Методическая статья

Сравнивая Eye Отслеживание данных детей с высоким функционирования ASD, Коморбидные ADHD и элемента управления, наблюдая социальных видео

DOI:

10.3791/58694

⸱

7 декабря 2018 г.

 , 
1Department of Special Education and Counselling, Education University of Hong Kong

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Это качественный сравнительное исследование анализа eye отслеживание данных на первые моменты социальной видео сцен как трое участников: один с аутизмом спектра расстройства, один с Коморбидные расстройства внимания гиперактивности дефицита и один neurotypical элемент управления.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Детей с расстройствами спектра аутизма (ASD) известны своими чувственного восприятия обработки дефициты, которые ослабляют их способности посещать и воспринимать социальные стимулы в повседневной жизни контекстах. Так как повседневной социальной эпизодов состоят из тонких динамических изменений в социальной информации, любая неспособность посещать или обрабатывать тонкие человека невербальные сигналы, как выражение лица, позы и жесты, может привести к неуместным социального взаимодействия. Традиционные поведенческие Рейтинговые шкалы или инструменты оценки, основанные на статической социальной сцены имеют ограничения в захвате момент изменения в социальных ситуациях. Глаз отслеживание оценки, который может быть введен в режиме видео основе, поэтому предпочитает, дополнить клинического наблюдения. В этом исследовании, используя сравнение сингл дело дизайн, глаз отслеживание данных трех участников, ребенок с аутизмом спектра расстройства (ASD) другой с Коморбидные расстройства внимания гиперактивности дефицита (СДВГ) и элемент управления neurotypical, регистрируются в то время как они просматривать видео социальной сценариев. Глаз отслеживание эксперимент помог ответить на вопрос исследования: как социальные внимание отличаются между тремя участниками? Путем предварительного определения областей, представляющих интерес (AOIs), их визуального внимания на соответствующих или неактуальной социальные стимулы, как быстро каждый участник учится на первом социальные стимулы, появляться в видео, как долго каждый участник продолжает посещать эти стимулы в рамках AOIs и взгляд сдвигов между несколькими социальные стимулы, одновременно появляется в той же социальной сцене захвачен, по сравнению и проанализированы в эксперименте на основе видео глаз слежения.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Лица с ASD известны характерны поведенческие дефицита в социальной коммуникации, основанный на обычных поведенческих доказательств от структурированных наблюдений оценок и интервью родителя. Кроме того сенсорные обработки аномалий были недавно включены в диагностические критерии DSM-5 ASD1. Обработки социальной информации включает в себя нижнего уровня чувственного восприятия обработка и выше уровня социальной когнитивной социальной информации. Сенсорно перцептивных обработки относится к возможности присутствовать на социальные стимулы и кодировать их в краткосрочной памяти банк для мгновенного поиска и планирования мер реагирования, в то время как социальные когнитивные обработки относится к интерпретации социальной информации социальные рассуждения и проблем2,3. Таким образом социальный дефицит обработки информации часто приводят к другим psychobehavioral характеристики, такие как социальной тревожности и невнимательность. Это может быть проиллюстрирована Коморбидные высокой распространенности ASD с расстройством внимания гиперактивности дефицита (СДВГ). Спектр сопутствующие заболевания, для лечения СДВГ в ASD оценивается в 30% до 80%, тогда как присутствие Коморбидные ASD в СДВГ оценивается в 20% до 50%4.

Две основные гипотезы было выдвинуто с учетом дефицита в социальной информации обработки — а именно, расширение восприятия функционирования (EPF) и слабых Центральной согласованности (ВСЦ). ФПЧП относится к overattentiveness к или поглощенность отдельных частей лица с ASD, в то время как ВСЦ относится к их слабости извлечь сущность целые потянув вместе interelement отношения в части5. Как теоретические основы засвидетельствовать их неспособности глобально настроить или обработать несколько раздражителей, одновременно представлены в ограниченном социальный контекст6,7. В более ранних лицо эмоций распознавания исследования с использованием статических лицо выражение фотографии8, было установлено, что группа ASD, как правило, показать локализованных обработки черты (например, форма рта) с помощью ФПЧП, но кажется слабее в configural обработка, которая требует объединения более абстрактные восприятия концепции как постулируется WCC, таких как пространственные отношения между несколькими компонентами лица (например., расстояние между бровями и интенсивность взгляд в глаза) 9,10.

Так как повседневной социальной эпизодов состоят из динамических-момент тонкие изменения в социальной информации, любой отказ присутствовать или участвовать в чувственного восприятия обработке тонкие человека невербальные сигналы, таких как выражение лица, позы и жесты и смысл отношений различных социальных стимулов может привести к неуместным социальных когнитивных обработки. Глаз Отслеживание экспериментов все шире используются в дополнение клинические наблюдения в обработки исследований социальной информации. Глаз отслеживание данных, в виде scanpath моделей, визуальные фиксации графов и визуальные длительность, были основными биомаркеров для изучения социальной информации, обработка в ASD11,12,13,14 ,15.

В этом исследовании мы иллюстрируют использование метода eye отслеживание расследовать ли двух участников с ASD и ASD-СДВГ обработать первые моменты социальной видео сцены по-разному чем neurotypical ребенка. Глаз отслеживания оборудования отражает четыре основных индексов во время просмотра: количество визуальных записей, первой фиксации продолжительность, продолжительность общий фиксации и scanpath узоры в виде пространственное расположение и последовательности точек фиксации. Таким образом как быстро каждый участник посещает аудиовизуальных раздражители предопределенных AOIs как они впервые появляются в социальной сцены, за сколько времени они по-прежнему смотреть на эти AOIs, и их взгляд сдвигов между несколькими AOIs, одновременно появляется в том же социальные сцены могут быть захвачены. Любые задержки фиксировать AOIs во время первых моментов (т.е., 500 мс) и траектории движения взгляда обеспечивают важные доказательства для анализа данных. Как сообщается, представитель результаты качественного анализа этого сингл-сравнительного исследования с использованием этой парадигмы.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Родителей и участник согласие было получено в ходе процесса набора в начальные школы и детей сервисный центр для ASD в Гонконге и исследования был одобрен университета этическим Комитетом образования университета Гонконга.

1. Использование видео на основе оценки

  1. Производят несколько социальных видео, около одной минуты длиной, которые состоят из повседневной жизни сценариев, включающих несколько человек в социальном контексте (рис. 1).
    1. Производят несколько социальных видео, около одной минуты длиной, которые состоят из повседневной жизни сценариев, включающих несколько человек в социальном контексте. Для троих детей в нашем тематическом исследовании, каждый ребенок смотрел же три видео. Первое видео показывает следующие социальные сценарий. В переполненном кафе студент пятна незанятое место, которое одновременно оккупирован леди, кто разговаривает по телефону и помещает сумку на сиденье с не осведомленности о его просьбе (рис. 1). Второе видео демонстрирует следующие социальные сценарий. Студенты играют шахматной игре, в то время как незнакомые студент приходит слишком близко, чтобы смотреть их в игре. Третье видео демонстрирует следующие социальные сценарий. Мальчик живопись разрушается, когда его друга случайно разлива водой из чашки на столе.
  2. Проведение экспертных обзоров всех видео. Выберите те социальные сценариев, которые согласились на наиболее экспертами как содержащие намерения, эмоции и мысли через их выражения и жесты актеров.

2. набор участников

  1. Из числа участников которые удовлетворяют включение исследований критерии, выберите и матч участников с ASD, с ASD-СДВГ, и neurotypical управляет использованием их медицинские диагностические отчеты и процентиль десятки ворона стандартные прогрессивные Матрицы16.
  2. Конвертировать их оценки процентиль ворон в пяти рядах процентиль. Выберите участников, которые выполняют в ряды II или III (в среднем) и исключить те, которые набрали выше ранг (выше среднего) или ранга IV (ниже среднего).

3. eye отслеживание эксперимент

  1. Экспериментальные установки
    1. На одной стороне комнаты глаз слежения отображение видео на 23-дюймовый цветной ЖК-монитор с разрешением экрана 1920 x 1080 пикселей, используя глаза трекер на расстоянии примерно 60 см от участника. У исследования следователь работать трекер глаз от другой стороны комнаты глаз слежения (рис. 2).
    2. Есть еще один следователь исследований сидеть рядом с участником и проинструктируйте участников взглянуть на экране монитора. Поместите монитор перед ребенком на другой стороне раздела и подключитесь к трекер глаз. Выбор eye отслеживание оборудования, тестирование среды и настройки, которые ранее процедуры обсудили17.
  2. Процесс калибровки
    1. Проинструктируйте участников смотреть точки калибровки, которые установить границы просмотра на экране путем захвата движения глаз, с использованием технологии инфракрасного роговицы отражения. Калибровка производится должным образом если все зеленые точки или линии, подпадают серый круг точек.
    2. Повторите калибровку, если некоторые из зеленых точек или линий не подпадают серый круг точек.
  3. Просмотр видео
    1. Проинструктируйте участников для просмотра социальный видео, один за другим и захватить их данные движения глаз во время просмотра с помощью трекера глаз.

4. анализ данных

  1. Определить и настроить первый момент фиксации в течение AOIs.
    1. Выберите контекст соответствующих целей (лицо, руки, целевые объекты и т.д.) в их первоначальных 500 мс появление в каждой сцене видео как AOIs (рис. 3) и ярлык AOIs в окне «информация» на левой панели.
    2. После завершения добавления и выбор AOIs в текущем кадре переместите курсоров на панели временной шкалы в нижней панели на следующий кадр.
    3. Настроить расположение и границу AOIs в каждом кадре видео в презентации видео программное обеспечение отслеживания глаз вручную как целевых областях изменения в каждом сроки видео из-за движения людей или объектов как история социальных видео dev Elops.
    4. Нажмите кнопку « выбрать » на верхней панели и при необходимости добавить новые AOIs на новое место. Если некоторые существующие AOIs присутствуют для 500 мс в текущей сцены (штамп времени видео может быть проверена на нижней левой панели), или если они не являются актуальными в новый кадр в клипе, щелкните правой кнопкой мыши на эти AOIs для отключения их в новом фрейме.
  2. Выполнение статистического анализа eye отслеживание показателей. Выполните шаги обработки статистических данных на трекере глаз, как описано ниже.
    1. Выберите записи детей.
    2. Выберите файл мультимедиа для анализа.
    3. Выберите из доступных видео.
    4. Нажмите кнопку анализ отдельных средств массовой информации.
    5. Выберите Описательная статистика (например., сумма).
    6. Выберите зависимые меры в метрики (например., первый фиксации продолжительность, посещение игр).
    7. Выбор записи в строках.
    8. Выберите резюме СМИ АОИ в столбцах.
    9. Нажмите кнопку Update для анализа eye отслеживание моделей. Результаты eye отслеживание шаблон метрики отображаются на экране.
  3. Создайте scanpath сцены из глаз отслеживание данных.
    1. Выберите визуализацию и GazePlot в программном обеспечении.
    2. Выберите средства массовой информации и записи на левой панели для визуализации.
    3. В нижней шкале нижний курсор в начало целевой кадр и верхний курсор в конец целевого объекта сцены.
    4. Убедитесь, что накапливаются выбирается для поля данных Показать накопительный scanpath.
    5. Нажмите кнопку Экспорт и визуализации изображения для сохранения scanpath в виде отдельного файла изображения.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Глаз отслеживание данных трех Cantonese говорящих детей (с ASD, с ASD-СДВГ и элемент управления) в возрасте в возрасте 7 и 9, три социальных видео с использованием вышеупомянутых парадигмы здесь представлены (Таблица 1).

Первый срок фиксации (за 500 мс целевой АОИ) было больше времени для ребенка neurotypical (150 мс), чем для ASD и ASD-СДВГ детей (оба 110 мс). Продолжительность общий фиксации (за 500 мс целевой...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Продолжительность первого момент фиксации был короче для ASD-СДВГ и ASD детей, чем для neurotypical ребенка. Продолжительность общий фиксации был короче для ASD-ADHD ребенка, чем для neurotypical ребенка, демонстрирует общее снижение визуального внимания на социальные стимулы. Это показали, что ASD-ADHD ребенка показали задержки в работе на въезд социальные стимулы в социальной сцене. Эта задержка может привести к ребенка, чтобы пропустить регистрации важных однократно социальной информации, которая может привести к непр...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы признают, что более широкое исследование, из которого создается данный документ при финансовой поддержке общего фонда исследований под университета грантов Совет из специальных администрации район Гонконг, Китай (номер гранта: ГФП 844813); и исследования поддерживают схема 2017/18 департамента специального образования и консультирования в университете образования Гонконга.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Tobii Pro TX300TobiiN/AEye-трекер на базе экрана (частота обновления 300 Гц)
Tobii Pro StudioTobiiN/AПрограммное обеспечение для анализа данных айтрекинга

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders - 5th Edition (DSM-V). , American Psychiatric Association. Washington, DC. (2013).
  2. Williams, D. L., Goldstein, G., Minshew, N. J. Neuropsychologic functioning in children with autism: further evidence of disordered complex information processing. Child Neuropsychology. 12, 279-298 (2006).
  3. Bons, D., et al. emotional, and cognitive empathy in children and adolescents with autism spectrum disorder and conduct disorder. Journal of Abnormal Child Psychology. 41, 425-443 (2013).
  4. Van der Meer, J. M., et al. 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. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry. 51 (11), 1160-1172 (2012).
  5. Brosnan, M. J., Scott, F. J., Fox, S., Pye, J. Gestalt processing in autism: Failure to process perceptual relationships and the implications for contextual understanding. Journal of Child Psychology and Psychiatry. 45 (3), 459-469 (2004).
  6. Behrmann, M., Thomas, C., Humphreys, K. Seeing it differently: Visual processing in autism. Trends in Cognitive Sciences. 10 (6), 258-264 (2006).
  7. Happé, F. G. E., Frith, U. The weak coherence account: Detail-focused cognitive style in autism spectrum disorders. Journal of Autism and Developmental Disorders. 36, 5-25 (2006).
  8. Tsang, V. Eye-tracking study on facial emotion recognition tasks in individuals with high-functioning autism spectrum disorders. Autism. 22 (2), 161-170 (2018).
  9. Renzi, C., et al. Featural and Configural processing of faces are dissociated in the dorsolateral prefrontal cortex: A TMS study. NeuroImage. 74, 45-51 (2013).
  10. Samson, F., Mottron, L., Soulieres, I., Zeffiro, T. A. Enhanced visual functioning in autism: An ALE meta-analysis. Human Brain Mapping. 33 (7), 1553-1581 (2012).
  11. Sasson, N. J., Turner-Brown, L. M., Holtzclaw, T. N., Lam, K. S. L., Bodfish, J. W. Children with autism demonstrate circumscribed attention during passive viewing of complex social and nonsocial picture arrays. Autism Research. 1, 31-42 (2008).
  12. Klin, A., Jones, W., Schultz, R., Volkmar, F., Cohen, D. Visual fixation patterns during viewing of naturalistic social situations as predictors of social competence in individuals with autism. Archives of General Psychiatry. 59, 809-816 (2002).
  13. Rutherford, M. D., Towns, A. M. Scan path differences and similarities during emotion perception in those with and without autism spectrum disorders. Journal of Autism and Developmental Disorders. 38 (7), 1371-1381 (2008).
  14. Wallace, S., Coleman, M., Bailey, A. An investigation of basic facial expression recognition in autism spectrum disorders. Cognition and Emotion. 22 (7), 1353-1380 (2008).
  15. Byrge, L., Dubois, J., Tyszka, J. M., Adolphs, R., Kennedy, D. P. Idiosyncratic Brain Activation Patterns Are Associated with Poor Social Comprehension in Autism. The Journal of Neuroscience. 35, 5837-5850 (2015).
  16. Raven, J. 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. , Harcourt Assessment. San Antonio, Texas. (1981).
  17. Sasson, N. J., Elison, J. T. Eye tracking young children with autism. Journal of Visualized Experiments. (61), e3675(2012).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

ASD ChildrenADHD ComorbidArea of InterestFixation DurationGaze PatternsVisual AttentionNeurotypical ControlScan Path Analysis

Похожие статьи