Teste de função sensorial e multisensorial de crianças com distúrbios do espectro do autismo
22 de abril de 2015
Descrevemos como implementar uma bateria de tarefas comportamentais para examinar o processamento e a integração de estímulos sensoriais em crianças com TEA. O objetivo é caracterizar as diferenças individuais no processamento temporal de estímulos auditivos e visuais simples e relacioná-las com habilidades perceptivas de ordem superior, como a percepção da fala.
O objetivo geral deste procedimento é utilizar testes comportamentais psicofísicos para caracterizar as diferenças individuais no processamento temporal de estímulos auditivos e visuais em crianças com transtorno do espectro autista e desenvolvimento típico. Isso é realizado primeiramente criando os estímulos necessários e verificando a precisão temporal da apresentação dos estímulos. O segundo passo é realizar triagem para participantes que tenham audição e visão normais.
Em seguida, explique as instruções ao participante e peça que ele realize cada tarefa. O passo final é analisar os dados de cada tarefa e comparar as diferenças de desempenho entre todas as tarefas. Em última instância, essa bateria comportamental é utilizada para demonstrar como a caracterização das diferenças individuais no processamento temporal em crianças com autismo pode ser empregada para avaliar déficits no processamento sensorial, os quais podem estar relacionados a prejuízos de ordem superior na comunicação social.
O nosso mundo é composto por uma variedade de informações provenientes de diferentes sentidos. Por isso, é muito importante compreendermos como o cérebro combina as informações sensoriais provenientes dos diversos sentidos. Atualmente, reconhece-se que os déficits no processamento sensorial são um sintoma central no transtorno do espectro autista.
Podemos usar essa abordagem inovadora para ajudar a compreender como crianças com autismo percebem e integram informações sensoriais, na esperança de que possamos utilizar esses métodos para auxiliar na elaboração de estratégias de tratamento. Para começar, gere dois arquivos sonoros de 16 milissegundos em 500 hertz e 1000 hertz. Use um medidor de nível de pressão sonora para testar o volume de cada tom e verifique se eles são reproduzidos a 60 decibéis.
Para criar um estímulo visual, gere uma imagem com fundo preto e um anel branco centralizado em uma cruz de fixação. Em seguida, posicione um falante nativo diante de uma câmera e grave cada estímulo de fala. Para exportar o componente auditivo de cada faixa, acesse a janela de configurações de exportação do programa de edição de vídeo.
Marque a caixa de áudio de exportação. Em seguida, clique no menu formato e selecione o arquivo de áudio wave. Clique em exportar para salvar o componente auditivo como um arquivo wave.
Para exportar o componente visual de cada faixa, volte à janela de configurações de exportação e marque a caixa exportar vídeo. Em seguida, clique no menu formato e selecione H 2 64. Clique em exportar para salvar o componente visual como um arquivo AVI separado.
Por fim, para criar o estímulo de McGurk, utilize o vídeo silencioso de G e o componente auditivo do vídeo de BA. Importe ambos os arquivos da área de trabalho. Em seguida, arraste o arquivo GA V only dot AVI para a fonte de vídeo no menu de sequência do programa e o arquivo de áudio BA A only dot wave como fonte de áudio no menu de sequência do programa.
Agora, o participante verá o estímulo visual para ga, mas ouvirá o estímulo auditivo. Ba Ba. Comece fixando um suporte para o queixo na mesa do participante. Em seguida, utilize um osciloscópio, uma célula fotovoltaica e um microfone para verificar o estímulo, a duração e a assincronia do início dos estímulos no computador.
Para fazer isso, pressione pausa no osciloscópio para travar a tela. Após a reprodução do estímulo, uma grade aparecerá sobre a tela do osciloscópio, funcionando como uma barra de escala. Verifique a duração do estímulo observando o comprimento da forma de onda de cada canal em comparação com a barra de escala no osciloscópio.
Os asincronismos de início do estímulo são verificados observando a distância entre as duas formas de onda. Em seguida, realize uma triagem visual em cada participante utilizando um optotipo de Snellen para garantir que todos tenham acuidade visual de 20/40 ou melhor; registre a linha mais baixa que o participante consegue identificar com precisão. Em seguida, utilize um audiômetro para testar a audição de cada participante em quatro limiares diferentes.
Instrua o participante a levantar a mão sempre que detectar um tom. Após a conclusão da triagem, acompanhe o participante até uma sala com iluminação reduzida e controle acústico, onde o experimento será realizado. Posicione o participante a 60 centímetros do monitor do computador para garantir que os estímulos tenham a mesma intensidade para cada participante.
Para iniciar o primeiro teste, oriente o participante a observar um flash e um bip. Explique ao participante que a tarefa consiste em decidir se o flash e o bip ocorrem ao mesmo tempo ou em momentos diferentes. Em seguida, instrua o participante a pressionar um se os estímulos ocorrerem ao mesmo tempo, e a pressionar dois se os estímulos ocorrerem em momentos diferentes.
Para o segundo teste, comece pedindo ao participante que ouça dois bips apresentados em duas frequências diferentes. Instrua o participante a pressionar um no teclado numérico se o tom mais alto for reproduzido primeiro, ou pressionar dois se o tom mais baixo for reproduzido primeiro. Em seguida, peça ao participante que observe dois círculos.
Um estará acima de uma cruz de fixação central e o outro abaixo; instrua o participante a pressionar um no teclado numérico se o círculo superior for apresentado primeiro, e a pressionar dois se o círculo inferior for apresentado primeiro. Em seguida, peça ao participante para observar um pequeno flash na tela e ouvir um único tom. Instrua o participante a pressionar um no teclado numérico se o bip for apresentado primeiro, e a pressionar dois se o flash for apresentado primeiro.
Para o terceiro teste, instrua o participante a observar o vídeo no qual a sílaba BA é pronunciada e, em seguida, peça ao participante que pressione na tecla do teclado BA a letra correspondente à sílaba que ele percebeu no vídeo. Por exemplo, instrua-o a pressionar a letra B se perceber a sílaba bah, ou a pressionar a letra G se perceber GA. Resultados representativos da tarefa de julgamento de simultaneidade são mostrados aqui.
Existe uma janela de tempo na qual pares de estímulos visuais e auditivos podem ser apresentados com um atraso e serão percebidos como simultâneos em uma alta proporção de tentativas. Além disso, um indivíduo com transtorno do espectro autista possui uma janela de integração temporal mais ampla do que um indivíduo com desenvolvimento típico. Aqui, é mostrada a precisão média de cada uma das tarefas de julgamento de ordem temporal em diferentes atrasos.
À medida que o atraso aumenta, a precisão média aumenta em todas as condições. A precisão média para os estímulos áudio-visuais é menor do que para os estímulos auditivos ou visuais isoladamente. Por fim, são apresentados aqui dados representativos da tarefa de McGurk com ambos os grupos de sujeitos.
Os indivíduos com autismo representados em vermelho perceberam a sílaba áudio-visual fundida "daon" significativamente menos do que os indivíduos com desenvolvimento típico representados em preto. Além disso, como exemplo da utilidade desta bateria, a probabilidade da percepção de McGirk em indivíduos é representada juntamente com a janela de ligação temporal de cada um obtida na tarefa de julgamento de simultaneidade. Houve uma correlação negativa entre a percepção de McGirk e a janela de ligação temporal, de modo que participantes com baixa percepção de McGirk apresentaram uma janela de ligação temporal maior.
Esta bateria de testes é muito útil para compreender como o processamento sensorial e a acuidade sensorial diferem no autismo e como isso se relaciona com o processamento da fala. Nosso objetivo final é utilizar esta bateria de tarefas em ambientes como EEG e fMRI para entender um pouco mais sobre as bases cerebrais desses fenômenos. Ao empregar este procedimento, é importante compreender que o formato desta bateria de tarefas exige que todos os participantes possuam habilidades de linguagem receptiva suficientes para entender as instruções verbais de cada tarefa.
Assim sendo, esta bateria é atualmente adequada apenas para indivíduos com autismo de alto funcionamento.
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Visão Geral
Este artigo descreve um procedimento para testes comportamentais psicofísicos com o objetivo de compreender o processamento sensorial em crianças com transtorno do espectro do autismo (ASD). O estudo enfoca as diferenças individuais no processamento temporal de estímulos auditivos e visuais e sua relação com habilidades perceptuais de ordem superior.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Psicologia Comportamental
- Pesquisa em Autismo
Antecedentes
- Compreender o processamento sensorial em crianças com TEA é fundamental para avaliar suas habilidades perceptivas.
- O processamento temporal refere-se à forma como os indivíduos percebem e integram informações sensoriais ao longo do tempo.
- Habilidades perceptivas de ordem superior, como a percepção da fala, podem ser afetadas por déficits no processamento sensorial.
- Este estudo tem como objetivo caracterizar essas diferenças individuais por meio de tarefas comportamentais.
Objetivo do Estudo
- Examinar o processamento e a integração de estímulos sensoriais em crianças com TEA.
- Relacionar as habilidades de processamento temporal a competências perceptuais de ordem superior.
- Avaliar os déficits de processamento sensorial em crianças com autismo.
Métodos Utilizados
- Criação e verificação de estímulos auditivos e visuais.
- Triagem de participantes para audição e visão normais.
- Fornecemento de instruções e aplicação de tarefas comportamentais.
- Análise de dados para comparar o desempenho entre tarefas.
Resultados Principais
- Caracterização das diferenças individuais no processamento temporal.
- Identificação de déficits no processamento sensorial em crianças com TEA.
- Compreensão de como esses déficits se relacionam com os prejuízos na comunicação social.
- Os dados apoiam o uso de tarefas comportamentais para avaliar o processamento sensorial.
Conclusões
- Os testes comportamentais podem revelar efetivamente as diferenças individuais no processamento sensorial.
- Compreender essas diferenças é essencial para desenvolver intervenções direcionadas.
- É necessária mais pesquisa para explorar as implicações para as habilidades de comunicação social.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A avaliação quantitativa do processamento temporal sensorial e multissensorial em crianças com transtorno do espectro do autismo (ASD) aborda uma lacuna crítica na descoberta precoce de biomarcadores neurodesenvolvimentais. Esta bateria psicofísica permite a caracterização precisa dos déficits de integração sensorial, fornecendo subsídios para a validação de alvos e a redução de riscos mecanicistas em portfólios de neurociência translacional. A mensuração padronizada das janelas de ligação temporal e da integração multissensorial sustenta a confiança preditiva ao associar fenótipos sensoriais a desfechos funcionais de ordem superior.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a investigação de vias de integração sensorial implicadas no TEA e em transtornos neurodesenvolvimentais relacionados.
- Auxilia na desmistificação biológica ao quantificar as diferenças individuais no processamento temporal.
- Facilita a validação funcional de alvos por meio da mensuração objetiva de déficits sensoriais.
- Fornece critérios baseados em dados para triagem de portfólios com base na clareza mecanicista.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Estabelece ensaios comportamentais validados para quantificar o processamento sensorial e multisensorial.
- Fornece resultados quantitativos reprodutíveis para comparação entre coortes.
- Apoia a padronização e escalabilidade dos ensaios para pesquisas mais amplas em neurodesenvolvimento.
- Permite avaliação confiável de intervenções candidatas direcionadas ao processamento sensorial.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha métricas de processamento sensorial a fenótipos relevantes para doenças, visando o desenvolvimento de biomarcadores translacionais.
- Oferece continuidade do fenotipamento comportamental em estágio de descoberta até a validação de modelos pré-clínicos.
- Informa decisões de avanço ajustadas ao risco para programas terapêuticos em neurodesenvolvimento.
- Apoia a redução preditiva de riscos ao vincular métricas sensoriais a desfechos funcionais.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Esta bateria de testes psicofísicos se integra ao continuum de descoberta a pré-clínico na pesquisa de transtornos do neurodesenvolvimento, apoiando tanto a validação precoce de alvos quanto estratégias translacionais de biomarcadores.
- Biologia da Descoberta: Quantifica janelas temporais de ligação e integração multisensorial para esclarecer os mecanismos das vias sensoriais.
- Triagem: Fornece ensaios comportamentais padronizados e reprodutíveis para avaliação da função sensorial.
- Análises: Gera medidas quantitativas de variáveis dependentes para análises robustas entre grupos.
- Pesquisa Translacional: Conecta a fenotipagem comportamental com desfechos pré-clínicos e alinhados a biomarcadores.
- Reutilização Empresarial: Oferece uma plataforma reutilizável e escalonável para avaliação da função sensorial em diferentes fluxos de pesquisa em neurodesenvolvimento.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva na associação entre déficits sensoriais e fenótipos neurodesenvolvimentais.
- Valor Operacional: Fornece ensaios comportamentais padronizados, reprodutíveis e escalonáveis.
- Valor Estratégico: Permite decisões informadas de avançar/não avançar e reduz riscos biológicos em fases tardias em portfólios neurodesenvolvimentais.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização e o avanço ajustados ao risco de programas direcionados aos sistemas sensoriais.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em testes psicofísicos e avaliação do neurodesenvolvimento.
- Exige instrumentação precisa para a apresentação de estímulos e verificação da temporização.
- Necessita padronização entre equipes dos protocolos comportamentais e da análise de dados.
- Atualmente adequado para indivíduos com TEA de alto funcionamento, devido aos requisitos de compreensão linguística.
- A adaptação a outras populações clínicas ou grupos etários pode exigir modificação do protocolo.
