Testing Sensory og multisensorisk funksjon hos barn med autisme Spectrum Disorder

Abstract

I tillegg til svekkelser i sosial kommunikasjon og tilstedeværelse av begrensede interesser og repeterende atferd, er underskudd i sensorisk prosessering nå anerkjent som en kjerne symptom på autisme spektrum lidelse (ASD). Vår evne til å oppfatte og samhandle med den ytre verden er forankret i sensorisk prosessering. For eksempel, lytte til en samtale innebærer behandling av de auditive signaler som kommer fra høyttaleren (tale innhold, prosodi, syntaks) samt tilhørende visuell informasjon (ansiktsuttrykk, gester). Samlet, "integrering" av disse multisensorisk (dvs. kombinert audiovisuelle) biter av informasjon fører til bedre forståelse. En slik multisensorisk integrasjon har vist seg å være sterkt avhengig av den tidsmessige forhold mellom de sammenkoblede stimuli. Dermed stimuli som oppstår i nær tidsmessig nærhet er høyst sannsynlig til å føre til atferdsmessige og perseptuelle fordeler - gevinster som antas å være representative for denperseptuelle system dom av sannsynligheten for at disse to stimuli kom fra samme kilde. Det forventes endringer i denne time integrasjon til sterkt endre perseptuelle prosesser, og vil trolig redusere evnen til å nøyaktig oppfatte og samhandle med vår verden. Her er et batteri av oppgaver designet for å karakterisere ulike aspekter av sensorisk og multisensorisk timelig behandling hos barn med ASD beskrevet. I tillegg til sin nytte i autisme, har dette batteriet stort potensial for å karakterisere endringer i sensorisk funksjon i andre kliniske populasjoner, så vel som blir brukt til å undersøke endringer i disse prosesser på tvers av levetiden.

Introduction

Tradisjonelle nevrovitenskap forskning har ofte kontaktet forstå sensorisk persepsjon ved å fokusere på de enkelte sensoriske modaliteter. Imidlertid består miljøet av et bredt spekter av sanseinntrykk som er integrert i en enhetlig perseptuelle syn på verden i en tilsynelatende uanstrengt måte. Det faktum at vi eksisterer i en slik rik multisensorisk miljø krever at vi bedre forstå hvordan hjernen kombinerer informasjon på tvers av de ulike sensoriske systemer. Behovet for denne forståelse er ytterligere forsterket ved det faktum at tilstedeværelsen av flere stykker av sensorisk informasjon ofte resulterer i betydelige forbedringer i oppførselen og persepsjon ^1-3. For eksempel er det en stor forbedring (opp til 15 dB i signal-til-støy-forholdet) i evnen til å forstå tale i et støyende miljø hvis observatøren kan se talerens leppebevegelser ^4-7.

En av de viktigste faktorene sompåvirker hvordan de forskjellige sanseinntrykk forenes og integrert er deres relative tidsmessig nærhet. Hvis to sensoriske signaler oppstå tett sammen i tid, en tidsmessig struktur som antyder felles opprinnelse, de er svært sannsynlig å bli integrert som gjenspeiles av endringer i atferd og oppfatning ^8-12. En av de mest kraftfulle eksperimentelle verktøy for å undersøke effekten av multisensorisk temporal struktur på atferdsmessige og perseptuelle responser er samtidighet dom (SJ) oppgaver ^13-16. I en slik oppgave, er multisensorisk (f.eks, visuell og auditiv) stimuli sammen på ulike stimuli utbruddet asynchronies (SOA) som strekker seg fra objektivt samtidig (ie., En tidsmessig forskyvning fra 0 ms) til svært asynkron (f.eks 400 msek). Deltakerne blir bedt om å dømme de stimuli som samtidig eller ikke via et enkelt knappetrykk. I en slik oppgave, selv når de visuelle og auditive stimuli blir presentert på SOA på 100 ms eller mer, fag rapporterer at paretvar samtidig på en stor andel av prøvelser. Den tidsvindu hvor to innganger kan inntreffe og ha en høy sannsynlighet for å bli oppfattet som oppstår samtidig er kjent som den tidsmessige bindingsvindu (TBW) ^17-19.

Den TBW er en svært etologisk konstruere, ved at den representerer de statistiske sammenhenger i verden rundt oss ^19. "Vinduet" gir fleksibilitet for spesifikasjon av hendelsene i felles opprinnelse; en som gjør det mulig for stimuli som forekommer i forskjellige avstander med forskjellige forplantningstider (både fysiske og nevrale) å være "bundet" til hverandre. Men selv om TBW er en sannsynlighets konstruere, endringer som utvider (eller kontrakts) størrelsen på dette vinduet er sannsynlig å ha gjennomgripende og potensielt skadelige effekter på persepsjon ^20,21.

Autisme spektrum lidelse (ASD) er en nevrologisk lidelse som er blitt klassisk diagnostisert on grunnlag av underskudd i sosial kommunikasjon og tilstedeværelse av begrensede interesser og repeterende atferd ^22. I tillegg, og som nylig kodifisert i DSM-5, barn med ASD ofte vise endringer i sine svar til sensoriske stimuli. Snarere enn å være begrenset til en enkelt følelse, disse underskuddene ofte omfatte flere sanser inkludert hørsel, berøring, balanse, smak og syn. Sammen med en slik "multisensorisk" presentasjon, personer med ASD ofte viser underskudd i den timelige verden. Sammen er disse observasjonene tyder på at multisensorisk temp funksjon kan fortrinnsvis endret på autisme ^17,23-25. Selv konkordant med visningen av endret sensorisk funksjon i ASD, kan endringer i multisensorisk temp funksjon også være en viktig bidragsyter til underskudd i sosial kommunikasjon i ASD, gitt viktigheten av rask og nøyaktig binding av multisensorisk stimuli for sosiale og kommunikasjonsfunksjoner. Ta så enn eksempel talen utveksling beskrevet ovenfor hvor viktig informasjon finnes i både auditive og visuelle modaliteter. Faktisk har disse oppgavene blitt anvendt for å demonstrere signifikant forskjell i bredden av det multisensorisk TBW i høyt fungerende barn med autisme ^26-28.

På grunn av sin betydning for normal perseptuelle funksjon, dets potensielle implikasjoner for høyere ordens prosesser som sosial kommunikasjon (og andre kognitive evner), og den kliniske relevansen er et batteri av oppgaver designet for å vurdere multisensorisk timelig funksjon hos barn med ASD beskrevet.

Protocol

Etikk uttalelse: Alle fagene må gi informert samtykke før eksperimentet. Forskningen er beskrevet her har blitt godkjent av Vanderbilt University Medical Center Institutional Review Board.

1. Eksperimenter Konfigurer

1. Be deltakerne fullføre oppgaver i et svakt opplyst, lyd kontrollert rom.
   MERK: Vurdere å gjennomføre en visuell timeplan ^29,30 som en del av studiedesign. Selv om hver oppgave i dette batteriet er relativt kort, utføre flere oppgaver på rad kan føre til tretthet hos noen barn, både med typisk utvikling (TD) og med ASD. En visuell planen bør omfatte alle de planlagte aktivitetene (både oppgaver og hørsel / syn screening), samt korte pauser mellom oppgaver. Denne strukturen vil bidra bidra til en generell positiv forskningserfaring for deltakeren, og har også vist seg å lokke fram mer nøyaktig svar på noen oppgaver ^31. Fest en hake resten til bordet der deltakeren vil sitte mens å fullføre oppgaven, med dataskjermen plassert 60 cm fra deltakeren. Dette er for å sikre at de stimuli er de samme intensitet for hver deltaker. Bruke støydempende hodetelefoner eller høyttalere for auditiv stimulans levering.
2. På grunn av forskjeller i individuelle eksperimentelle plattformer (lydkort, grafikkort, operativsystem, etc.), verifisere stimulans varighet og stimulans utbruddet asynchronies (SOA) med et oscilloskop, photovoltaic celle, og mikrofon på hver datamaskin for forsøket.
   MERK: Avhengig av den enkelte plattform (for eksempel en langsom lydkort), foreta justeringer i forsøket koden slik at tidspunktet for stimulus presentasjon er nøyaktig.

2. Stimuli

1. Generere to .wav eller MP4-filer med en varighet på 16 msek (inkludert en 2 - 3 msek opp rampen og ned rampe) på 500 Hz og 1000 Hz. Gjøre dette ved åå spesifisere en sinusbølge av den ønskede frekvens med en gradvis økning til full amplitude, etterfulgt av en ned-rampe ved slutten av tonen. Lagre sinuskurve som en auditiv fil. Test volumet av hver tone med en lydtrykksmåler for å bekrefte at det er spilt på 60 dB. Hvis det brukes høyttalere til å presentere auditive stimuli, bør lyden bli testet på 60 cm fra skjermen (hvor deltakeren skal sitte). Hvis hodetelefoner vil bli brukt, måle volumet direkte ved siden av hver hodetelefon.
   MERK: Det er lettere å holde datamaskinen i en standard volum og justere volumet på tonen tilsvar ved å justere koden som brukes til å generere stimulans eller en lyd redigering program.
2. Skape visuelle stimuli ved enten angivelse av størrelsen og plasseringen av blitsen i forsøket kode, eller ved å generere en JPEG eller bitmap-bilde med en svart bakgrunn og en hvit ring sentrert rundt en fiksering trådkorset, og visning på riktig tidspunkt. Angi varighetenav det visuelle blitsen til 16 ms i forsøket koden.
3. Rekord tale stimuli av en innfødt i et stille rom mot en vanlig hvit bakgrunn fra skuldrene opp med høyttaler i midten av rammen. Registrere video stimuli med høyest oppløsning videokamera tilgjengelig. Alternativt kan offentlig tilgjengelige stimulans videoer benyttes hvis ønskelig.
   MERK: Video og lyd fra høyttaleren sier stavelsene "ba" og "ga" er nødvendig for dette eksperimentet.
   1. Bruker noen videoredigeringsprogram, eksportere det auditive komponenten i hvert spor og lagre som et separat WAV-fil. Gjør dette ved å gå inn i eksportinnstillinger vinduet og velg "wav lydfil" fra "Format" drop-down menyen. Sjekk "Export Audio" og klikk "Export" til bunnen av den eksportinnstillinger vinduet da.
   2. Deretter eksporterer den visuelle komponenten (dvs. stille video) for hvert spor end lagre som et separat .avi-fil. Gjør dette ved å gå inn i eksportinnstillinger vinduet og velg "Ukomprimert AVI" fra "Format" drop-down menyen. Sjekk "Export Video" og klikk "Export" til bunnen av den eksportinnstillinger vinduet da.
   3. Til slutt fjerner det auditive komponenten i "ga" spor og erstatte den med det auditive komponenten i "ba" spor for å gjøre McGurk stimulans. For å gjøre dette velger du ".avi" filen fra skrivebordet til den som videokilde ved å velge "Source", i dette tilfellet "ga_VOnly.avi". Tilsvar velge den andre videoen "ba_Aonly.avi". I programsekvensen menyen, sikre at videoen (V1) "Video 1" kilden er "ga_VOnly.avi" og lyd (A1) "Audio en" kilde er "ba_Aonly.avi". Kontroller at utbruddet av den visuelle stimulus "ga" er timelig linje med auditive stimulus "ba".
      MERK: Det er viktig at de auditive stimuli er nøyaktig samme opptak i både audiovisuelle og auditiv bare stimulus (ikke akkurat det samme stavelse), slik at den eneste forskjellen mellom en audiovisuell "ba" og McGurk stimulus er video komponent. Dette vil sikre at man kan foreta en riktig sammenligning for å undersøke innflytelsen av den visuelle stimulus på den oppfattede auditive stavelse.

3. Oppgave Battery

MERK: Denne oppgaven krever at alle deltakerne er i stand til å forstå og etterleve verbale instruksjoner fra eksperimentator.

1. Sørge for at alle deltakerne har normalt syn ved å gjennomføre en enkel screening før testing. Bruk en Snellen øye diagram på 20 fot og be deltakeren til å lese hver linje med begge øyne åpne (deltakerne vil være visning av stimuli med begge øynene åpne). Spill den laveste linjen som delicipants nøyaktig rapporterer de visuelle stimuli. Deltakerne bør ha 20/40 visjon eller bedre.
2. Sørge for at alle deltakerne har normal hørsel ved å teste hørsel terskler på 500, 1000, 2000, og 4000 Hz i hvert øre. Auditiv testing skal være ferdig i en lyd kontrollert rom med et audiometer.
   1. Å finne en deltaker terskel, instruere deltakeren til å heve sin hånd hver gang de oppdager en tone. Spille en pulset 500 Hz tone rutes til høyre øre starter på 35 dB og redusere volumet i 5 dB trinn. Når en deltaker ikke lenger registrerer en tone, øke volumet i 5 dB trinn for å bekrefte den laveste merkbar volum. Gjenta denne prosedyren med hver frekvens, og deretter gjenta alle tonefrekvenser i det venstre øret. Deltakerne bør ha terskler på 20 dB eller lavere.
3. Sikre at deltakerne er i stand til å forstå og følge muntlige instruksjoner ved å måle både IQ og reseptive språkferdigheter med standardisertnevropsykologiske tiltak før testing. Deltakerne bør ha en målt IQ på 70 eller mer. Om ønskelig kan ytterligere nevropsykologiske tester være ferdig på dette tidspunktet.

4. Samtidighet Judgment (SJ)

MERK: SJ oppgave er en to alternativ tvunget-choice oppgave (2-AFC) og består av en visuell ring og 1000 Hz auditiv tone presentert på ulike SOA (negativ = auditiv foregående visuelle, positiv = visuell fortsetter auditiv) presentert i tilfeldig rekkefølge .

1. Sørg for å inkludere ganske store SOA (minst -400 til 400 msek) for å få en nøyaktig måling av den fulle bredden av TBW (typisk stimulus sett: -400, -300, -200, -150, -100, - 50, 0, 50, 100, 150, 200, 300, 400 msek SOA). Bruke det samme settet med SOA for hver deltaker, noe som gir enklere sammenligning av oppgaven ytelse på tvers av deltakere. Presentere et minimum av 20 forsøk per SOA for et presist anslag. Oppgaven tar ca 15-20 minutter å fullføre. Gi en kort pause hver 100 forsøk for å redusere deltaker tretthet.
2. Instruere deltakeren til å observere en blits og et pip og forklare at deres oppgave er å avgjøre om blitsen og pip skjedde samtidig eller til forskjellige tider. Instruere deltakeren å trykke "1" på det numeriske tastaturet, hvis de stimuli skjedde på samme tid, eller "2", hvis de stimuli skjedd på et annet tidspunkt.
   MERK: Hvis et svar boks er tilgjengelig, kan dette også brukes til å samle svar. Inkluderer de samme instruksjonene på responsen skjermen etter hvert forsøk.
3. Som et alternativ erstatning blits og pip med en visuell og auditiv tale token (kjeften "ba" og Voice "ba") og til stede på samme SOA med samme oppgave instruksjon ("Samme tid eller annet tidspunkt?"). På denne måten, sammenligne TBW for stimuli som varierer i kompleksitet og sosialt innhold innenfor enkelte fag^27.

5. Temporal Bestill Judgment (TOJ)

MERK: auditive TOJ oppgave er en to-AFC oppgave brukes til å undersøke den timeskarphet av auditiv prosessering. Den visuelle TOJ oppgave er en to-AFC oppgave brukes til å undersøke den timeskarphet av visuell prosessering. Den multisensorisk TOJ oppgave er en to-AFC oppgave brukes til å undersøke timelig skarphet over audition og visjon. Hver oppgave tar ca 10 - 15 minutter å fullføre.

1. I hørsels TOJ oppgave, instruere deltakeren til å lytte til to pip presentert (500 Hz og 1000 Hz) på ulike forsinkelser og be deltakeren å trykke "1" hvis høyere tone spilles første eller trykk "2" hvis lavere tone spilles først. Present 20 prøvelser for hver SOA i tilfeldig rekkefølge.
   MERK: Sammenlignet med SJ oppgave, det er en mye mindre dynamisk område på SOA over hvilke oppfatning av unisensory auditive og visuelle timeRekkefølgen endres, derfore bruke en stimulans sett der mindre SOA er mer tungt representert (typisk stimulus sett: -250, -200, -150, -75, -50, -35, -20, -10, 10, 20, 35, 50, 75 , 150, 200, 250 msek SOA, hvor negativ = høyere tone foregående lavere tone, positiv = lavere tone fortsetter høyere tone) for de unisensory Toj oppgaver.
2. I den visuelle TOJ oppgave, instruere deltakeren å observere to sirkler (over og under en sentral fiksering trådkors) på ulike forsinkelser og be deltakeren å trykke "1" hvis den øverste sirkelen vises først eller trykk "2" hvis bunnen sirkel vises først. Present 20 prøvelser for hver SOA i tilfeldig rekkefølge.
   MERK: I denne oppgaven, negative SOA tyder på at den øverste sirkelen ble presentert første og positive SOA indikere at bunnen sirkelen ble presentert først.
3. I den audiovisuelle TOJ oppgave, instruere deltakeren å observere en liten sentral blits og lytte til en enkelt tone (1000 Hz) på ulike forsinkelser og be deltakeren t o Trykk "1", hvis pip ble presentert første eller trykk "2" om blitsen ble presentert først. Present 20 prøvelser for hver SOA i tilfeldig rekkefølge.
   MERK: Nøyaktighet i den audiovisuelle TOJ er vanligvis mye verre i forhold til unisensory auditiv TOJ og visuelle Toj oppgaver. Dette krever et bredere spekter av SOA forhold til unisensory TOJ oppgaver (typisk stimulus sett: -300, -250, -200, -150, -100, -80, -50, -20, 0, 20, 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300). I denne oppgaven, negative SOA tyder på at det auditive ble presentert først og positiv SOA indikerte at det visuelle ble presentert først.
   MERK: Som med SJ oppgaven, kan det TOJ oppgaven tilpasses undersøke tidsmessig behandling på tvers av flere typer stimuli. Her TOJ oppgaven ble gjennomført med enkle stimuli (auditive piper og visuelle blinker), men dette kan utvides til å se på andre stimulanse parene som tale og biologisk bevegelse ^24.

tle "> 6. McGurk Task

MERK: McGurk illusjon består av en video av det visuelle stavelsen "ga« sammenkoblet med en auditiv innspillingen av stavelsen "ba". Mange fag faktisk vil fusjonere de visuelle og auditive stavelser og oppfatter dette paret som stavelsen "da" eller "tha" ^32.

1. Instruere deltakeren til å observere forskjellige stavelser og be deltakeren å rapportere stavelse at de oppfattet. I en blokk nåværende 20 forsøk hver av de unisensory stavelser (auditive bare stavelser (A- "ba", A- "ga") og visuelle bare stavelser (V- "ba", V- "ga") i tilfeldig rekkefølge. I en annen blokk, presentere 20 forsøk hver av de audiovisuelle stavelser (AV- "ba", AV- "ga", og A- "ba" / V- "ga" McGurk stimulus) i tilfeldig rekkefølge. Spør deltakeren til å trykke bokstaven på tastaturet svarende tiloppfattet stavelse ("trykk b for ba, trykk g for ga, trykk på d for da trykker t for tha"). Denne oppgaven tar ca. 5 - 10 min totale å fullføre.
2. Et mer konservativt anslag består av en åpen respons format ³³ der deltakeren rapporterer høyt oppfattet stavelse og responsen er registrert av eksperimentator.

Representative Results

Denne oppgaven batteri har vist seg svært vellykket i å måle individuelle forskjeller i tidsmessig behandling hos personer med og uten ASD ^17,18,23,27. For SJ oppgave, plotte de resulterende data fra hver enkelt gjenstand ved først å beregne andelen av responser på hvert SOA at emnet svarte "synkron" og deretter montere det resulterende responskurve med en gaussisk kurve. Som illustrert i figur 1A, er det et vindu av tid i hvilken visuelle-hørselsstimuli-parene kan bli presentert med en forsinkelse, og vil bli oppfattet som synkront på en høy del av forsøkene. Bredden til "venstre" (som dekker auditiv-første asynchronies) og "høyre" (kjørt visuelle-først asynchronies) side av TBW blir målt ved å beregne bredden av vinduet fra 0 ms til SOA på hver side som tilsvarer 50% synkrone responser (stiplede linjer, Figur 1a). En robust funn på tvers av both TD deltakere og kliniske populasjoner er at retten TBW (visuell først) er vanligvis bredere enn venstre (auditiv først) TBW. Deltakere med ASD viser også en bredere TBW enn sine TD kolleger (figur 1B).

For de Toj oppgaver, blir dataene fra hver enkelt gjenstand først plottet ved å beregne hvor stor andel av svarene på hvert SOA at "positive" stimulus ble oppfattet som blir presentert først (høyere tone, bunn sirkel, visuell flash), og den resulterende responsen kurver fra hver oppgave er passe med en kumulativ gausskurve. Eksempel TOJ kurver fra en enkelt TD gjenstand er vist i figur 2. Mens ytelse på unisensory TOJ oppgaver er meget nøyaktig for alle unntatt de minste SOA (2A og 2B), bestemmelse av tidsmessig rekkefølge tvers modaliteter er mye mer vanskelig, som indeksert av en mye mer grunne kurve (2C) og redusert nøyaktighet (2D </ Strong>) for multisensorisk TOJ oppgave. Poenget med subjektive samtidighet (PSS) for hvert fag er målt ved å beregne SOA på hvilke fag prestere på sjanse (se stiplet linje, figur 2A-C). Utfør en t-test for å finne ut om det er forskjeller mellom gruppene. Å sammenligne resultater på tvers av oppgaver eller på tvers av fag, beregne nøyaktigheten ved hver SOA og plottet som en funksjon av forsinkelsen mellom stimulus par (kollapset over positive og negative SOA på hver forsinkelse, se figur 2D). Noen studier som undersøker sensoriske behandling i ASD har funnet forskjeller i Toj oppgaver mellom ASD og TD grupper ^23,34, mens andre ikke har observert signifikante forskjeller mellom gruppene ^27. Grunnen til disse avvikene er uklart, selv om høy heterogenitet på tvers av personer med ASD ³⁵ og små forskjeller i oppgave struktur på tvers av disse studiene kan spille en rolle.

McGurk persepsjoner analysert ved å beregne andelen av forsøk som deltakeren oppfattes det smeltede percept "da" i forhold til det totale antall prøver som presenteres. Eksempel resultater fra McGurk oppgave er vist for en ASD og TD faggruppe i figur 3A. Selv innenfor samme individ, kan svarene på stimulans ofte variere fra prøve-til-rettssaken, derfor er det nyttig å vurdere fordelingen av disse svarene. Det er for tiden noen debatt i litteraturen om forskjeller i multisensorisk integrasjon som indekseres av McGurk oppfatning. Noen grupper har funnet ut at TD fagene har økt McGurk oppfatning sammenlignet med ASD fag ^27,36, mens andre har funnet ut at ASD fagene hadde høyere McGurk persepsjon ^37. Noen av disse avvikene kan forklares med forskjeller i McGurk stimulus brukes i hver studie. Noen McGurk stimuli er "sterkere" enn andre (dvs, de er mer sannsynlig å lokke fram den illusorisk McGurk percept på en høy andel av prøvelser for et emne) enn andre, noe som kan kvantifiseres ved en nyere modell av variasjon McGurk persepsjon ^38. Som et eksempel på nytten av dette batteriet, kan individuelle forskjeller i tidsmessig behandling (for eksempel bredden på TBW) korreleres med resultatene forskjeller på et perseptuell oppgave som McGurk illusjon (figur 3B). Flere studier har observert en sammenheng mellom tempskarphet i SJ oppgave og perseptuelle forskjeller i taleoppfattelse i McGurk oppgave og andre tiltak av multisensorisk integrering ^18,27.

Figur 1. Samtidighet Judgment (SJ) resultater. Representative data fra Samtidighet Judgment (SJ) oppgave for en enkelt ASD emne (alder = 8) og et enkelt TD emne (alder = 9). (A (B) Tilpasset TBW kurver for den samme ASD lagt i blått og ett TD emne vises i rødt. TD faget har en mindre TBW (venstre TBW = 166 msek, rett TBW = 196 msek) enn ASD emnet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2. Temporal Bestill Judgment (TOJ) resultater. Representative data fra Temporal Bestill Judgment (TOJ) oppgaver fra en enkelt TD emne (alder = 15). (A) Rådata og montert kurve for enuditory TOJ oppgave. Data er plottet som en funksjon av lavere tonehøyde første svar på tvers av ulike SOA (negative SOA indikerer høyere pitch kom først, positive SOA indikere lavere banen kom først). (B) Rådata og montert kurve for visuell TOJ oppgave. Data er plottet som en funksjon av bunn sirkel første svar over SOA (negative SOA indikere øverste sirkelen kom først, positive SOA indikere bunnen sirkel kom først). (C) Rådata og montert kurve for multisensorisk TOJ. Data er plottet som en funksjon av visuell flash første svar over SOA (negativ indikerer auditiv pip kom først, positive SOA indikere visuelle flash kom først). (D) Samme data fra AC plottet som gjennomsnittlig nøyaktighet (riktig identifisering av temporal rekkefølge) på hver forsinkelse (kollapset over negative og positive SOA). Klikk her for å view en større versjon av dette tallet.

Figur 3. McGurk oppnådde resultater og sammenligning av McGurk ytelse med Samtidighet Judgment ytelse. Representative data fra McGurk oppgaven med ASD og TD faggrupper, tilpasset med tillatelse fra ^27. (A) Tiltak mot McGurk stimulans for TD (vist i svart) og ASD (vist i rød) fag. På grunn av variasjonen av svar for samme stimuli både innenfor enkelte fag og på tvers av fag i en gruppe, blir svarene vist som prosent av forsøk som ble oppfattet som hvert fonem. ASD fagene hørt det auditive stavelsen "ba" på en større andel av studiene enn TD fag, mens TD fagene hørte smeltet audiovisuelle stavelsen "da" på en større andel av studiene enn ASD fag. (B) Sammenheng mellom bredden av den time bindende vindu (TBW) fra SJ oppgave og andelen av studier der det smeltet audiovisuelle stavelsen "da" ble oppfattet fra McGurk stimulans i den samme gruppen av ASD fag. Det var en signifikant negativ korrelasjon hvor lav McGurk oppfatning var korrelert med en større TBW (r = 0,46, p <0,05). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

Manuskriptet beskriver elementer av en psykologisk oppgave batteri som brukes til å vurdere tidsmessig behandling og skarphet i sensoriske og multisensorisk systemer forskning. Batteriet har stort bruksområde for en rekke bestander og har blitt brukt av vårt laboratorium for å karakter audiovisuelle timelig ytelse i typiske voksne ^18, barn ^10,39, og hos barn og voksne med autisme ^17,23. I tillegg har det blitt brukt til å undersøke hvordan ulike fasetter av batteriet forholder seg til hverandre i Correlational analyser ^27, og blir nå brukt til å forholde sensoriske og multisensorisk resultatmål til kognitive domener inkludert språk og kommunikasjon, oppmerksomhet og utøvende funksjon. Det er viktig å merke seg at den viktigste begrensningen av denne oppgaven batteri med hensyn til å teste personer med ASD er at formatet av oppgavene krever at deltakerne har de mottakelige språkkunnskaper for å forståverbale instruksjoner og viser denne forståelsen. Som sådan, er oppgaven batteri foreløpig kun egnet for testing av høytfungerende personer med ASD.

Hovedvekten av batteriet på timelige faktorer er jordet i betydningen av disse faktorene for bygging av veridical sensoriske og perseptuelle representasjoner. I den multisensorisk riket, er dette best fanget i konstruksjonen av en multisensorisk "temporal bindende vindu (TBW)," den epoken av tid der auditive og visuelle signaler kan sterkt påvirke hverandre. Som tidligere antydet, er dette vinduet en svært økologisk konstruksjon, ved at sensoriske hendelser og tilhørende energier skje på ulike avstander. Dermed sto for forskjellene i forplantning tider av auditive og visuelle signaler, vurderer hjernen audiovisuelle temporal struktur i forhold til dette vinduet, og dermed gjør en sannsynlighets dom for at de stimuli hører sammen eller ikke. Disse data strongly argumentere for TBW som et mål på tidsmessig skarphet og styrken av multisensorisk integrasjon, og faktisk har det vist seg at bredden av vinduet synes å være korrelert med størrelsen av bindingsprosessen, med de med mindre vinduer med større indekser av integrasjon ^18,27.

I tillegg til å være en sannsynlighets konstruere over enkeltpersoner, er det TBW også veldig avhengig av stimulans og oppgave. Faktisk, som fremhevet i batteriet som presenteres her, multisensorisk temp funksjon kan vurderes ved hjelp stimuli som spenner fra svært enkle og ikke-økologiske (f.eks blinker og piper) til den mest ethologically relevant av audiovisuelle signaler (dvs. tale). I tillegg kan TBW være avledet fra tiltak inkludert samtidighet dommer, timeordre dommer, oppfatning av illusoriske stimuli, etc. Derfor, den kollektive bruken av oppgaver som varierer i både sine stimulans og oppgave eventualiteter giden mest omfattende vindu inn audiovisuelle timelig funksjon.

Et individs TBW måles ved å trekke parametere fra en kurve skikket til deltakerens rå ytelse fra SJ oppgave. Derfor bør man sørge for å undersøke enkelte fag 'kurve passer for å sikre at den montert kurve beskriver nøyaktig rådata. Selv om en rekke av definisjoner for måling av bredden på TBW finnes i litteraturen, er det foreslått at de følgende kriterier kan brukes for enkelt å sammenligne tvers av fag og samtidig ta individuelle forskjeller i ytelse. Først bør den "venstre" og "høyre" TBW måles fra 0 msek (objektivt auditiv ledende asynchrony vs. visuell ledende asynchrony) i motsetning til den enkelte PSS (gjennomsnittet av den montert kurve). Dernest bør bredden skal måles 50% rapport av synkrone studier (ikke 50% av maksimal respons for det emnet), fangerekke asynchronies hvor en gjenstand rapportert "samtidig" for et flertall av forsøkene. Fordi enkelte fag rapportere aldri "samme tid" for mer enn 75% av forsøkene på noen SOA, vil dette gi størst antall emner som skal inngå i analysen.

Sammen med sin nytteverdi i å karakterisere multisensorisk temp funksjon i "neurotypical" befolkninger over hele levetiden, har elementer av den beskrevne oppgaven batteri blitt brukt til å vurdere sensoriske og multisensorisk prosesser i personer med ASD ^26-28,37. Selv om sanseforstyrrelser er klassisk assosiert med autisme, er det først nylig at disse forstyrrelsene har kommet inn i diagnose dialekt, og at en sterkere forståelse av hvordan endret multisensorisk funksjon kan bidra til autisme fenotype har blitt opparbeidet. Faktisk kjernen påvirket domener i autisme (dvs. sosial kommunikasjon) er representasjoner som er bygd påbasis av multisensorisk prosesser, sterkt tyder på at endringer i disse prosessene kan ha skadelige effekter på sosial kommunikasjon. Ved hjelp av elementer av den time batteri beskrevet her, har det blitt fastslått at multisensorisk timelig skarphet er dårligere i autisme, og at dette dårligere ytelse er relatert til tale forståelse måler ^28. Pågående arbeid søker å relatere ulike aspekter av audiovisuelle timelig ytelsen til en rekke kognitive tiltak.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Oscilloscope
Photovoltaic cell
Microphone
Noise-cancelling headphones
Chin rest
Audiometer