We describe how to implement a battery of behavioral tasks to examine the processing and integration of sensory stimuli in children with ASD. The goal is to characterize individual differences in temporal processing of simple auditory and visual stimuli and relate these to higher order perceptual skills like speech perception.
Além de prejuízos na comunicação social e na presença de interesses restritos e comportamentos repetitivos, déficits no processamento sensorial são agora reconhecidos como um sintoma central no transtorno do espectro do autismo (ASD). A nossa capacidade de perceber e interagir com o mundo externo está enraizada no processamento sensorial. Por exemplo, ao ouvir uma conversa envolve o processamento dos sinais auditivos que vêm do alto-falante (o conteúdo da fala, prosódia, a sintaxe), bem como as informações associadas visual (expressões faciais, gestos). Coletivamente, a "integração" desses (ou seja, audiovisual combinado) peças multissensoriais de informações resulta em uma melhor compreensão. Tal integração multisensorial demonstrou ser fortemente dependente da relação temporal dos estímulos associados a este. Assim, os estímulos que ocorrem em estreita proximidade temporal são altamente susceptíveis de resultar em benefícios comportamentais e de percepção – os ganhos que se acredita ser o reflexo daO julgamento de sistema perceptivo da probabilidade de que esses dois estímulos vieram da mesma fonte. Alterações nesta integração temporal possam alterar fortemente processos perceptivos, e tendem a diminuir a capacidade de perceber com precisão e interagir com o nosso mundo. Aqui, uma bateria de tarefas destinadas a caracterizar vários aspectos do processamento temporal sensorial e multissensorial em crianças com ASD é descrito. Para além da sua utilidade no autismo, esta bateria tem um grande potencial para a caracterização de alterações na função sensorial em outras populações clínicas, bem como a ser usado para examinar as alterações nestes processos em toda a vida.
A investigação tradicional neurociência tem muitas vezes abordado compreender a percepção sensorial, incidindo sobre as modalidades sensoriais individuais. No entanto, o ambiente é composto por uma grande variedade de estímulos sensoriais que são integrados em uma visão de percepção unificada do mundo de uma forma aparentemente sem esforço. O fato de que nós existimos em um rico ambiente tão multissensorial exige que compreendamos melhor a maneira pela qual o cérebro combina informações entre os diferentes sistemas sensoriais. A necessidade para esta compreensão é ainda mais amplificado pelo fato de que a presença de múltiplas peças de informação sensorial, muitas vezes resulta em melhorias substanciais no comportamento e percepção 1-3. Por exemplo, existe uma grande melhoria (até 15 dB na relação sinal-ruído) na capacidade para compreender o discurso em um ambiente ruidoso que o observador pode também ver o movimento dos lábios do orador 4-7.
Um dos principais fatores queafeta a forma como os diferentes estímulos sensoriais são combinadas e integradas é a sua proximidade temporal relativa. Se duas pistas sensoriais ocorrem juntos no tempo, uma estrutura temporal que sugere origem comum, eles são altamente susceptíveis de ser integrada como evidenciado por mudanças de comportamento e percepção 8-12. Uma das ferramentas mais poderosas para experimentais examinar o impacto da estrutura temporal multissensorial em respostas comportamentais e de percepção é o julgamento simultaneidade (SJ) tarefas 13-16. Em tal tarefa, multissensorial (por exemplo, visual e auditiva) estímulos estão emparelhados em vários assincronias início do estímulo (SOA), variando de objetivamente simultânea (ie., Um deslocamento de 0 ms temporal) a altamente assíncrona (por exemplo, 400 ms). Os participantes são convidados a julgar os estímulos como simultânea ou não através de um simples toque de botão. Em tal tarefa, mesmo quando os estímulos visuais e auditivos são apresentados na SOAS de 100 ms ou mais, os sujeitos relatam que o parfoi simultânea em uma grande proporção de ensaios. A janela de tempo em que pode ocorrer de duas entradas e têm uma elevada probabilidade de ser percebida como ocorrendo simultaneamente é conhecido como a janela de ligação temporal (TBW) 17-19.
A TBW é uma construção altamente etológica, na medida em que representa as regularidades estatísticas do mundo que nos cerca de 19. A "janela" proporciona flexibilidade para a especificação de eventos de origem comum; um que permite a estímulos que ocorrem a distâncias diferentes, com tempos de propagação diferentes (tanto físicas e neurais) para ainda ser "ligada" para o outro. No entanto, embora o TBW é uma construção probabilística, as mudanças que se expandem (ou contrato) o tamanho desta janela são susceptíveis de ter em cascata e os efeitos potencialmente prejudiciais sobre a percepção 20,21.
Transtorno do espectro do autismo (ASD) é um distúrbio neurológico que foi diagnosticado o classicamenten a base de déficits na comunicação social e na presença de interesses restritos e comportamentos repetitivos 22. Além disso, e como recentemente codificada no DSM-5, as crianças com ASD freqüentemente apresentam alterações em suas respostas aos estímulos sensoriais. Ao invés de ser restrito a um único sentido, esses déficits muitas vezes abrangem vários sentidos, incluindo audição, tato, equilíbrio, paladar e visão. Junto com uma apresentação tão "multisensorial", os indivíduos com ASD muitas vezes apresentam déficits no domínio temporal. Coletivamente, essas observações sugerem que a função temporais multissensorial podem ser preferencialmente alterada no autismo 17,23-25. Embora concorde com o ponto de vista da função sensorial alterada em ASD, mudanças na função temporais multissensorial também pode ser um importante contribuinte para os déficits de comunicação social na ASD, dada a importância da rápida e precisa de ligação de estímulos multissensoriais para as funções sociais e de comunicação. Tome-se como umn exemplo a troca de fala descrita acima, em que a informação importante está contido tanto no auditivo e modalidades visuais. Na verdade, essas tarefas foram usados para demonstrar diferenças significativas na largura da TBW multissensorial em crianças de alto funcionamento com autismo 26-28.
Devido a sua importância para a função normal perceptual, as suas potenciais implicações para os processos de ordem superior, como a comunicação social (e outras habilidades cognitivas), e sua relevância clínica, uma bateria de tarefas destinadas a avaliar a função temporais multissensorial em crianças com ASD é descrito.
O manuscrito descreve elementos de uma bateria tarefa psicofísica que são utilizados para avaliar o processamento temporal e acuidade na investigação sensorial e sistemas multissensoriais. A bateria tem uma ampla aplicabilidade para um número de populações e tem sido utilizado pelo nosso laboratório, a fim de caracterizar o desempenho temporais audiovisual em 18 adultos normais, as crianças 10,39, e em crianças e adultos com autismo 17,23. Além disso, ele tem sido usado para e…
The authors have nothing to disclose.
This research was supported by NIH R21CA183492, the Simons Foundation, the Wallace Research Foundation, and by CTSA award UL1TR000445 from the National Center for Advancing Translational Sciences.
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