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Medicine

Making Sense of Listening: A bateria de testes IMAP

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

Summary

A bateria de testes (IMAP) para a realização de uma avaliação aprofundada das capacidades cognitivas auditivas e contribuindo para a capacidade de ouvir é descrito. É rápido para administrar, criança-amigável e livre de confunde linguística. Geração de estímulo e gerenciamento de protocolos são controlados através de uma plataforma de software (IHR-STAR) para garantir procedimentos replicáveis.

Abstract

A capacidade de ouvir é apenas o primeiro passo para dar sentido ao conjunto de informações contidas em um sinal auditivo. De igual importância são as habilidades para extrair e utilizar a informação codificada no sinal auditivo. Nós nos referimos a essas habilidades como ouvir (ou do processamento auditivo AP). Déficits nessas habilidades estão associadas com a linguagem atrasada e desenvolvimento da alfabetização, embora a natureza dos déficits relevantes e sua ligação causal com estes atrasos é muito debatido.

Quando uma criança é encaminhada a um profissional de saúde com audição normal e dificuldades inexplicáveis ​​em ouvir, ou de atrasos na linguagem ou no desenvolvimento de alfabetização, eles devem, idealmente, ser avaliada com uma combinação de psicoacústico (AP) testes, adequado para crianças e para uso em um clínica, juntamente com testes cognitivos para medir a atenção, memória de trabalho, IQ e competências linguísticas. Essa análise detalhada precisa ser relativamente curta e dentro da capacidade técnica de qualquer profissional devidamente qualificado. Os testes atuais para a presença de déficits AP tendem a ser mal construído e validado de forma inadequada dentro da população normal. Eles têm pouca ou nenhuma referência aos sintomas de apresentação da criança, e, normalmente, incluem um componente lingüístico. Mau desempenho pode, assim, refletir problemas com a linguagem e não com AP. Para auxiliar na avaliação de crianças com dificuldades de audição, fonoaudiólogos pediátricos precisam de um único, padronizado criança apropriado bateria de testes baseada no uso da linguagem livre de estímulos.

Apresentamos a bateria de testes IMAP que foi desenvolvido no Instituto de Audição MRC Research para complementar os testes atualmente utilizados para investigar os casos suspeitos de déficits AP. IMAP avalia uma série de relevantes auditiva e habilidades cognitivas e leva cerca de uma hora para ser concluído. Ele foi padronizado em 1500 normalmente os ouvidos das crianças de todo o Reino Unido, com idades entre 6-11 anos. Desde o seu desenvolvimento, tem sido utilizado com sucesso em uma série de estudos em larga escala tanto no Reino Unido e nos EUA. IMAP fornece medidas para separar a partir de contribuições sensoriais cognitiva para audição. Além disso, confunde os limites devido aos efeitos processuais, apresentando testes em uma criança-friendly jogo formato. Estímulo-geração, gestão de protocolos de teste e controle de apresentação de teste é mediado pela plataforma de software STAR-RSI. Isso proporciona uma metodologia padronizada para uma gama de aplicações e assegura procedimentos replicáveis ​​em testers. RSI-STAR oferece um ambiente flexível e programável pelo usuário que atualmente tem aplicações adicionais para a triagem auditiva, o mapeamento de eletrodos do implante coclear, e pesquisas acadêmicas ou de ensino.

Protocol

Este protocolo destina-se a ambos os pesquisadores e clínicos. Ela descreve sucintamente: (i) o IMAP bateria de testes ("RSI estudo multicêntrico de processamento auditivo ') que se baseia principalmente no uso de testes não-verbais AP, (ii) informações sobre os fatores introduzido a bateria para garantir um bem-sucedido e filho abordagem centrada, e (iii) um guia passo-a-passo para descrever o procedimento de teste para ser usado com crianças de seis anos ou mais.

1. IMAP bateria de testes

A bateria IMAP fornece uma abrangente auditiva e avaliação cognitiva que pode ser administrado em cerca de uma hora. Compreende um total de 10 testes: cinco testes AP, com base em materiais não-lingüístico, um teste de fala em ruído, um teste de atenção sustentada, projetado para avaliar a atenção em ambas as modalidades auditivo e visual, e quatro tarefas cognitivas que avaliam leitura, memória de curto prazo verbal, memória de trabalho e inteligência não-verbal (NVIQ). Breves descrições desses testes são fornecidos no Apêndice A.

Durante o teste, os estímulos auditivos são entregues através de confortável, fones de ouvido de alta qualidade (por exemplo, Sennheiser HD25) ea criança responde através de uma caixa colorida botão, três (Figura 1). A bateria de testes IMAP é apresentado através do RSI-STAR (Sistema de Teste de RSI respostas auditivas) teste da plataforma. Esta plataforma de software é composto por um conjunto de programas para a geração de estímulos, controlando a ordem de apresentação das AP e testes cognitivos, e assegurar que os protocolos de teste são cumpridas.
Figura 1
Figura 1. Uma criança que está sendo testado na bateria de testes-IMAP. As principais características a notar são a caixa de botão colorido, o uso de fones de ouvido através do qual os sons são apresentados, e as imagens para crianças no computador da tela.

Duas 'faixas' são apresentados para cada teste AP. As faixas cada composto por 20 testes, onde um julgamento é uma seqüência de três estímulos (inter-estímulo intervalo de 400 ms): dois idênticos 'standard' estímulos e um estímulo diferente, 'target'. A localização do estímulo-alvo é variado aleatoriamente dentro da seqüência e da criança é necessário para identificar a 'estranha-one-out'. Isto é chamado um intervalo de três, três alternativas de escolha forçada (3I-3AFC) paradigma resposta oddball (Figura 2).

Figura 2
Figura 2. Ilustração de um julgamento em um teste de discriminação de freqüência. Existem três intervalos ou seja, três tons. Dois tons são os mesmos (1000 Hz), enquanto o terceiro é diferente (1500 Hz). Este é o alvo.

O tom padrão em IMAP é uma Hz 1000 para todos os testes. Os parâmetros para o 'target' tom dependem da AP-teste e os detalhes são fornecidos na Tabela 1. Durante o teste os parâmetros relevantes para o 'target' são variados de acordo com a resposta anterior da criança usando um "adaptativo", método escadaria que se destina a convergir rapidamente em uma estimativa do limiar (ie, a diferença mínima detectável). Ver Tabela 1 para um resumo das regras diferentes para o passo do tamanho de mudanças para o AP-testes.

Dados de estímulo e resposta são armazenados eletronicamente para a extração e análise posterior.

Teste Regras faixa (tamanho do passo escada,) Freqüência alvo, duração, nível de apresentação inicial Mascaramento tipo de ruído; frequência central; largura; nível; duração
Mascaramento para trás
(0 ms gap)
1. 15 dB, 1 para baixo 1-up
2. 10 dB, 1 para baixo 1-up
3. 5 dB, 3-down 1-up
Escala linear
1000 Hz, 20 ms (10 ms cosseno-rampa);

90 dB SPL
Passa-banda; 1000 Hz, 800 Hz, 30 dB / Hz, 300 ms
Mascaramento para trás
(50 gap ms)
Como acima 1000 Hz, 20 ms (10 ms-cosseno de rampa)
75 dB SPL
Como acima
Mascaramento simultâneo (sem entalhe) Como acima 1000 Hz, 20 ms (10 ms-cosseno de rampa)
95 dB SPL
Como acima
Mascaramento simultâneo
(Notch)
Como acima 1000 Hz, 20 ms (10ms-cosseno de rampa)
90 dB SPL
BandStop; 1000 Hz; 1200 Hz (400 Hz notch espectral); 30 dB / Hz, 300 ms
Discriminação de frequências 1. 2 δHz, 1 para baixo 1-up
2. 2 δHz 1-1-up para baixo
3. 1.41δHz 3-down 1-up
Log escala
S = 1000 Hz
T = 1500 Hz (δ = 50%)
200 ms; 70 dB SPL
Não aplicável
VCV fala em ruído 1. 10 dB, 1 para baixo 1-up
2. 5 dB, 1 para baixo 1-up
3. 3 dB, 3-down 1-up
T = consoantes em VCV, por exemplo, a AGA
80 dBA
ICRA-5 (do sexo masculino; um alto-falante); 60 dBA

Tabela 1. Parâmetros de estímulo e as regras de adaptação para os testes AP e VCV S = padrão;. Target = T.

2. Criança-friendly Abordagem

Elementos específicos internos e externos para o software são usados ​​para melhorar e maximizar o envolvimento da criança com o protocolo.

De comunicação. É essencial estabelecer um bom relacionamento entre o testador ea criança. Isso inclui o uso de linguagem adequadas à idade, apresentando a sessão de teste como uma série de "jogos para jogar" e não "para realizar os testes", falando diretamente com a criança (e não apenas para o pai) e usando a linguagem corporal apropriada para crianças. Um diálogo padronizado foi desenvolvido para cada ensaio (ver Apêndice B), o que garante instruções são claras e adequadas à idade. O testador também deve verificar que a criança tenha compreendido as instruções.

Ambiente de teste. Teste deve ser realizado em uma sala silenciosa, sem distrações auditivas ou visuais. Este confunde minimiza efeitos de mascaramento do ruído de fundo, e evita devido à atenção da criança está sendo afastados da testa. Idealmente, somente a criança e testador deve estar presente durante os testes.

Familiarização. A fase de familiarização é incorporado ao protocolo. É realizada antes do teste, e inclui a apresentação de fácil identificar estímulos suprathreshold ao lado de impossível de detectar estímulos. Isso garante o paradigma oddball e formatos escolha forçada de teste são compreendidos. O testador pode, então, prestar esclarecimentos, se necessário. Familiarização é ainda mais facilitado por início de cada teste com estímulos alvo facilmente identificável para que a criança goza de uma sensação imediata de sucesso.

Lapsos de atenção. Uma resposta incorreta no início da pista devido a um lapso temporário de atenção pode resultar em um limite artificialmente elevados. Para minimizar isso, a faixa será automaticamente abandonada quando uma resposta incorreta ocorre dentro dos primeiros dois ensaios. As faixas podem ser reiniciado um máximo de três vezes antes do teste é abortado para esse teste particular.

Minimização de tédio. Durações faixa AP são projetados para serem de curta duração (20 ensaios) e cada um ter entre 1,5 e 2 minutos para ser concluído. Escuta e testes cognitivos são intercalados dentro da seqüência de teste para manter um senso de novidade para a criança. Finalmente, o método 'escolha forçada' permite que a criança para trabalhar em sua / seu próprio ritmo.

Engajamento. Os testes são apresentados como jogos de diversão, computador para jogar. Eles incluem o acolhimento da criança gráficos que mudam para cada jogo. O animal cartoon ou caracteres humanos se movem de forma dinâmica com cada apresentação do estímulo e resposta (Figura 3). A atenção da criança é direcionado para cada personagem e o som que ele faz por meio de uma "bola quicando". A bola também indica que a criança quando para responder. Feedback auditivo e visual é dada após cada resposta, e não há um indicador para mostrar o quanto a criança tem progredido através do "jogo".

Figura 3
Figura 3. A captura de tela a partir da bateria de testes IMAP apresentando diversas características na interface do programa que foram projetados para manter o envolvimento da criança.

Motivação e recompensas. Embora os aspectos processuais da apresentação teste na bateria IMAP são controlados pelo RSI-STAR, é essencial para o testador de também se envolver com a criança durante os exames. Isto envolve fornecimento de feedback motivacional positiva entre os testes de gerar um sentimento de sucesso. Etiquetas dos desenhos animados e os certificados são dadas no final do teste, e as etiquetas podem ser usados ​​como recompensa durante o teste, se necessário.

Prot sessãoocol

  1. Para estudos de pesquisa, as folhas de idade informações adequadas para a criança e os pais são enviadas antes da sessão de teste.
  2. O testador acolhe a criança eo pai (se houver) e descreve brevemente o que vai acontecer. Para testes em um contexto de pesquisa, informação e consentimento por escrito dos pais é obtido se não tiver sido obtido anteriormente. Assentimento da criança também é obtido.
  3. Um número de identificação anónimos participante é inserido na caixa apropriada na tela ID e esta é automaticamente anexado a todos os arquivos de dados coletados como parte da sessão de teste.
  4. Um em cada 10 possíveis seqüências pseudo-aleatórios teste é automaticamente selecionada eo teste começa.
  5. O testador apresenta a tela primeiro jogo AP para a criança e explica o procedimento de teste antes de colocar os fones de ouvido na criança e começar a fase de familiarização para o teste. Esta fase é completada automaticamente quando um critério predefinido (resposta positiva por exemplo, para 4 / 5 ensaios) é atingido. A criança, então, entra a fase de teste principal.
  6. Testes são apresentados automaticamente de acordo com a seqüência controlada por computador. Antes de cada teste, o testador instrui a criança, conforme apropriado, e dá um feedback positivo e incentivo ainda como e quando necessário.
  7. Após a conclusão da seqüência de teste, a criança é recompensada com adesivos e um certificado. Se estiver presente, o pai é fornecido com um resumo verbal dos resultados de seus filhos. Estes são comparados com normas específicas por idade para explicar as diferenças de desenvolvimento entre as crianças. Gestão ainda é discutido, conforme apropriado.

3. Resultados representante

A Figura 4 apresenta exemplos de boas atuações e pobres para duas crianças diferentes. No bom desempenho (painel esquerdo), a criança de forma consistente identifica o 'odd-one-out' e ambas as faixas rapidamente convergem para o mesmo limite para o nível de intensidade. Em outras palavras, tanto entre e dentro de faixa-respostas são altamente consistentes, com desvio mínimo. Esse desempenho sugere na tarefa atenção tem sido mantida durante todo ambos os testes.

O painel direito mostra faixas de resposta de uma criança mais nova. É claro, a partir da rápida convergência de limiar na primeira faixa, que a criança tenha compreendido a tarefa. No entanto variações na tarefa de atenção são também evidentes tanto no primeiro (azul) e segundo (vermelho) faixas. Na primeira faixa, a criança responde com coerência razoável até os últimos quatro ensaios em que a criança apresenta uma sucessão de erros, resultando em um maior limite final do que poderia ter sido previsto no início da pista. Durante a segunda faixa, a criança deixa de alcançar desempenho comparável ao nível mais baixo de detecção que foi observado na porção anterior da primeira corrida. Há uma sucessão de seis respostas incorretas, levando a um aumento progressivo do nível de apresentação do alvo até aproximadamente 40 dB acima da primeira faixa. Respostas corretas e siga, em torno de julgamento 13, ea criança continua com uma série de respostas corretas até que a faixa termina. A variação de resposta grande inter-track, em conjunto com a diferença intra-track grande para a segunda faixa, sugere um lapso de atenção, em vez de um problema com o AP, por si só.

Figura 4
Figura 4. Dois gráficos demonstrando representante de desempenho que podem ser obtidos mesmo quando os efeitos processuais são minimizados. O painel da esquerda é um exemplo de desempenho confiável e consistente para ambos o primeiro (azul) e segundo (vermelho) faixas. O painel direito fornece evidência para lapsos de atenção após a execução inicialmente bom (azul) pista em comparação com a faixa (vermelha) segundo.

Clique aqui para Apêndice A.
Clique aqui para Apêndice B.

Discussion

Boa capacidade de ouvir (ou seja, AP) Acredita-se que constituem uma base sólida para o desenvolvimento de importantes habilidades cognitivas, tais como fala, linguagem e alfabetização 1-3. No entanto, tem havido muito debate sobre a natureza das habilidades relevantes ouvindo, se é que são relevantes, necessários ou suficientes para causar dificuldades na linguagem ou a alfabetização 4. Parte do problema para entender o papel de ouvir as habilidades no desenvolvimento cognitivo reflete o fato de que as crianças são muito variáveis ​​na sua capacidade para realizar a tributação e, a partir de sua perspectiva, os testes bastante monótono da AP ('tarefas psicofísicas). Isto torna mais difícil separar os efeitos processuais, tais como o tédio, a partir de variações mais fundamental no funcionamento das vias de processamento auditivo central. Como já detalhado em nosso protocolo, a bateria de testes IMAP foi cuidadosamente projetado para minimizar confunde decorrentes de problemas associados com o procedimento de teste.

Na Figura 4, nós fornecemos as comparações de desempenho de duas crianças em uma tarefa de máscara para trás. Porque minimiza IMAP confunde processuais, e as crianças não podem iniciar o teste até que elas demonstrem que entendê-lo, podemos estar confiantes em atribuir a diferentes performances destas duas crianças para testar fatores específicos para cada criança. A inclusão na bateria de testes IMAP emparelhado AP 5 e uma série de testes cognitivos ainda nos permite explorar as razões para essa variação individual. Recentemente, completou uma UK estudo de base populacional usando IMAP 5. Isso mostrou como a variabilidade de resposta e desempenho em testes tocando habilidades cognitivas, tais como atenção, explicou a maior parte da variação no desempenho nos testes AP. O estudo de base populacional também forneceu-nos com medidas padronizadas de desempenho. Estas medidas são necessárias para avaliar o desempenho individual na clínica. Eles estão sendo usados ​​atualmente em um estudo que investigou a herdabilidade de habilidades auditivas em gêmeos idênticos e fraternais. Este último estudo nos permitirá desenvolver medidas padronizadas adequado para uso com crianças em os EUA.

Embora atualmente focada na criança em design, IMAP também pode ser usado com adultos, como demonstrado pelo Estreito et al., 6, que encontraram uma importante contribuição a partir de habilidades cognitivas afiadas por formação musical para o desenvolvimento de habilidades de processamento auditivo.

Disclosures

Não há conflitos de interesse declarados.

Acknowledgments

A pesquisa e desenvolvimento para a bateria de testes e IMAP-RSI-STAR foi financiado pelo Medical Research Council (MRC) e uma bolsa da Fundação Oticon. Agradecimentos vão para Lorna Halliday, Sally Hind e Alison Riley, que nos ajudaram na fase de planejamento do trabalho e Ratib Sonja e da equipe para testar a bateria de testes durante o IMAP de base populacional grande estudo ou de processamento auditivo. RSI técnicos e pessoal de apoio inestimável ajuda com o projeto - que particularmente reconhecer as contribuições de Tim Folkard, Chilekwa Victor, Dave Bullock e 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

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References

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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).

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