Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Making Sense van het Luisteren: De IMAP-testbatterij

doi: 10.3791/2139 Published: October 11, 2010
* These authors contributed equally

Summary

Een test batterij (IMAP) voor het uitvoeren van een grondige beoordeling van de auditieve en cognitieve vaardigheden bij te dragen aan luistervaardigheid wordt beschreven. Het is snel te beheren, kind-vriendelijke en vrij van taal verwart. Stimulus generatie en het beheer protocol worden aangestuurd via een software-platform (IHR-STAR) te repliceerbaar procedures te verzekeren.

Abstract

Het vermogen om te horen, is slechts de eerste stap op weg naar het begrijpen van de omvang van de informatie in een auditief signaal. Van even groot belang zijn de mogelijkheden te halen en gebruik maken van de gecodeerde informatie in het auditieve signaal. We verwijzen naar deze als luistervaardigheid (of auditieve verwerking AP). Tekorten in deze vaardigheden worden geassocieerd met een vertraagde taal-en lezen en schrijven ontwikkeling, hoewel de aard van de betreffende tekorten en hun causale verband met deze vertraging is fel bediscussieerd.

Wanneer een kind wordt verwezen naar een zorgverlener met een normaal gehoor en onverklaarbare moeilijkheden bij het luisteren, of aanverwante vertragingen in de taal of geletterdheid ontwikkeling, moeten ze idealiter worden beoordeeld met een combinatie van het psycho-(AP) tests, geschikt voor kinderen en voor gebruik in een kliniek, samen met cognitieve tests om aandacht te meten, werkgeheugen, IQ, en taalvaardigheden. Een dergelijk gedetailleerd onderzoek moet worden relatief kort en binnen de technische mogelijkheden van een gekwalificeerde professional. De huidige tests op de aanwezigheid van AP tekorten zijn vaak slecht gebouwd en onvoldoende gevalideerd binnen de normale populatie. Ze hebben weinig of geen verwijzing naar de presentatie van symptomen van het kind, en omvatten meestal een taalkundige component. Slechte prestaties kunnen weerspiegelen dus problemen met de taal in plaats van met AP. Om u te helpen bij de beoordeling van kinderen met problemen te luisteren, kinderaudiologen behoefte aan een gestandaardiseerde kind-geschikte test batterij gebaseerd op het gebruik van de taal-free stimuli.

We presenteren de IMAP testbatterij die werd ontwikkeld aan het MRC Institute of Hearing Research om tests die momenteel worden gebruikt om de gevallen van vermoedelijke AP tekorten te onderzoeken aan te vullen. IMAP beoordeelt een aantal relevante auditieve en cognitieve vaardigheden en duurt ongeveer een uur in beslag. Het is gestandaardiseerd in 1500 kinderen uit heel het Verenigd Koninkrijk, in de leeftijd 6-11 jaar normaal-gehoor. Sinds zijn ontwikkeling, is met succes toegepast in een aantal grootschalige studies, zowel in het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten. IMAP biedt maatregelen voor het scheiden van sensorische uit de cognitieve bijdragen aan het gehoor. Het beperkt verder verwart wegens procedurele effecten door de presentatie van tests in een kindvriendelijke game-formaat. Stimulus-generatie, is het beheer van testprotocollen en de controle van de presentatie te testen gemedieerd door de IHR-STAR software platform. Dit zorgt voor een gestandaardiseerde methode voor een scala van toepassingen en zorgt voor herhaalbare procedures in testers. IHR-STAR biedt een flexibele, programmeerbare omgeving die op dat moment heeft extra applicaties voor gehoorscreening, in kaart brengen cochleair implantaat elektroden, en het wetenschappelijk onderzoek of onderwijs.

Protocol

Dit protocol is gericht op zowel onderzoekers en clinici. Het schetst het kort: (i) de IMAP ("IHR multicenter studie van de auditieve verwerking ') testbatterij die is voornamelijk gebaseerd op het gebruik van non-verbale AP tests, (ii) informatie over de factoren geïntroduceerd in de accu om een ​​succesvolle zorgen voor kind- centric aanpak, en (iii) een stap-voor-stap handleiding om de testprocedure te gebruiken met kinderen van zes jaar of ouder te beschrijven.

1. IMAP testbatterij

De IMAP-accu biedt een uitgebreide auditieve en cognitieve beoordeling die kan worden toegediend in ongeveer een uur. Het beschikt over in totaal 10 tests: AP vijf tests, gebaseerd op niet-talige materialen, een spraak-in-ruis test, een volgehouden aandacht test, ontworpen om de aandacht te beoordelen, zowel in de auditieve en visuele modaliteiten, en vier cognitieve taken die te beoordelen lezen, verbale korte-termijn geheugen, werkgeheugen en non-verbale intelligentie (NVIQ). Korte beschrijvingen van deze tests zijn te vinden in Bijlage A.

Tijdens het testen, zijn auditieve stimuli geleverd via comfortabel, hoge kwaliteit hoofdtelefoons (bijv. Sennheiser HD25) en het kind reageert via een kleurrijke, drie-knops box (figuur 1). De IMAP-testbatterij wordt gepresenteerd via de IHR-STAR (IHR systeem voor het testen Auditory reacties) platform te testen. Deze software platform bestaat uit een suite van programma's voor het genereren van prikkels, het controleren van de volgorde van presentatie van AP en cognitieve tests, en ervoor zorgen dat testprotocollen in acht worden genomen.
Figuur 1
Figuur 1. Een kind wordt getest op de IMAP-test-batterij. De belangrijkste kenmerken op te merken zijn de kleurrijke knop box, het gebruik van een hoofdtelefoon waardoor geluiden worden gepresenteerd, en het kind-vriendelijke beelden op de computer het scherm.

Twee 'tracks' worden voor elk AP test. De tracks omvatten elk 20 trials, waarbij een studie is een reeks van drie stimuli (inter-stimulus interval 400 ms): twee identieke 'standaard' stimuli en een ander, 'target' stimulus. De locatie van het doel stimulus wordt willekeurig gevarieerd in de sequentie en het kind is nodig om de 'odd-one-out' te identificeren. Dit wordt een drie-interval, drie alternatieve geforceerde keuze (3I-3AFC) excentrieke reactie paradigma (figuur 2).

Figuur 2
Figuur 2. Illustratie van een proef in een test van de frequentie van discriminatie. Er zijn drie intervallen dat wil zeggen, drie tonen. Twee tonen zijn gelijk (1000 Hz), terwijl de derde is anders (1500 Hz). Dat is het doel.

De standaard toon in IMAP is een 1000 Hz voor alle tests. De parameters voor de 'target' toon hangt af van de AP-test en de details zijn opgenomen in tabel 1. Tijdens het testen van de relevante parameters voor de 'target' zijn gevarieerd naar gelang van het kind vorige reactie met behulp van een 'adaptieve', trap methode die is ontworpen om snel convergeren op een schatting van de drempel (dwz minimaal waarneembaar verschil). Zie tabel 1 voor een overzicht van de verschillende regels voor stap-grootte van wijzigingen voor de AP-tests.

Stimulus en respons gegevens worden elektronisch opgeslagen voor latere extractie en analyse.

Test Track regels (stapgrootte, trap) Target frequentie, de duur, de eerste presentatie niveau Maskeerruis type; de centrale frequentie; breedte; niveau; duur
Backward masking
(0 ms gap)
1. 15 dB, een-down 1-up
2. 10 dB, een-down 1-up
3. 5 dB, 3-down 1-up
Lineaire schaal
1000 Hz, 20 ms (10 ms cosinus-ramp);

90 dB SPL
Bandpass, 1000 Hz, 800 Hz, 30 dB / Hz; 300 ms
Backward masking
(50 ms gap)
Zoals hierboven 1000 Hz, 20 ms (10 ms cosinus-ramp)
75 dB SPL
Zoals hierboven
Gelijktijdig maskeren (no-notch) Zoals hierboven 1000 Hz, 20 ms (10 ms cosinus-ramp)
95 dB SPL
Zoals hierboven
Gelijktijdige maskeren
(Notch)
Zoals hierboven 1000 Hz; 20 ms (10ms cosinus-ramp)
90 dB SPL
Bandstop, 1000 Hz, 1200 Hz (400 Hz spectrale inkeping), 30 dB / Hz; 300 ms
Frequentie van discriminatie 1. 2 δHz, 1-down 1-up
2. 2 δHz 1-down 1-up
3. 1.41δHz 3-down 1-up
Log-schaal
S = 1000 Hz
T = 1500 Hz (δ = 50%)
200 ms; 70 dB SPL
Niet van toepassing
VCV spraak-in-ruis 1. 10 dB, een-down 1-up
2. 5 dB, een-down 1-up
3. 3 dB, 3-down 1-up
T = medeklinker in VCV bv, AGA
80 dBA
ICRA-5 (man, one-luidspreker); 60 dBA

Tabel 1. Stimulus parameters en adaptieve regels voor het AP en VCV testen S = standaard;. T = doel.

2. Kindvriendelijke aanpak

Specifieke elementen van interne en externe om de software worden gebruikt voor het verbeteren en optimaliseren van het kind engagement met het protocol.

Communicatie. Het is essentieel om een ​​goede verstandhouding tussen de tester en het kind. Dit omvat het gebruik van leeftijd passende taal, de presentatie van de testsessie als een reeks van 'spelletjes te spelen' in plaats van 'testen uit te voeren', praten rechtstreeks aan het kind (en niet alleen de ouders) en het gebruik van geschikte kindvriendelijke lichaamstaal. Een gestandaardiseerde dialoog is ontwikkeld voor elke test (zie Bijlage B), die ervoor zorgt instructies duidelijk en aangepast aan de leeftijd. De tester moet ook nagaan dat het kind volledig de opdracht heeft begrepen.

Testomgeving. Tests moeten worden uitgevoerd in een rustige kamer zonder auditieve of visuele afleiding. Dit minimaliseert maskeren effecten van achtergrondgeluid, en vermijdt verwart te wijten aan de aandacht van het kind wordt getrokken uit de buurt van de tests. Idealiter moet alleen het kind en de tester aanwezig zijn tijdens het testen.

Gewenning. Een kennismaking fase is opgenomen in het protocol. Het is uitgevoerd voorafgaand aan de test, en omvat de presentatie van suprathreshold stimuli gemakkelijk te identificeren naast onmogelijk te detecteren stimuli. Dit zorgt voor de oddball paradigma en gedwongen-choice test formaten zijn begrepen. De tester kan vervolgens nadere toelichting indien nodig. Kennismaking wordt verder vergemakkelijkt door te beginnen elke test met gemakkelijk herkenbare doelgroep prikkels zodat het kind geniet van een direct gevoel van succes.

Vervalt van aandacht. Een verkeerde reactie in het begin van het spoor als gevolg van een tijdelijk vervallen de aandacht kan leiden tot een kunstmatig verhoogde drempel. Te minimaliseren dit, is de track automatisch verlaten als er een verkeerde reactie plaatsvindt binnen de eerste twee studies. Tracks kunnen worden gestart een maximaal drie keer alvorens tests worden afgebroken voor die bepaalde test.

Minimalisering van verveling. AP spoor duur zijn ontworpen om korte (20 proeven) en elk voor zich tussen de 1,5 en 2 minuten in beslag. Luisteren en cognitieve tests zijn verweven in de testsequentie om een ​​gevoel van nieuwigheid voor het kind te behouden. Ten slotte is de 'gedwongen-keuze' methode maakt het mogelijk het kind te werken aan zijn / haar eigen tempo.

Engagement. De tests worden gepresenteerd als leuk, computerspelletjes te spelen. Zij omvatten kindvriendelijke graphics die voor elke game. De cartoon van dierlijke of menselijke personages bewegen dynamisch met elkaar stimulus presentatie en respons (Figuur 3). Het kind de aandacht is gericht op elk karakter en het geluid dat het maakt door middel van een 'stuiterende bal'. De bal geeft ook aan het kind wanneer te reageren. Auditieve en visuele feedback wordt gegeven na elk antwoord, en er is een indicator om te laten zien hoe ver het kind is gevorderd door het 'spel'.

Figuur 3
Figuur 3. Een screenshot van de IMAP-testbatterij met verschillende functies in het programma-interface die zijn ontworpen om kind engagement te behouden.

Motivatie en beloningen. Hoewel de procedurele aspecten van de test-presentatie in de IMAP-batterij worden gecontroleerd door IHR-STAR, is het essentieel voor de tester om ook te gaan met het kind tijdens het testen. Het gaat om het geven van positieve feedback tussen motiverende tests om een ​​gevoel van succes meebrengen. Cartoon stickers en certificaten worden gegeven na afloop van het testen, en stickers kan worden gebruikt als beloning tijdens het testen indien nodig.

Sessie Protocol

  1. Voor onderzoeken, zijn aangepast aan de leeftijd informatiefiches voor zowel kind als de ouder uitgezonden voorafgaand aan de testsessie.
  2. De tester is verheugd over het kind en de ouder (indien aanwezig) en een korte beschrijving van wat er gaat gebeuren. Voor het testen in een research context, op de hoogte schriftelijke toestemming van de ouders verkregen als hij niet eerder is verkregen. Het kind de instemming wordt ook verkregen.
  3. Een anonieme deelnemer ID-nummer wordt ingevoerd in de juiste vakje op het ID-scherm en dit wordt dan automatisch toegevoegd aan alle gegevensbestanden verzameld als onderdeel van de testsessie.
  4. Een op de tien mogelijke pseudo-gerandomiseerde testreeksen wordt automatisch geselecteerd en testen begint.
  5. De tester introduceert het eerste AP spel weer te geven aan het kind en legt de test procedure voorafgaand aan het plaatsen van de koptelefoon op het kind en het starten van de gewenningsfase voor de test. Deze fase wordt automatisch voltooid wanneer een vooraf ingestelde criterium (bijvoorbeeld positieve reactie op de 4 / 5 trials) is bereikt. Het kind gaat dan de belangrijkste testfase.
  6. Tests worden automatisch gepresenteerd volgens de computer-gestuurde volgorde. Voorafgaand aan elke test, de tester instrueert het kind in voorkomend geval, en geeft positieve feedback en verder stimuleren als en wanneer dat nodig is.
  7. Na afloop van de test-sequentie, wordt het kind beloond met stickers en een certificaat. Indien aanwezig, wordt de ouder voorzien van een mondelinge samenvatting van de resultaten van hun kind. Deze zijn vergeleken met leeftijd-specifieke normen om rekening te houden verschillen in ontwikkeling tussen kinderen. Verdere behandeling wordt besproken naargelang het geval.

3. Representatieve resultaten

Figuur 4 geeft voorbeelden van goede en slechte prestaties voor twee verschillende kinderen. In de goede prestaties (linker paneel), het kind identificeert consequent de 'odd-one-out' en beide tracks snel convergeren naar dezelfde drempel voor intensiteit. Met andere woorden, zowel de tussen-en binnen-track reacties zijn zeer consistent, met een minimale afwijking. Deze prestatie geeft on-task aandacht is gedurende de gehele beide tests.

Het rechter paneel toont reactie tracks van een jonger kind. Het is duidelijk, van de snelle convergentie naar drempel op de eerste track, dat het kind heeft de opdracht begrepen. Maar verschillen in on-task aandacht zijn ook zichtbaar in zowel de eerste (blauw) en tweede (rode) nummers. In het eerste nummer, het kind reageert met een redelijke consistentie tot en met de laatste vier proeven, waarbij het kind geeft een opeenvolging van fouten, resulterend in een hogere uiteindelijke drempel dan misschien eerder in de baan voorspeld. Tijdens de tweede track, het kind niet te bereiken prestaties die vergelijkbaar zijn met het laagste niveau van detectie die werd waargenomen in de vroegere deel van de eerste run. Er is een opeenvolging van zes onjuiste antwoorden, leiden tot een geleidelijke verhoging van de presentatie niveau van de doelgroep tot ongeveer 40 dB boven dat van de eerste track. Juiste antwoorden dan, volg dan rond proef 13, en het kind verder met een serie van correcte antwoorden tot aan de baan klaar is. De grote inter-track reactie variatie, in combinatie met de grote intra-track verschil voor de tweede track, suggereert een vervallen in de aandacht in plaats van een probleem met AP per se.

Figuur 4
Figuur 4. Twee representatieve grafieken tonen van de prestaties die kunnen worden verkregen, zelfs wanneer procedurele gevolgen worden geminimaliseerd. Het linker paneel is een voorbeeld van een consistente, betrouwbare prestaties voor zowel de eerste (blauw) en tweede (rode) nummers. Het rechter paneel levert het bewijs voor vervalt aandacht na aanvankelijk goede prestaties (blauw) spoor ten opzichte van het tweede (rood) te volgen.

Klik hier voor Bijlage A.
Klik hier voor de bijlage B.

Discussion

Goed kunnen luisteren (dat wil zeggen, AP) worden verondersteld om een stevige basis voor de verdere ontwikkeling van belangrijke cognitieve vaardigheden, zoals spraak, taal en lezen en schrijven 1-3 te bieden. Toch is er veel discussie over de aard van de desbetreffende luistervaardigheid, als ze inderdaad relevant, noodzakelijk of voldoende voor het veroorzaken van problemen in de taal of lezen en schrijven 4. Een deel van het probleem voor het begrijpen van de rol van de luistervaardigheid in de cognitieve ontwikkeling weerspiegelt het feit dat de kinderen zijn erg variabel in hun vermogen om belasting uit te voeren en, vanuit hun perspectief, in plaats van saaie tests van AP ('psycho-fysieke taken'). Dit maakt het moeilijk te scheiden van procedurele gevolgen, zoals verveling, uit meer fundamentele verschillen in de werking van het centrale auditieve verwerking paden. Zoals we hebben beschreven in ons protocol, is de IMAP testbatterij zorgvuldig ontworpen om verwart als gevolg van vraagstukken in verband met de testprocedure te minimaliseren.

In figuur 4 geven we vergelijkingen van de prestaties van twee kinderen op een achterwaartse maskering taak. Omdat IMAP minimaliseert procedurele verwart, en kinderen kunnen niet beginnen van de test totdat ze aantonen dat zij begrijpen, kunnen we vertrouwen hebben in toeschrijven van de verschillende prestaties van deze twee kinderen te testen-specifieke factoren voor elk kind. De opname in de IMAP-batterij van gepaarde AP testen 5 en een reeks van cognitieve tests laat ons verder het verkennen van de redenen voor deze individuele variatie. We hebben onlangs een Britse bevolking op basis van onderzoek met behulp van IMAP 5. Dit liet zien hoe respons variabiliteit en de prestaties op testen tikken cognitieve vaardigheden, zoals aandacht, het grootste deel van de variatie verklaard in prestaties op het AP tests. De bevolking op basis van studie ons ook met gestandaardiseerde metingen van de prestaties. Deze maatregelen zijn noodzakelijk om individuele prestaties te beoordelen in de kliniek. Ze worden momenteel gebruikt in een onderzoek naar erfelijkheid van luistervaardigheid in identieke en twee-eiige tweelingen. Deze laatste studie zal ons toelaten om gestandaardiseerde maatregelen geschikt voor gebruik met kinderen in de VS te ontwikkelen.

Hoewel op dit moment kind-gerichte in ontwerp, kan IMAP ook worden gebruikt met volwassenen, zoals aangetoond door Straat et al.., 6 die vond een belangrijke bijdrage van de cognitieve vaardigheden aangescherpt door de muzikale opleiding tot de ontwikkeling van de auditieve verwerking vaardigheden.

Disclosures

Geen belangenconflicten verklaard.

Acknowledgments

Het onderzoek en de ontwikkeling die leidt tot de IMAP-test batterij en IHR-STAR werd gefinancierd door de Medical Research Council (MRC) en een subsidie ​​van de Oticon Foundation. Dank gaat uit naar Lorna Halliday, Sally Hind en Alison Riley, die helpen voorzien in de planning van de werkzaamheden en Sonja Ratib en team voor het testen van de IMAP-testbatterij tijdens de grote bevolkings-studie of auditieve verwerking. IHR technisch en ondersteunend personeel voorzien onschatbare hulp met het project - hebben we het bijzonder de bijdrage van Tim Folkard, Victor Chilekwa, Dave Bullock en John Chambers.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
IHR-STAR2 presentation platform
IHR-Runner program for pseudo-random order of presentation of tests
Laptop Processor speed – 2 GigaHz;
RAM – 1 Gigabyte;
Operating system - Windows XP
USB IHR-audio-device to control sound presentation level and spectrum content
Response button box
Headphones Sennheiser HD25-1

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tallal, P. Fine-grained discrimination deficits in language-learning impaired children are specific neither to the auditory modality nor to speech perception. J Speech, Lang, Hearing Res. 33, 616-621 (1990).
  2. Tallal, P. Improving language and literacy is a matter of time. Nature Reviews: Neuroscience. 5, 721-728 (2004).
  3. Wright, B. A. Deficits in auditory temporal and spectral resolution in language-impaired children. Nature. 387, 176-178 (2008).
  4. Bishop, D. V. M., Carlyon, R. P., Deeks, J. M., Bishop, S. J. Auditory temporal processing impairment: Neither necessary nor sufficient for causing language impairment in children. J Speech, Lang, Hearing Res. 42, 1295-1310 (1999).
  5. Moore, D. R., Ferguson, M. A., Edmondson-Jones, A. M., Ratib, S., Riley, A. The nature of auditory processing disorder in children. (2010).
  6. Strait, D. L., Kraus, N., Parbery-Clark, A., Ashley, R. Musical experience shapes top-down auditory mechanisms: Evidence from masking and auditory attention performance. Hear Res. (2009).
  7. McArthur, G. M. &, Bishop, D. V. M. Frequency discrimination deficits in people with specific language impairment: reliability, validity, and linguistic correlates. J Speech, Lang, Hearing Res. 47, 527-541 (2004).
  8. Ferguson, M. A., Hall, R. L., Riley, A., Moore, D. R. Communication, listening, speech and cognition in children with auditory processing disorder (APD) or specific language impairment (SLI). J Speech, Lang, Hearing Res. Forthcoming Forthcoming.
  9. Wechsler, D. WISC-IV(UK). The Psychological Corporation, Harcourt Brace & Company. London. (2004).
  10. Korkman, M., Kirk, U., Kemp, S. I. NEPSY: A developmental neuropsychological assessment. Psychological Corporation. San Antonio. (1998).
  11. Bishop, D. V. M., North, T., Donlan, C. Nonword repetition as a behaviour marker for inherited language impairment: Evidence from a twin study. J Child Psychol Psyc. 37, 391-403 (1996).
  12. Barry, J. G., Yasin, I., Bishop, D. V. M. Heritable risk factors associated with language impairments. Genes Brain Behav. 6, 66-76 (2007).
  13. Wechsler, D., Chen, H. -Y. Wechsler Abbreviated Scale of Intelligence. The Psychological Corporation. New York. (1999).
  14. Torgesen, J. K., Wagner, R., Rashotte, C. Test of Word Reading Efficiency (TOWRE). Psychological Corporation. New York. (1999).
  15. Bishop, D. V. M. The Children's Communication Checklist-2. 2nd ed., The Psychological Corporation. London. (2003).
  16. Smoski, W. J., Brunt, M. A., Tannahill, J. C. Children's Auditory Processing Performance Scale. The Educational Audiology Association. Tampa FL. (1998).
Making Sense van het Luisteren: De IMAP-testbatterij
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Barry, J. G., Ferguson, M. A., Moore, D. R. Making Sense of Listening: The IMAP Test Battery. J. Vis. Exp. (44), e2139, doi:10.3791/2139 (2010).More

Barry, J. G., Ferguson, M. A., Moore, D. R. Making Sense of Listening: The IMAP Test Battery. J. Vis. Exp. (44), e2139, doi:10.3791/2139 (2010).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter