Comparar dados de olho-de acompanhamento de crianças com ASD de alto funcionamento, comorbidade TDAH e de um controle Social vídeos

Resumo

Esta é uma análise de estudo de caso comparativo qualitativo dos dados de acompanhamento de olho sobre os primeiros momentos de cenas de vídeo sociais como visto por três participantes: um com transtorno do espectro do autismo, um com comórbidas transtorno hiperativa de déficit de atenção e um controle de neurotypical.

Resumo

Crianças com transtornos do espectro do autismo (ASD) são sabidas para ter déficits de processamento sensorial-perceptiva que enfraquecer suas habilidades para atender e perceber estímulos sociais em contextos de vida diária. Desde episódios sociais diários consistem de sutis mudanças dinâmicas na informação social, qualquer falha em atender ou processar sutis humanas pistas não-verbais, como expressão facial, posturas e gestos, pode levar a interação social inadequada. Escalas de avaliação comportamental tradicional ou instrumentos de avaliação com base em cenas estáticas sociais têm limitações em capturar as mudanças de momento a momento em cenários sociais. Uma avaliação de acompanhamento de olho, que pode ser administrada em um modo baseado em vídeo, é, portanto, preferida, para aumentar a observação clínica. Neste estudo, utilizando o design único-caso de comparação, os dados de acompanhamento de olho de três participantes, uma criança com transtorno do espectro do autismo (ASD), outro com comorbidade transtorno hiperativo-déficit de atenção (TDAH) e um controle de neurotypical, são capturados enquanto eles exibir um vídeo de cenários sociais. O experimento de olho-de rastreamento tem ajudado a responder à pergunta de pesquisa: como atenção social difere entre os três participantes? Por predefini áreas de interesse (PUC), sua atenção visual em estímulos sociais relevantes ou irrelevantes, quão rápido cada participante atende aos estímulos sociais primeiros aparecendo em vídeos, por quanto tempo cada participante continua a assistir a esses estímulos. dentro da PUC e o olhar turnos entre vários estímulos sociais aparecem simultaneamente na mesma cena social são capturados, comparados e analisados em um experimento de olho de monitoramento baseado em vídeo.

Introdução

Pessoas com ASD são conhecidas por ser caracterizado por déficits comportamentais na comunicação social, com base em evidências comportamentais convencional de avaliações observacionais estruturadas e entrevistas de pai. Além disso, anormalidades do processamento sensorial foram recentemente incorporadas os critérios diagnósticos do DSM-5 de ASD¹. Processamento de informação social envolve o processamento sensorial-perceptiva nível mais baixo e mais elevado nível social processamento cognitivo de informações sociais. Processamento sensorial-perceptiva refere-se à capacidade de atender aos estímulos sociais e codificá-los em um banco de memória a curto prazo para recuperação instantânea e planejamento de resposta, enquanto o processamento cognitivo social refere-se à interpretação da informação social, por raciocínio social e resolução de problemas^2,3. Como tal, déficits de processamento de informação sociais muitas vezes levam a outras características de psychobehavioral, tais como ansiedade social e falta de atenção. Isso pode ser ilustrado pela taxa de prevalência de alta comorbidade de ASD com transtorno hiperativo-déficit de atenção (TDAH). A gama de comorbidade para TDAH em ASD foi estimada em 30% a 80%, Considerando que a presença de comorbidade ASD em TDAH foi estimada em 20% a 50%⁴.

Duas hipóteses principais foram apresentadas para explicar os défices no processamento da informação social — ou seja, aprimorado perceptual funcional (EPF) e coerência central fraca (CMI). EPF se refere ao overattentiveness para ou preocupação com partes específicas por indivíduos com ASD, Considerando que o CMI refere-se a sua fraqueza para derivar a essência da totalidades juntando as relações interelement do⁵peças. Ambos os quadros teóricos atestam sua incapacidade de processar os estímulos múltiplos simultaneamente apresentados em um contexto social confinados^6,7ou configurar globalmente. Em um rosto anterior estudo de reconhecimento de emoções usando a expressão do rosto estático das fotos⁸, verificou-se que o grupo ASD tendia a mostrar localizadas de processamento das características faciais (tais como a forma da boca) usando o EPF, mas parecem ser mais fracos em configural processamento, que exige juntando mais abstraem perceptuais conceitos como postulada pelo CMI, tais como as relações espaciais entre vários componentes faciais (ex., a distância entre as sobrancelhas e a intensidade do olhar olho) ^9,10.

Desde episódios sociais diários consistem em dinâmicas mudanças sutis de momento a momento em informações sociais, qualquer falha para assistir ou participar no processamento sensorial-perceptiva de sutis humanas pistas não-verbais, como gestos, posturas e expressão facial e a sentido das relações dos diferentes estímulos sociais podem levar ao processamento cognitivo social inadequado. Experimentos de olho-de acompanhamento têm sido cada vez mais utilizados para complementar a observação clínica em estudos de processamento de informações sociais. Olho de monitoramento dados, na forma de padrões de scanpath, contagens de fixação visual e visual duração, têm sido importantes biomarcadores para investigar informações sociais processamento em ASD^{11,12,13,14 ,15}.

Neste estudo, ilustramos o uso da técnica olho de monitoramento para investigar se os dois participantes com ASD ASD-TDAH e processam os primeiros momentos de cenas de vídeo sociais diferente do que a criança neurotypical. O equipamento rastreador olho captura quatro principais índices durante visualização: o número de fixações visuais, a primeira fixação duração, a duração total de fixação e os padrões de scanpath em forma de arranjo espacial e sequência de pontos de fixação. Desta forma, quão rápido cada participante atende aos estímulos audiovisuais predefinida pelo PUC como eles aparecem pela primeira vez para as cenas sociais, por quanto tempo eles continuam a olhar para aquelas PUC, e seu olhar muda entre múltiplos PUC aparecendo simultaneamente na mesma cena social pode ser capturada. Qualquer atraso para fixar PUC durante os primeiros momentos (i.e., 500 ms) e a trajetória do scanpaths fornecer provas importantes para a análise de dados. Resultados representativos da análise qualitativa deste estudo de caso comparativo utilizando este paradigma são relatados.

Protocolo

Foi obtido consentimento parental e participante durante o processo de recrutamento em uma escola primária e um centro de serviços de crianças para ASD em Hong Kong e o estudo foi aprovado pelo Comitê de revisão ética de Universidade de educação da Universidade de Hong Kong.

1. utilização de uma avaliação baseada em vídeo

1. Produzir vários vídeos sociais, cerca de um minuto de tempo, que consistem em cenários de vida diária, envolvendo várias pessoas em um contexto social (Figura 1).
   1. Produzir vários vídeos sociais, cerca de um minuto de tempo, que consistem em cenários de vida diária, envolvendo várias pessoas em um contexto social. Para as três crianças em nosso estudo de caso, cada criança assisti os mesmos três vídeos. O primeiro vídeo demonstra o seguinte cenário social. Em um refeitório lotado, um aluno vê um assento desocupado que simultaneamente é ocupado por uma mulher que está falando no telefone e coloca sua bolsa no banco com nenhuma consciência de sua solicitação (Figura 1). O segundo vídeo demonstra o seguinte cenário social. Os estudantes estão jogando um jogo de xadrez enquanto um estudante desconhecido vem muito perto para vê-los jogando o jogo. O terceiro vídeo demonstra o seguinte cenário social. Pintura de menino é arruinada quando seu amigo acidentalmente derrama água de um copo na mesa.
2. Especialista em clientes de todos os vídeos de conduta. Selecione os cenários sociais que estão de acordo sobre a maioria dos peritos como contendo a intenção, emoções e pensamentos através de suas expressões e gestos dos atores.

2. o recrutamento dos participantes

1. Da piscina de participantes que satisfeita a inclusão de pesquisa critérios, selecionar e combinar os participantes com ASD, com ASD-TDAH, neurotypical controles e usando seus relatórios de diagnósticos médicos e as pontuações de percentil de Raven Standard Progressive Matrizes de¹⁶.
2. Converta suas contagens de percentil de Raven para cinco fileiras de percentil. Selecionar participantes que executam em fileiras II ou III (média) e excluem aqueles que marcou acima posto eu (acima da média) ou no posto IV (abaixo da média).

3. experimento eye-tracking

1. Montagem experimental
   1. De um lado da sala de controle de olho, exiba os vídeos em um monitor de LCD de 23 polegadas cor com uma resolução de tela de 1920 x 1080 pixels, usando um tracker do olho a uma distância de aproximadamente 60 cm do participante. Tem um investigador de pesquisa operam o tracker do olho do outro lado da sala de controle de olho (Figura 2).
   2. Tem outro investigador de investigação se sentar ao lado do participante e instruir o participante a olhar para a tela do monitor. Coloque o monitor na frente do filho do outro lado da partição e conectar o tracker do olho. A escolha do equipamento de olho de monitoramento, testes de ambiente, instalação e os procedimentos são previamente discutiram¹⁷.
2. Processo de calibração
   1. Instrua os participantes a assistir os pontos de calibração que definem os limites de visualização através da tela, capturando os movimentos oculares usando a tecnologia de infravermelho de reflectância da córnea. A calibração é feita corretamente, se todos os pontos verdes ou linhas abrangidos os pontos do círculo cinzento.
   2. Repita a calibração se alguns dos pontos verdes ou linhas não cair dentro o cinzento do círculo pontos.
3. Visualização dos vídeos
   1. Instruir o participante a ver os vídeos sociais um após o outro e capturar seus dados de movimento do olho durante a visualização usando o tracker do olho.

4. análise de dados

1. Definir e configurar a primeiro momento fixação dentro da PUC.
   1. Escolher alvos relevantes contexto (face, mãos, objetos de destino, etc.) em seus 500 ms iniciais de aparência em cada cena do vídeo como PUC (Figura 3) e rotular a PUC na caixa informações no painel esquerdo.
   2. Após a conclusão da adição e seleção da PUC no quadro atual, mova os cursores na barra no painel inferior de linha do tempo para o próximo quadro.
   3. Ajustar o local e o limite da PUC em cada quadro do vídeo do software de vídeo de apresentação do controlador olho manualmente como a mudança de zonas alvo em cada frame de tempo do vídeo devido ao movimento das pessoas ou objetos, como a história do dev vídeo social elops.
   4. Clique no botão selecionar no painel superior e adicionar novo PUC para a cena de nova se necessário. Se alguns PUC existentes encontram-se de 500 ms no cenário atual (o timestamp do vídeo pode ser verificado no painel esquerdo inferior) ou se eles não são relevantes no quadro novo no vídeo, botão direito do mouse sobre esses PUC de desativá-los no novo quadro.
2. Execute uma análise estatística dos índices olho de monitoramento. Siga as etapas de processamento de dados estatístico sobre o tracker do olho conforme descrito abaixo.
   1. Escolha as gravações das crianças.
   2. Selecione o arquivo de mídia para análise.
   3. Selecione os vídeos disponíveis.
   4. Clique em Analyze mídia selecionada.
   5. Escolha a estatística descritiva (EG., soma).
   6. Escolher as medidas dependentes em métricas (EG., primeira fixação duração, contagem de visita).
   7. Escolha as gravações em linhas.
   8. Selecione AOI Media Resumo em colunas.
   9. Clique em Update para analisar os padrões de controle de olho. Os resultados das métricas padrão olho de monitoramento são mostrados na tela.
3. Crie o scanpath de uma cena a partir dos dados de acompanhamento de olho.
   1. Escolha Visualização e GazePlot no software.
   2. Selecione a mídia e as gravações no painel esquerdo para visualização.
   3. Na linha temporal inferior, mova o cursor inferior para o início da cena do alvo e mover o cursor superior para o final da cena do alvo.
   4. Certifique-se de que acumular é escolhido para o campo de dados mostrar o scanpath acumulativo.
   5. Clique em Exportar e visualização de imagem para salvar o scanpath como um arquivo de imagem separado.

Resultados

Os dados de acompanhamento de olho das três crianças Cantonese-faladora (com ASD, com ASD-TDAH e um controle) com idade entre as idades de 7 e 9 visualização três vídeos sociais utilizando o paradigma acima mencionado é aqui apresentados (tabela 1).

A primeira fixação duração (por 500 ms destino AOI) foi maior para o filho de neurotypical (150 ms) do que para as crianças ASD e ASD-TDAH (ambos 110 ms). A duração ...

Discussão

A fixação do primeiro momento teve duração mais curta para os ASD-TDAH e ASD crianças do que para a criança neurotypical. A fixação total teve duração mais curta para a criança ASD-TDAH do que para a criança neurotypical, demonstrando uma redução geral no visual atenção aos estímulos sociais. Isto mostrou que a criança ASD-TDAH mostrou um atraso em participar para a entrada de estímulos sociais em um ambiente social. Este atraso pode causar a criança pular registrando importantes informações sociais momentâneas, que pode...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Tobii Pro TX300	Tobii	N / A	Rastreador ocular baseado em tela (taxa de atualização de 300Hz)
Tobii Pro Studio	Tobii	N / A	Software para análise de dados de rastreamento ocular