Name: Porównywanie danych ze śledzenia wzroku dzieci z wysoko funkcjonującym ASD, współwystępującym ADHD i grupy kontrolnej oglądającej filmy społecznościowe (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-12-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 32 s
Description: Odkryj metodę śledzenia wzroku do badania uwagi wizualnej u dzieci z ASD i ADHD podczas oglądania filmów społecznych. Technika ta pozwala rejestrować i analizować ścieżki wzrokowe oraz czasy fiksacji na bodźcach społecznych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy przyznają, że szersze badanie, z którego powstał ten artykuł, jest wspierane finansowo przez Ogólny Fundusz Badawczy w ramach Rady ds. Grantów Uniwersyteckich Regionu Administracji Specjalnej Hongkongu, Chiny (numer grantu: GRF 844813); oraz przez Program Wsparcia Badań 2017/18 Departamentu Edukacji Specjalnej i Poradnictwa na Uniwersytecie Edukacyjnym w Hongkongu.

Uzyskano zgodę rodziców i uczestników podczas procesu rekrutacji w szkole podstawowej i centrum obsługi dzieci z ASD w Hongkongu, a badanie zostało zatwierdzone przez uniwersytecką komisję oceny etycznej Uniwersytetu Edukacyjnego w Hongkongu.
1. Korzystanie z oceny opartej na wideo
<ol>
	<li>Wyprodukuj kilka filmów społecznościowych, trwających około minuty, które składają się ze scenariuszy z życia codziennego z udziałem kilku osób w kontekście społecznym (<silna klasa="xfig">Rysunek 1).
	<ol>
		<li>Wyprodukuj kilka filmów społecznościowych, trwających około minuty, które składają się ze scenariuszy z życia codziennego z udziałem kilku osób w kontekście społecznym. W przypadku trójki dzieci w naszym studium przypadku każde dziecko obejrzało te same trzy filmy. Pierwszy film przedstawia następujący scenariusz społeczny. W zatłoczonej stołówce uczeń zauważa wolne miejsce, które jest jednocześnie zajęte przez kobietę rozmawiającą przez telefon i kładzie swoją torbę na siedzeniu, nie zdając sobie sprawy z jego prośby (<silna klasa="xfig">Rysunek 1). Drugi film przedstawia następujący scenariusz społeczny. Uczniowie grają w szachy, podczas gdy nieznany uczeń podchodzi zbyt blisko, aby obserwować ich grę. Trzeci film przedstawia następujący scenariusz społeczny. Obraz chłopca zostaje zniszczony, gdy jego przyjaciel przypadkowo rozlewa wodę z kubka na stole. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przeprowadź eksperckie recenzje wszystkich filmów. Wybierz te scenariusze społeczne, co do których eksperci są najbardziej zgodni, ponieważ zawierają intencje, emocje i myśli aktorów poprzez ich mimikę i gesty.</li>
</ol>
2. Rekrutacja uczestników
<ol>
	<li>Z puli uczestników, którzy spełnili kryteria włączenia do badania, wybierz i dopasuj uczestników z ASD, ASD-ADHD i neurotypową grupą kontrolną, korzystając z ich medycznych raportów diagnostycznych i wyników percentylowych Raven's Standard Progressive Matrices16.</li>
	<li>Przekształć ich wyniki percentyla Kruka na rangi pięciopercentylowe. Wybierz uczestników, którzy osiągną wyniki na randze II lub III (średnia) i wyklucz tych, którzy uzyskali wynik powyżej rangi I (powyżej średniej) lub na randze IV (poniżej średniej).</li>
</ol>
3. Eksperyment ze śledzeniem ruchu gałek ocznych
<ol>
	<li>Konfiguracja eksperymentalna
	<ol>
		<li>Po jednej stronie sali śledzenia ruchu gałek ocznych wyświetlaj filmy na 23-calowym kolorowym monitorze LCD o rozdzielczości ekranu 1920 x 1080 pikseli, używając eyetrackera w odległości około 60 cm od uczestnika. Poproś badacza, aby obsługiwał urządzenie śledzące ruch gałek ocznych z drugiej strony pomieszczenia do śledzenia ruchu gałek ocznych (<silna klasa="xfig">Rysunek 2).</li>
		<li>Poproś innego badacza, aby usiadł obok uczestnika i poinstruuj go, aby spojrzał na ekran monitora. Umieść monitor przed dzieckiem po drugiej stronie przegrody i podłącz do urządzenia śledzącego ruch gałek ocznych. Wybór sprzętu do śledzenia ruchu gałek ocznych, środowisko testowe i procedury konfiguracji zostały wcześniej omówione17.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Proces kalibracji
	<ol>
		<li>Poinstruuj uczestników, aby obserwowali kropki kalibracyjne, które wyznaczają granice widzenia na ekranie, rejestrując ruchy gałek ocznych za pomocą technologii odbicia rogówki w podczerwieni. Kalibracja jest wykonana prawidłowo, jeśli wszystkie zielone kropki lub linie mieszczą się w szarych kropkach w kółku.</li>
		<li>Powtórz kalibrację, jeśli niektóre zielone kropki lub linie nie mieszczą się w szarych kropkach w kółku.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Oglądanie filmów
	<ol>
		<li>Poinstruuj uczestnika, aby oglądał filmy społecznościowe jeden po drugim i przechwytywał dane o ruchu gałek ocznych podczas oglądania za pomocą urządzenia do śledzenia ruchu gałek ocznych.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Analiza danych
<ol>
	<li>Zdefiniuj i skonfiguruj fiksację w pierwszym momencie w AOI.
	<ol>
		<li>Wybierz cele istotne dla kontekstu (twarz, ręce, docelowe obiekty itp.) w ciągu ich początkowych 500 ms pojawienia się w każdej scenie filmu jako AOI (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 3) i oznacz AOI w polu informacyjnym po lewej stronie.</li>
		<li>Po zakończeniu dodawania i wybierania obszarów zainteresowania w bieżącej klatce przesuń kursory na pasku osi czasu w dolnym panelu do następnej klatki.</li>
		<li>Dostosuj położenie i granicę obszarów zainteresowania w każdej klatce wideo w oprogramowaniu do prezentacji wideo urządzenia do śledzenia ruchu gałek ocznych, ponieważ obszary docelowe zmieniają się w każdej klatce wideo z powodu ruchu osób lub obiektów w miarę rozwoju historii filmu społecznościowego.</li>
		<li>Kliknij przycisk Wybierz na górnym panelu i w razie potrzeby dodaj nowe obszary zainteresowania do nowej sceny. Jeśli niektóre istniejące obszary zainteresowania są obecne przez 500 ms w bieżącej scenie (znacznik czasu filmu można sprawdzić w lewym dolnym panelu) lub jeśli nie są one istotne w nowej klatce w filmie, kliknij prawym przyciskiem myszy te obszary zainteresowania, aby dezaktywować je w nowej klatce.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przeprowadź analizę statystyczną wskaźników śledzenia ruchu gałek ocznych. Postępuj zgodnie z instrukcjami przetwarzania danych statystycznych w urządzeniu śledzącym ruch gałek ocznych, jak opisano poniżej.
	<ol>
		<li>Wybierz nagrania dzieci.</li>
		<li>Wybierz plik multimedialny do analizy.</li>
		<li>Wybierz jeden z dostępnych filmów.</li>
		<li>Kliknij opcję Analizuj wybrane media.</li>
		<li>Wybierz Statystyki opisowe (np. Suma).</li>
		<li>Wybierz miary zależne w obszarze Metryki (np. czas trwania pierwszej fiksacji, liczba wizyt).</li>
		<li>Wybierz opcję Nagrania w wierszach.</li>
		<li>Wybierz Podsumowanie multimediów AOI w kolumnach.</li>
		<li>Kliknij przycisk Aktualizuj, aby przeanalizować wzorce śledzenia ruchu gałek ocznych. Wyniki metryk wzorca śledzenia ruchu gałek ocznych są wyświetlane na ekranie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Utwórz ścieżkę skanowania sceny na podstawie danych śledzenia ruchu gałek ocznych.
	<ol>
		<li>Wybierz Wizualizacja i GazePlot w oprogramowaniu.</li>
		<li>Wybierz Multimedia i nagrania w lewym panelu, aby wyświetlić wizualizację.</li>
		<li>Na dolnej osi czasu przesuń dolny kursor na początek sceny docelowej i przesuń górny kursor na koniec sceny docelowej.</li>
		<li>Upewnij się, że w polu Dane wybrano opcję Akumuluj, aby wyświetlić skumulowaną ścieżkę skanowania.</li>
		<li>Kliknij opcję Eksportuj i wizualizacja obrazu, aby zapisać ścieżkę skanowania jako osobny plik obrazu.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>American Psychiatric Association. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Diagnostic+and+Statistical+Manual+of+Mental+Disorders+-+5th+Edition+%28DSM-V%29%22">Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders - 5th Edition (DSM-V)</a>. , American Psychiatric Association. Washington, DC. (2013).</li>
<li>Williams, D. L., Goldstein, G., Minshew, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuropsychologic+functioning+in+children+with+autism%3A+further+evidence+of+disordered+complex+information+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Child+Neuropsychology%22%5BJournal%5D)">Neuropsychologic functioning in children with autism: further evidence of disordered complex information processing.</a> Child Neuropsychology. 12, 279-298 (2006).</li>
<li>Bons, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((emotional%2C+and+cognitive+empathy+in+children+and+adolescents+with+autism+spectrum+disorder+and+conduct+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Abnormal+Child+Psychology%22%5BJournal%5D)">emotional, and cognitive empathy in children and adolescents with autism spectrum disorder and conduct disorder.</a> Journal of Abnormal Child Psychology. 41, 425-443 (2013).</li>
<li>Van der Meer, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Are+autism+spectrum+disorder+and+attention-deficit%2Fhyperactivity+disorder+different+manifestations+of+one+overarching+disorder%3F+Cognitive+and+symptom+evidence+from+a+clinical+and+population-based+sample%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Academy+of+Child+and+Adolescent+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Are autism spectrum disorder and attention-deficit/hyperactivity disorder different manifestations of one overarching disorder? Cognitive and symptom evidence from a clinical and population-based sample.</a> Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry. 51 (11), 1160-1172 (2012).</li>
<li>Brosnan, M. J., Scott, F. J., Fox, S., Pye, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gestalt+processing+in+autism%3A+Failure+to+process+perceptual+relationships+and+the+implications+for+contextual+understanding%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Child+Psychology+and+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Gestalt processing in autism: Failure to process perceptual relationships and the implications for contextual understanding.</a> Journal of Child Psychology and Psychiatry. 45 (3), 459-469 (2004).</li>
<li>Behrmann, M., Thomas, C., Humphreys, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seeing+it+differently%3A+Visual+processing+in+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Cognitive+Sciences%22%5BJournal%5D)">Seeing it differently: Visual processing in autism.</a> Trends in Cognitive Sciences. 10 (6), 258-264 (2006).</li>
<li>Happé, F. G. E., Frith, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+weak+coherence+account%3A+Detail-focused+cognitive+style+in+autism+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Autism+and+Developmental+Disorders%22%5BJournal%5D)">The weak coherence account: Detail-focused cognitive style in autism spectrum disorders.</a> Journal of Autism and Developmental Disorders. 36, 5-25 (2006).</li>
<li>Tsang, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eye-tracking+study+on+facial+emotion+recognition+tasks+in+individuals+with+high-functioning+autism+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Autism%22%5BJournal%5D)">Eye-tracking study on facial emotion recognition tasks in individuals with high-functioning autism spectrum disorders.</a> Autism. 22 (2), 161-170 (2018).</li>
<li>Renzi, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Featural+and+Configural+processing+of+faces+are+dissociated+in+the+dorsolateral+prefrontal+cortex%3A+A+TMS+study%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Featural and Configural processing of faces are dissociated in the dorsolateral prefrontal cortex: A TMS study.</a> NeuroImage. 74, 45-51 (2013).</li>
<li>Samson, F., Mottron, L., Soulieres, I., Zeffiro, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+visual+functioning+in+autism%3A+An+ALE+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">Enhanced visual functioning in autism: An ALE meta-analysis.</a> Human Brain Mapping. 33 (7), 1553-1581 (2012).</li>
<li>Sasson, N. J., Turner-Brown, L. M., Holtzclaw, T. N., Lam, K. S. L., Bodfish, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Children+with+autism+demonstrate+circumscribed+attention+during+passive+viewing+of+complex+social+and+nonsocial+picture+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Autism+Research%22%5BJournal%5D)">Children with autism demonstrate circumscribed attention during passive viewing of complex social and nonsocial picture arrays.</a> Autism Research. 1, 31-42 (2008).</li>
<li>Klin, A., Jones, W., Schultz, R., Volkmar, F., Cohen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+fixation+patterns+during+viewing+of+naturalistic+social+situations+as+predictors+of+social+competence+in+individuals+with+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+General+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Visual fixation patterns during viewing of naturalistic social situations as predictors of social competence in individuals with autism.</a> Archives of General Psychiatry. 59, 809-816 (2002).</li>
<li>Rutherford, M. D., Towns, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scan+path+differences+and+similarities+during+emotion+perception+in+those+with+and+without+autism+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Autism+and+Developmental+Disorders%22%5BJournal%5D)">Scan path differences and similarities during emotion perception in those with and without autism spectrum disorders.</a> Journal of Autism and Developmental Disorders. 38 (7), 1371-1381 (2008).</li>
<li>Wallace, S., Coleman, M., Bailey, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+investigation+of+basic+facial+expression+recognition+in+autism+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Cognition+and+Emotion%22%5BJournal%5D)">An investigation of basic facial expression recognition in autism spectrum disorders.</a> Cognition and Emotion. 22 (7), 1353-1380 (2008).</li>
<li>Byrge, L., Dubois, J., Tyszka, J. M., Adolphs, R., Kennedy, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Idiosyncratic+Brain+Activation+Patterns+Are+Associated+with+Poor+Social+Comprehension+in+Autism%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Idiosyncratic Brain Activation Patterns Are Associated with Poor Social Comprehension in Autism.</a> The Journal of Neuroscience. 35, 5837-5850 (2015).</li>
<li>Raven, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRaven%2C+J+%22Manual+for+Raven%27s+Progressive+Matrices+and+Vocabulary+Scales.+Research+Supplement+No.1%3A+The+1979+British+Standardisation+of+the+Standard+Progressive+Matrices+and+Mill+Hill+Vocabulary+Scales%22">Manual for Raven's Progressive Matrices and Vocabulary Scales. Research Supplement No.1: The 1979 British Standardisation of the Standard Progressive Matrices and Mill Hill Vocabulary Scales</a>. , Harcourt Assessment. San Antonio, Texas. (1981).</li>
<li>Sasson, N. J., Elison, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eye+tracking+young+children+with+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Eye tracking young children with autism.</a> Journal of Visualized Experiments. (61), e3675(2012).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Czas fiksacji w pierwszym momencie był krótszy u dzieci z ASD-ADHD i ASD niż u dzieci neurotypowych. Całkowity czas fiksacji był krótszy u dziecka z ASD-ADHD niż u dziecka neurotypowego, co świadczy o ogólnym zmniejszeniu uwagi wzrokowej na bodźce społeczne. Okazało się, że dziecko z ASD-ADHD wykazywało opóźnienie w zwracaniu uwagi na wejście bodźców społecznych na scenę społeczną. To opóźnienie może spowodować, że dziecko pominie rejestrowanie ważnych chwilowych informacji społecznych, co może prowadzić do błędnej inter...

Osoby z ASD charakteryzują się deficytami behawioralnymi w komunikacji społecznej, na podstawie konwencjonalnych dowodów behawioralnych z ustrukturyzowanych ocen obserwacyjnych i wywiadów z rodzicami. Ponadto nieprawidłowości w przetwarzaniu sensorycznym zostały ostatnio włączone do kryteriów diagnostycznych DSM-5 ASD1. Przetwarzanie informacji społecznych obejmuje niższy poziom przetwarzania sensoryczno-percepcyjnego i wyższy poziom społecznego przetwarzania poznawczego informacji społecznych. Przetwarzanie sensoryczno-percepcyjne odnosi się do zdolności do reagowania na bodźce społeczne i kodowania ich w banku pamięci krótkotrwałej w celu natychmiastowego wyszukiwania i planowania reakcji, podczas gdy społeczne przetwarzanie poznawcze odnosi się do interpretacji informacji społecznych przez rozumowanie społeczne i rozwiązywanie problemów2,3. W związku z tym deficyty przetwarzania informacji społecznych często prowadzą do innych cech psychobehawioralnych, takich jak lęk społeczny i nieuwaga. Można to zilustrować wysokim wskaźnikiem współwystępowania ASD z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD). Zakres współwystępowania ADHD w ASD oszacowano na 30% do 80%, podczas gdy obecność współistniejącego ASHD w ADHD oszacowano na 20% do 50%4.
Dwie główne hipotezy zostały wysunięte w celu wyjaśnienia deficytów w przetwarzaniu informacji społecznych - a mianowicie, wzmocnione funkcjonowanie percepcyjne (EPF) i słaba koherencja centralna (WCC). EPF odnosi się do nadmiernej uwagi lub zaabsorbowania określonymi częściami przez osoby z ASD, podczas gdy WCC odnosi się do ich słabości do wyprowadzania esencji całości poprzez łączenie relacji międzyelementowych części5. Oba ramy teoretyczne świadczą o tym, że nie są w stanie globalnie skonfigurować lub przetworzyć wielu bodźców prezentowanych jednocześnie w ograniczonym kontekście społecznym6,7. We wcześniejszym badaniu rozpoznawania emocji twarzy przy użyciu statycznego wyrazu twarzy photos8 stwierdzono, że grupa ASD wykazywała tendencję do lokalnego przetwarzania rysów twarzy (takich jak kształt ust) za pomocą EPF, ale wydaje się być słabsza w przetwarzaniu konfiguralnym, co wymaga połączenia bardziej abstrakcyjnych pojęć percepcyjnych, jak postuluje WCC. takie jak relacje przestrzenne między wieloma elementami twarzy (np. odległość między brwiami i intensywność spojrzenia w oczy)9,10.
Ponieważ codzienne epizody społeczne składają się z dynamicznych, z chwili na chwilę subtelnych zmian w informacjach społecznych, każde niepowodzenie w uczestniczeniu lub angażowaniu się w sensoryczno-percepcyjne przetwarzanie subtelnych ludzkich sygnałów niewerbalnych, takich jak wyraz twarzy, postawy i gesty, oraz w zrozumieniu relacji między różnymi bodźcami społecznymi może prowadzić do niewłaściwego społecznego przetwarzania poznawczego. Eksperymenty z eye-trackingiem są coraz częściej wykorzystywane jako uzupełnienie obserwacji klinicznej w badaniach nad przetwarzaniem informacji społecznych. Dane ze śledzenia ruchu gałek ocznych, w postaci wzorców ścieżek skanowania, liczby fiksacji wzrokowej i czasu trwania widzenia, były głównymi biomarkerami do badania przetwarzania informacji społecznych w ASD11,12,13,14,15.
W tym badaniu ilustrujemy użycie techniki śledzenia ruchu gałek ocznych, aby sprawdzić, czy dwaj uczestnicy z ASD i ASD-ADHD przetwarzają pierwsze chwile scen wideo inaczej niż dziecko neurotypowe. Urządzenie do śledzenia ruchu gałek ocznych rejestruje cztery główne wskaźniki podczas oglądania: liczbę fiksacji wzrokowych, czas trwania pierwszej fiksacji, całkowity czas fiksacji oraz wzorce ścieżki skanowania w postaci układu przestrzennego i sekwencji punktów fiksacji. W ten sposób można uchwycić, jak szybko każdy uczestnik reaguje na bodźce audiowizualne predefiniowane przez AOI, gdy po raz pierwszy pojawiają się na scenach społecznych, jak długo kontynuuje patrzenie na te AOI, a także można uchwycić ich wzrok przeskakujący między wieloma AOI pojawiającymi się jednocześnie w tej samej scenie społecznej. Wszelkie opóźnienia w utrwaleniu AOI w pierwszych momentach (tj. 500 ms) i trajektoria ścieżek skanowania dostarczają ważnych dowodów do analizy danych. Przedstawiono reprezentatywne wyniki analizy jakościowej tego pojedynczego przypadku badania porównawczego z wykorzystaniem tego paradygmatu.

<table><tbody><tr><td>Tobii Pro TX300</td><td>Tobii</td><td>N/A</td><td>Eye-tracker oparty na ekranie (częstotliwość odświeżania 300 Hz)</td></tr><tr><td>Tobii Pro Studio</td><td>Tobii</td><td>N/A</td><td>Oprogramowanie do analizy danych eyetrackingowych</td></tr></tbody></table>

porównywanie danych ze śledzenia wzroku dzieci z wysoko funkcjonującym asd, współwystępującym adhd i grupy kontrolnej oglądającej filmy społecznościowe

Comparing Eye-tracking Data of Children with High-functioning ASD, Comorbid ADHD, and of a Control Watching Social Videos

Dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD) są znane z deficytów przetwarzania sensoryczno-percepcyjnego, które osłabiają ich zdolność do uczestniczenia i odbierania bodźców społecznych w codziennych kontekstach. Ponieważ codzienne epizody społeczne składają się z subtelnych dynamicznych zmian w informacjach społecznych, każde niepowodzenie w zwracaniu uwagi lub przetwarzaniu subtelnych ludzkich sygnałów niewerbalnych, takich jak wyraz twarzy, postawy i gesty, może prowadzić do niewłaściwych interakcji społecznych. Tradycyjne skale ocen behawioralnych lub narzędzia oceny oparte na statycznych scenach społecznych mają ograniczenia w uchwyceniu zmian w scenariuszach społecznych z chwili na chwilę. W związku z tym preferowana jest ocena okulograficzna, która może być przeprowadzana w trybie wideo, w celu uzupełnienia obserwacji klinicznej. W tym badaniu, wykorzystując projekt porównawczy pojedynczych przypadków, dane śledzenia wzroku trzech uczestników, dziecka z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD), innego ze współistniejącym zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD) i grupą kontrolną neurotypową, są rejestrowane podczas oglądania filmu ze scenariuszami społecznymi. Eksperyment ze śledzeniem ruchu gałek ocznych pomógł odpowiedzieć na pytanie badawcze: Czym różni się uwaga społeczna między trzema uczestnikami? Poprzez wstępne zdefiniowanie obszarów zainteresowań (AOI), ich uwaga wzrokowa na istotnych lub nieistotnych bodźcach społecznych, jak szybko każdy uczestnik reaguje na pierwsze bodźce społeczne pojawiające się w filmach, jak długo każdy uczestnik kontynuuje zwracanie uwagi na te bodźce w ramach AOI, a także uchwycone są zmiany wzroku między wieloma bodźcami społecznymi pojawiającymi się jednocześnie na tej samej scenie społecznej, porównane i przeanalizowane w eksperymencie ze śledzeniem ruchu gałek ocznych opartym na wideo.

Poniżej przedstawiono dane z okulografii trzech dzieci mówiących w języku kantońskim (z ASD, z ASD-ADHD oraz z grupy kontrolnej) w wieku od 7 do 9 lat, które oglądały trzy filmy społecznościowe przy użyciu opisanego wcześniej paradygmatu (Tabela 1).
Czas pierwszej fiksacji (na docelowy AOI trwający 500 ms) był dłuższy u dziecka neurotypowego (150 ms) niż u dzieci z ASD oraz ASD-ADHD (w obu przypadkach 110 ms). C...

To jest jakościowa analiza porównawcza danych z danych śledzenia wzroku w pierwszych chwilach scen wideo oglądanych przez trzech uczestników: jednego z zaburzeniami ze spektrum autyzmu, jednego ze współistniejącym deficytem uwagi i nadpobudliwością psychoruchową i jednego neurotypowego kontrolnego.

Porównywanie danych ze śledzenia wzroku dzieci z wysoko funkcjonującym ASD, współwystępującym ADHD i grupy kontrolnej oglądającej filmy społecznościowe

Children with autism spectrum disorders (ASD) are known to have sensory-perceptual processing deficits that weaken their abilities to attend and perceive ...

Metoda śledzenia ruchu gałek ocznych może pomóc naukowcom zajmującym się specjalnymi potrzebami edukacyjnymi w badaniu różnic w osiąganiu uwagi wzrokowej u dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu i bez zaburzeń ASD, podczas oglądania filmów ze scenariuszami społecznymi. Główną zaletą techniki śledzenia ruchu gałek ocznych jest to, że ścieżki wzroku i czas trwania fiksacji wzroku na różnych istotnych bodźcach społecznych mogą być rejestrowane, określane ilościowo i porównywane między dziećmi z autyzmem i bez autyzmu. Wizualna demonstracja tej metody ma kluczowe znaczenie.Ponieważ kroki związane z wyborem docelowego obszaru zainteresowań w filmie do analizy mogą być trudne do zilustrowania wyłącznie w formie pisemnej. Zacznij od odprowadzenia dziecka do pokoju śledzenia ruchu gałek ocznych i postawienia go przed 23-calowym kolorowym monitorem LCD z eye-trackerem w odległości 60 centymetrów. Usiądź obok dziecka i poinstruuj je, aby patrzyło na ekran.Poproś innego badacza, aby obsługiwał urządzenie śledzące ruch gałek ocznych z drugiej strony przegrody. Poproś dziecko, aby obserwowało kropki kalibracyjne, które wyznaczają granice widzenia na ekranie, rejestrując ruchy gałek ocznych za pomocą technologii odbicia rogówki w podczerwieni. Po kalibracji poinstruuj uczestników, aby oglądali filmy społecznościowe jeden po drugim, podczas gdy dane o ruchu gałek ocznych są przechwytywane podczas oglądania.Zapewnij im w sumie trzy filmy ze scenariuszami społecznościowymi do obejrzenia. Po zakończeniu eksperymentu przeanalizuj dane, wybierając najpierw cele istotne dla kontekstu, takie jak twarz lub dłonie w ciągu pierwszych 500 milisekund od pojawienia się w każdej scenie filmu jako obszary zainteresowania lub obszary zainteresowania. Oznacz AOI w polu informacyjnym na lewym panelu.Po zakończeniu dodawania i wybierania obszarów zainteresowania w bieżącej klatce przesuń kursory na pasku osi czasu w dolnym panelu do następnej klatki. Następnie ręcznie dostosuj lokalizację i granicę obszarów zainteresowania w każdej klatce wideo w oprogramowaniu do prezentacji wideo eye-trackera, ponieważ obszary docelowe zmieniają się w każdej klatce czasowej filmu ze względu na ruch osób lub obiektów w miarę rozwoju historii filmu społecznościowego. Jeśli niektóre istniejące obszary zainteresowania są obecne przez 500 milisekund w bieżącej scenie lub jeśli nie są istotne w nowej klatce wideo, kliknij je prawym przyciskiem myszy, aby dezaktywować je w nowej klatce.Następnie, aby przeprowadzić analizę statystyczną wskaźników śledzenia ruchu gałek ocznych, najpierw wybierz plik multimedialny do analizy. Kliknij przycisk Analizuj wybrane media. Wybierz statystyki opisowe, a następnie wybierz miary zależne w obszarze Metryki.Następnie wybierz Nagrania w wierszach i wybierz Podsumowanie multimediów AOI w Kolumny. Wybierz opcję Aktualizuj, aby przeanalizować wzorce śledzenia ruchu gałek ocznych. Na koniec utwórz ścieżkę skanowania sceny na podstawie danych, wybierając Wizualizacja i Wykres spojrzenia w oprogramowaniu.Wybierz multimedia i nagrania w lewym panelu do wizualizacji. Na dolnej osi czasu przesuń dolny kursor na początek sceny docelowej, a górny kursor na koniec sceny docelowej. Upewnij się, że w polu danych wybrano opcję Akumuluj, aby wyświetlić skumulowaną ścieżkę skanowania.Następnie na koniec kliknij Eksportuj i Wizualizacja obrazu, aby zapisać ścieżkę skanowania jako osobny plik obrazu. Tutaj kolorowe owale są obszarami zainteresowania. Na przykład twarz, oczy, usta, ręce, telefon komórkowy i torba damy, które pokazują pierwsze chwile w jednej ze scen w filmie pierwszym.W przypadku sceny społecznej niebieskie kropki śledzą ścieżki skanowania dla neurotypowego dziecka z grupy kontrolnej, zielone kropki dla dziecka z ASD, a czerwone kropki dla dziecka z ASD-ADHD. Kropki na rysunku wskazują lokalizacje fiksacji wzrokowych. Czas trwania pierwszej fiksacji był dłuższy u dziecka neurotypowego niż u dzieci z ASD i ASD-ADHD.Całkowity czas fiksacji był krótszy u dziecka z ASD-ADHD niż zarówno u dziecka neurotypowego, jak i u dziecka z ASD. Co więcej, całkowita liczba fiksacji była największa dla dziecka z ASD, druga dla dziecka neurotypowego i najkrótsza dla dziecka z ASD-ADHD. Podczas gdy dowody ze śledzenia wzroku potwierdzają, że dzieci z ASD mają trudności z postrzeganiem wielu bodźców społecznych jednocześnie i kontekstowo, podczas gdy dzieci ze współistniejącym ASD-ADHD mają tendencję do pomijania ważnych chwilowych informacji, co prowadzi je do błędnej oceny sytuacji społecznych.

comparing-eye-tracking-data-children-with-high-functioning-asd

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Okulografia (eye tracking) od dawna jest wykorzystywana do badania wzorców spojrzenia u osób rozwijających się typowo, jednak ostatnie postępy technologiczne zwiększyły możliwość jej zastosowania w populacjach klinicznych, w tym u osób z autyzmem. Chociaż okulografia u małych dzieci z autyzmem może dostarczyć informacji o wczesnych manifestacjach objawów, wiąże się ona z wyzwaniami metodologicznymi. Przedstawiono sugestie dotyczące najlepszych praktyk.

Śledzenie ruchu gałek ocznych u małych dzieci z autyzmem

Opisano niezawodną metodę domową służącą do oceny rozumienia języka u bardzo małych dzieci rozwijających się typowo, jak również u dzieci z autyzmem. Metoda ta analizuje kierunek spojrzenia dzieci podczas oglądania zestawionych obok siebie obrazów przy jednoczesnym słuchaniu nagrania audio, które pasuje tylko do jednego z nich. Bodźce zostały zaprojektowane z myślą o młodych uczestnikach.

Przenośne intermodalne preferencyjne patrzenie (IPL): Badanie rozumienia języka u typowo rozwijających się małych dzieci oraz u małych dzieci z autyzmem

Opisano metodę ilościowego określania jakości przetwarzania informacji wizualnych na podstawie odruchowych ruchów gałek ocznych w odpowiedzi na określone modalności wizualne. Czasy reakcji i wyjściowe parametry fiksacji służą do charakteryzowania sprawności wzrokowej u dzieci z wadami wzroku i bez wad wzroku od 6 miesiąca życia.

Metoda ilościowego określania przetwarzania informacji wzrokowych u dzieci za pomocą śledzenia ruchu gałek ocznych

Ta praca przedstawia nowy protokół oceny zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD), zapewniając bardziej obiektywną procedurę diagnostyczną dla tego zaburzenia rozwojowego opartą na użyciu innowacyjnych narzędzi. Analizuje również związek między środkami aktywizującymi a miarami funkcji wykonawczych.

Korzystanie z aktywacji mózgu (nir-HEG/Q-EEG) i środków wykonawczych (CPT) w protokole oceny ADHD

Ten protokół jest przeznaczony do pomiaru oczekiwania i przetwarzania nagrody u małych dzieci z autyzmem i bez autyzmu. W szczególności protokół ma na celu badanie neuronalnych korelatów nagrody w warunkach społecznych i niespołecznych, przy jednoczesnym kontrolowaniu nagrody między warunkami.

Protokół elektrofizjologiczny do pomiaru przewidywania i przetwarzania nagrody u dzieci

Przedstawiamy protokół do badania wykorzystania wskazówek morfologicznych podczas rozumienia zdań w czasie rzeczywistym przez dzieci z autyzmem.

Wykorzystanie paradygmatu świata wizualnego do badania rozumienia zdań u dzieci z autyzmem mówiących po mandaryńsku

Małe dzieci nie obserwują świata biernie, ale raczej aktywnie eksplorują i angażują się w swoje otoczenie. Protokół ten zawiera zasady przewodnie i praktyczne zalecenia dotyczące korzystania z urządzeń śledzących ruch gałek ocznych montowanych na głowie do rejestrowania dynamicznego środowiska wzrokowego niemowląt i małych dzieci oraz uwagi wzrokowej w kontekście naturalnego zachowania.

Spojrzenie w akcji: śledzenie dynamicznej uwagi wzrokowej dzieci na głowie podczas zachowań naturalistycznych

Badania śledzenia ruchu gałek ocznych wykorzystujące paradygmat preferencyjnego patrzenia mogą być wykorzystane do badania nowego rozumienia i zwracania uwagi na ich zewnętrzny świat wizualny przez niemowlęta.

Badanie wrażliwości niemowląt na język wizualny za pomocą śledzenia ruchu gałek ocznych i paradygmatu preferencyjnego patrzenia

Tutaj prezentujemy protokół do badania związku między parametrami ruchu gałek ocznych a funkcjami poznawczymi u pacjentów z chorobą Parkinsona bez demencji. W eksperymencie wykorzystano urządzenie śledzące ruch gałek ocznych do pomiaru amplitudy sakkady i czasu fiksacji w zadaniu wyszukiwania wizualnego. Następnie zmierzono korelację z wydajnością w wielodomenowych zadaniach poznawczych.

Charakterystyka związku między parametrami ruchu gałek ocznych a funkcjami poznawczymi u pacjentów z chorobą Parkinsona bez otępienia ze śledzeniem ruchu gałek ocznych

Metody EEG są stosowane do ekstrakcji biomarkerów dysfunkcji mózgu. Nacisk kładziony jest na wielokanałowe potencjały związane ze zdarzeniami (ERP) rejestrowane w zadaniu GO/NOGO z sygnałem. Artefakty niezwiązane z mózgiem są korygowane, a ERP są porównywane z danymi normatywnymi. Przykłady odnoszą się do biomarkerów do diagnozowania ADHD i przewidywania odpowiedzi na leki.

Potencjały związane ze zdarzeniami (ERP) i inne metody oparte na EEG do ekstrakcji biomarkerów dysfunkcji mózgu: przykłady z pediatrycznego zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD)

Przedstawiamy protokół analizy behawioralnej dorosłych (w wieku od 18 do 70 lat) zaangażowanych w procesy uczenia się, podejmujących zadania przeznaczone do samoregulacji uczenia się (SRL). Uczestnicy, nauczyciele i studenci akademiccy oraz dorośli z University of Experience, byli monitorowani za pomocą urządzeń śledzących ruch gałek ocznych, a dane były analizowane za pomocą technik eksploracji danych.

Technologia śledzenia wzroku i techniki eksploracji danych stosowane w analizie behawioralnej osób dorosłych zaangażowanych w procesy uczenia się

Odkryj metodę śledzenia wzroku do badania uwagi wizualnej u dzieci z ASD i ADHD podczas oglądania filmów społecznych. Technika ta pozwala rejestrować i analizować ścieżki wzrokowe oraz czasy fiksacji na bodźcach społecznych.

Porównywanie danych ze śledzenia wzroku dzieci z wysoko funkcjonującym ASD, współwystępującym ADHD i grupy kontrolnej oglądającej filmy społecznościowe (Wideo) | JoVE Journal

Porównywanie danych ze śledzenia wzroku dzieci z wysoko funkcjonującym ASD, współwystępującym ADHD i grupy kontrolnej oglądającej filmy społecznościowe

Przeglądaj więcej filmów