- Konieczna jest standaryzacja projektowania bodźców i przepływów przetwarzania danych pomiędzy zespołami.
- Metoda musi zostać dostosowana do procesu aklimatyzacji uczestników oraz zmienności behawioralnej w populacjach specjalnych.
- Ograniczona do niewerbalnego, automatycznego pomiaru reakcji, zgodnie z zakresem protokołu.
