Test de la fonction sensorielle et multisensorielle chez les enfants avec des troubles du spectre autistique

Abstract

En plus de déficiences dans la communication sociale et la présence d'intérêts restreints et comportements répétitifs, des déficits dans le traitement sensoriel sont maintenant reconnus comme un symptôme de base dans les troubles du spectre autistique (TSA). Notre capacité à percevoir et d'interagir avec le monde extérieur est enracinée dans le traitement sensoriel. Par exemple, écoute d'une conversation consiste à traiter les signaux auditifs provenant du haut-parleur (contenu de la parole, la prosodie, syntaxe) ainsi que les informations associées visuelle (expressions faciales, les gestes). Collectivement, l '«intégration» de ces multisensorielles (c.-à-audiovisuel combinée) des morceaux de résultats d'information dans une meilleure compréhension. Une telle intégration multisensorielle a été montré pour être fortement dépendante de la relation dans le temps des stimuli appariés. Ainsi, les stimuli qui se produisent à proximité temporelle étroite sont très susceptibles d'entraîner des changements de comportement et de perception - gains croyais être le reflet de lale jugement de la probabilité que ces deux stimuli proviennent de la même source système perceptuel. Modifications apportées à cette intégration temporelle devraient modifier fortement les processus perceptifs, et sont susceptibles de diminuer la capacité de percevoir et d'interagir avec notre monde précision. Ici, une batterie de tâches conçues pour caractériser divers aspects de traitement temporel sensorielle et multisensorielle chez les enfants atteints de TSA est décrite. En plus de son utilité dans l'autisme, cette batterie a un grand potentiel pour la caractérisation des modifications de la fonction sensorielle dans d'autres populations cliniques, ainsi que d'être utilisé pour examiner les changements dans ces processus à travers la durée de vie.

Introduction

La recherche traditionnelle en neurosciences a souvent approché comprendre la perception sensorielle en se concentrant sur les modalités sensorielles individuelles. Cependant, l'environnement se compose d'un large éventail d'entrées sensorielles qui sont intégrés dans une vue unifiée de perception du monde d'une manière apparemment facile. Le fait que nous existons dans un tel environnement multisensorielle riche exige que nous comprenons mieux la façon dont le cerveau combine les informations entre les différents systèmes sensoriels. La nécessité de cette compréhension est encore amplifié par le fait que la présence de plusieurs éléments d'information sensorielle se traduit souvent par des améliorations substantielles de perception et comportement ^3.1. Par exemple, il ya une grande amélioration (jusqu'à 15 dB dans le rapport signal-sur-bruit) dans la capacité à comprendre la parole dans un environnement bruyant si l'observateur peut également voir les mouvements des lèvres de l'orateur ^4-7.

L'un des principaux facteurs quiaffecte la façon dont les différentes entrées sensorielles sont combinés et intégrés est leur proximité temporelle relative. Si deux signaux sensoriels se produisent rapprochés dans le temps, une structure temporelle qui suggère une origine commune, ils sont très susceptibles d'être intégrées comme en témoignent les changements de comportement et la perception ^8-12. Un des outils expérimentaux les plus puissants pour examiner l'impact de la structure temporelle multisensorielle sur les réponses comportementales et de perception est le jugement de simultanéité (SJ) des tâches ^13-16. Dans une telle tâche, multisensorielle (par exemple, visuel et auditif) stimuli sont jumelés à divers asynchronies relance de déclenchement (OSS) allant de objectivement simultanée (ie., Un décalage de 0 ms temporelle) à hautement asynchrone (par exemple, 400 ms). Les participants sont invités à juger les stimuli que simultanée ou non par l'intermédiaire d'une simple pression de bouton. Dans une telle tâche, même lorsque les stimuli visuels et auditifs sont présentés à la SOAS de 100 ms ou plus, sujets rapportent que la paireétait simultanée sur une grande partie des essais. La fenêtre de temps dans laquelle deux entrées peuvent se produire et avoir une forte probabilité d'être perçue comme se produisant simultanément est connu comme la fenêtre de liaison temporelle (TBW) ^17-19.

Le TBW est une construction très éthologique, en ce qu'il représente les régularités statistiques du monde autour de nous ^19. La «fenêtre» offre une flexibilité pour la spécification des événements d'origine commune; une qui permet de stimuli qui se produisent à des distances différentes avec différents temps de propagation (à la fois physiques et neuronaux) d'être encore "lié" à une autre. Cependant, bien que la TBW est une construction probabiliste, les changements qui élargissent (ou contrats) la taille de cette fenêtre sont susceptibles d'avoir des effets en cascade et potentiellement néfastes sur la perception ^20,21.

troubles du spectre autistique (TSA) est un trouble neurologique qui a été diagnostiqué classique oSur la base des déficits dans la communication sociale et la présence d'intérêts restreints et comportements répétitifs ^22. En outre, et comme l'a récemment codifié dans le DSM-5, les enfants atteints de TSA présentent souvent des modifications dans leurs réponses aux stimuli sensoriels. Plutôt que de se limiter à un seul sens, ces déficits englobent souvent plusieurs sens dont ouïe, le toucher, l'équilibre, le goût et la vision. Avec une telle présentation "multisensorielle", les individus atteints de TSA présentent souvent des déficits dans le domaine temporel. Collectivement, ces observations suggèrent que la fonction temporelle multisensorielle peut être modifié de manière préférentielle dans l'autisme ^17,23-25. Bien que concorde avec le point de vue de la fonction sensorielle altérée dans les TSA, modifications de la fonction temporelle multisensorielle peuvent également être un facteur important pour les déficits dans la communication sociale dans les TSA, compte tenu de l'importance de la liaison rapide et précise des stimuli multisensoriels pour les fonctions sociales et de communication. Prenez comme unn exemple l'échange de discours décrit ci-dessus dans laquelle l'information importante est contenue à la fois dans l'auditoire et les modalités visuels. En effet, ces tâches ont été utilisées pour démontrer des différences importantes dans la largeur de la multisensorielle TBW élevées chez les enfants autistes de fonctionnement ^26-28.

En raison de son importance pour le fonctionnement normal de la perception, ses implications potentielles pour les processus d'ordre supérieur tels que la communication sociale (et d'autres capacités cognitives), et sa pertinence clinique, une batterie de tâches visant à évaluer la fonction temporelle multisensorielle chez les enfants atteints de TSA est décrite.

Protocol

Déclaration éthique: Tous les sujets doivent fournir un consentement éclairé avant l'expérience. La recherche décrite ici a été approuvé par l'Institutional Review Board de la Vanderbilt University Medical Center.

1. Expérience Set Up

1. Demandez aux participants de remplir les tâches dans une pièce sonore contrôlé faiblement éclairée.
   REMARQUE: Pensez à mettre en œuvre un horaire visuel ^29,30 dans le cadre de la conception de l'étude. Bien que chaque tâche dans cette batterie est relativement courte, effectuer plusieurs tâches dans une rangée peut causer de la fatigue chez certains enfants, à la fois avec le développement typique (TD) et atteints de TSA. Un horaire visuel devrait inclure toutes les activités prévues (les deux tâches et audience / examen de la vue), ainsi que de courtes pauses entre les tâches. Cette structure permettra de contribuer à une expérience de recherche globalement positive pour le participant, et a même été montré pour obtenir des réponses plus précises dans certains tâches ^31. Apposer une mentonnière à la table où le participant va se asseoir tout en complétant la tâche, avec l'écran d'ordinateur placé 60 cm du participant. Il se agit de se assurer que les stimuli sont la même intensité pour chaque participant. Utilisez un casque ou des enceintes anti-bruit pour la livraison de stimulus auditif.
2. En raison de différences dans les plates-formes expérimentales individuelles (carte son, carte graphique, système d'exploitation, etc.), vérifier la durée de relance et de stimulus asynchronies apparition (SOA) avec un oscilloscope, cellule photovoltaïque, et un microphone sur chaque ordinateur pour l'expérience.
   REMARQUE: Selon la plate-forme individuelle (par exemple, une carte son lent), faire des ajustements au code de l'expérience de sorte que le moment de la présentation du stimulus est exacte.

2. stimuli

1. Générer deux .wav ou .mp4 fichiers d'une durée de 16 ms (dont un 2-3 msec jusqu'à rampe et la rampe de descente) à 500 Hz et 1000 Hz. Pour ce faire,spécifiant une onde sinusoïdale de la fréquence souhaitée avec une rampe progressive jusqu'à la pleine amplitude, suivie d'une rampe de descente à la fin de la tonalité. Enregistrer l'onde sinusoïdale en tant que fichier auditif. Testez le volume de chaque ton avec un compteur de niveau de pression acoustique pour vérifier qu'il est joué à 60 dB. Si les enceintes sont utilisées pour présenter des stimuli auditifs, le son doit être testé à 60 cm de distance de l'écran (où le participant va se asseoir). Si un casque seront utilisés, mesurer le volume directement à côté de chaque casque.
   NOTE: Il est plus facile de garder l'ordinateur à un volume standard et ajuster le volume de la tonalité en ajustant en conséquence le code utilisé pour générer le stimulus ou un programme d'édition audio.
2. Créer stimuli visuels par soit précisant la taille et l'emplacement du flash dans le code de l'expérience, ou en générant une image JPEG ou bitmap avec un fond noir et un anneau blanc centré autour d'un réticule fixation et l'affichage au moment opportun. Réglez la duréedu flash visuel pour 16 ms dans le code de l'expérience.
3. Enregistrez stimuli de la parole par un locuteur natif dans une pièce calme contre un fond blanc uni des épaules avec le haut-parleur dans le centre de l'image. Enregistrez les stimuli vidéo avec la plus haute caméra vidéo haute résolution disponible. Alternativement, accessibles au public des vidéos de relance peuvent être utilisés si désiré.
   REMARQUE: vidéo et audio du haut-parleur disant les syllabes "ba" et "ga" sont nécessaires pour cette expérience.
   1. L'utilisation d'un programme de montage vidéo, exporter la composante auditive de chaque piste et enregistrer dans un fichier .wav séparée. Pour ce faire, aller dans la fenêtre des paramètres d'exportation et sélectionnez "fichier audio wav" dans le menu déroulant "Format". Cochez la case "Exporter Audio" puis cliquez sur "Exporter" pour le bas de la fenêtre Paramètres d'exportation.
   2. Ensuite, exporter la composante visuelle (ce est à dire, vidéo muette) de chaque une pisteD enregistrer dans un fichier .avi séparée. Pour ce faire, aller dans la fenêtre des paramètres d'exportation et sélectionnez "non compressé AVI" dans le menu déroulant "Format". Cochez la case "Exporter la vidéo», puis cliquez sur "Exporter" au bas de la fenêtre Paramètres d'exportation.
   3. Enfin, retirer la composante auditive de la "ga" piste et la remplacer par la composante auditive de la piste "ba" de faire le stimulus McGurk. Pour ce faire, sélectionnez l'option ".avi" fichier à partir du bureau dans la comme source vidéo en sélectionnant «Source», dans ce cas "ga_VOnly.avi". De même sélectionner l'autre vidéo "ba_Aonly.avi". Dans le menu de séquence de programme, veiller à ce que la vidéo (V1) Source "Vidéo 1" est "ga_VOnly.avi" et l'audio (A1) de la source «Audio 1» est «ba_Aonly.avi". Vérifiez que le début de la stimulus visuel "ga" est temporellement aligné avec les sti auditifsmulus «ba».
      NOTE: Il est important que les stimuli auditifs sont le même enregistrement exacte à la fois de l'audiovisuel et auditive seul stimulus (et pas seulement la même syllabe), de sorte que la seule différence entre un «ba» de l'audiovisuel et le stimulus McGurk est le composant vidéo. Cela permettra d'assurer que l'on peut faire une comparaison appropriée pour examiner l'influence du stimulus visuel sur la syllabe auditive perçue.

3. Groupe de Batterie

Remarque: Cette tâche nécessite que tous les participants sont en mesure de comprendre et de se conformer aux instructions verbales de l'expérimentateur.

1. Veiller à ce que tous les participants ont une vision normale en effectuant une simple dépistage avant le test. Utiliser un tableau de Snellen à 20 pieds et de demander au participant de lire chaque ligne avec les deux yeux ouverts (participants sera visualisation stimuli avec les deux yeux ouverts). Notez la ligne la plus basse de la partieicipants rapportent fidèlement les stimuli visuels. Les participants doivent avoir une vision de 20/40 ou mieux.
2. Veiller à ce que tous les participants ont une audition normale en testant les seuils auditifs à 500, 1000, 2000 et 4000 Hz dans chaque oreille. Test de l'audition devrait être achevé dans une chambre contrôlée de son avec un audiomètre.
   1. Pour trouver le seuil d'un participant, demander au participant de lever la main chaque fois qu'ils détectent un ton. Faites une tonalité pulsée 500 Hz acheminé à l'oreille droite à partir de 35 dB et de diminuer le volume de 5 dB. Une fois un participant ne détecte plus un ton, augmenter le volume de 5 dB de vérifier le volume le plus faible perceptible. Répétez cette procédure avec chaque fréquence, puis répéter toutes les fréquences de tonalité dans l'oreille gauche. Les participants doivent avoir des seuils de 20 dB ou plus faibles.
3. Veiller à ce que les participants sont en mesure de comprendre et de se conformer aux instructions verbales en mesurant la fois QI et compétences linguistiques réceptives avec standardisémesures neuropsychologiques avant le test. Les participants doivent avoir un QI mesuré de 70 ou plus. Si on le souhaite, des tests neuropsychologiques supplémentaire peut être effectuée à ce moment.

4. simultanéité Jugement (SJ)

REMARQUE: La tâche de SJ est un deux alternatives choix forcé tâche (2-AFC) et se compose d'un anneau visuelle et 1000 Hz ton auditive présentée à divers OSS (négatif = auditive précédant visuelle, positif = visuelle procédure auditif) présenté dans un ordre aléatoire .

1. Veillez à inclure assez grand OSS (au moins -400 à 400 msec) pour obtenir une mesure précise de la pleine largeur de la TBW (typique du jeu de relance: -400, -300, -200, -150, -100, - 50, 0, 50, 100, 150, 200, 300, 400 msec SOA). Utilisez le même ensemble de SOA pour chaque participant, ce qui permet de faciliter la comparaison des performances de la tâche tous les participants. Présenter un minimum de 20 essais par SOA pour une estimation précise. La tâche prend environ 15-20 min à remplir. Fournir une courte pause toutes les 100 essais pour réduire la fatigue des participants.
2. Demandez au participant d'observer un flash et un bip et expliquer que leur tâche est de décider si le flash et le signal sonore se sont produites en même temps ou à des moments différents. Demandez au participant d'appuyer sur "1" sur le pavé numérique, si les stimuli sont produites en même temps, ou "2", si les stimuli sont survenues à un moment différent.
   REMARQUE: si une zone de réponse est disponible, il peut également être utilisé pour la collecte des réponses. Inclure ces mêmes instructions à l'écran de réponse après chaque essai.
3. Comme une alternative substitut le flash et le signal sonore avec un discours symbolique visuelle et auditive (portés à la bouche «ba» et exprimé «ba») et présente en même OSS avec la même instruction de tâche ("même temps ou à temps différent?"). De cette manière, comparer la TBW pour les stimuli de complexité variable et le contenu social au sein de sujets individuels^27.

5. temporelle ordre Jugement (FCE)

REMARQUE: La tâche auditive de FCE est une tâche 2-AFC utilisée pour examiner l'acuité temporelle de traitement auditif. La tâche visuelle FCE est une tâche 2-AFC utilisée pour examiner l'acuité temporelle de traitement visuel. La tâche multisensorielle FCE est une tâche 2-AFC utilisée pour examiner l'acuité temporelle dans l'ensemble audition et la vision. Chaque tâche prend environ 10 à 15 min pour terminer.

1. Dans la tâche auditive de FCE, demander au participant d'écouter les deux bips présentés (500 Hz et 1000 Hz) à divers retards et demander au participant d'appuyer sur "1" si le ton plus haut est d'abord joué ou appuyez sur "2" si le ton plus bas est joué en premier. Présent 20 essais pour chaque SOA dans un ordre aléatoire.
   REMARQUE: Par rapport à la tâche de SJ, il existe une gamme dynamique bien plus faible des OSS sur lesquels la perception auditive des unisensory et les changements d'ordre visuels temporelles, à cet effete utiliser un ensemble de relance où les petits OSS sont plus fortement représentés (typique jeu de relance: -250, -200, -150, -75, -50, -35, -20, -10, 10, 20, 35, 50, 75 , 150, 200, 250 msec SOA, où négative = ton plus haut précédant ton plus bas, positif = ton plus bas procéder ton plus haut) pour les tâches de TOJ unisensory.
2. Dans la tâche visuelle FCE, charger le participant d'observer deux cercles (ci-dessus et ci-dessous une fixation réticule central) à divers retards et demander au participant d'appuyer sur "1" si le cercle principal apparaît en premier ou appuyez sur "2" si le cercle du bas affiche premier. Présent 20 essais pour chaque SOA dans un ordre aléatoire.
   NOTE: Dans cette tâche, les OSS négatives indiquent que le cercle du haut a été présenté premiers OSS et positifs indiquent que le cercle du bas a été présenté en premier.
3. Dans la tâche de TOJ audiovisuel, charger le participant d'observer un petit flash centrale et écouter une tonalité unique (1000 Hz) à divers retards et demander au participant t o appuyez sur "1", si le signal sonore a été présenté pour la première ou appuyez sur "2" si le flash a été présenté en premier. Présent 20 essais pour chaque SOA dans un ordre aléatoire.
   REMARQUE: Précision dans la TOJ audiovisuel est généralement bien pire par rapport à la FCE auditif unisensory et les tâches de TOJ visuels. Cela nécessite une plus large gamme des OSS par rapport aux tâches unisensory de PFCE (typique jeu de relance: -300, -250, -200, -150, -100, -80, -50, -20, 0, 20, 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300). Dans cette tâche, les OSS négatives indiquent que l'auditoire a été présenté d'abord et OSS positif indiqué que le visuel a été présenté en premier.
   Remarque: Comme pour la tâche SJ, la tâche FCE peut être adapté pour examiner traitement temporel sur plusieurs types de stimuli. Voici la tâche FCE a été complété par des stimuli simples (bips sonores et visuels clignote), mais cela peut être étendu à regarder les autres paires de relance comme la parole et le mouvement biologique ^24.

TLE "> 6 McGurk Groupe.

NOTE: L'illusion McGurk se compose d'une vidéo de la syllabe visuelle "ga" jumelé avec un enregistrement sonore de la syllabe "ba". De nombreux sujets seront effectivement fusionner les syllabes visuelles et auditives et de percevoir cette paire que la syllabe "da" ou "tha" ^32.

1. Demandez au participant d'observer différentes syllabes et demander au participant de signaler la syllabe qu'ils percevaient. Dans un bloc présents 20 essais chacune des syllabes unisensory (auditives seules syllabes (A- "ba", A- "GA") et seulement syllabes visuels (V- "ba", V- "ga") dans un ordre aléatoire. En un second bloc, présents 20 essais chacune des syllabes audiovisuels (AV «ba», AV "ga", et le "ba" A- / V- "ga" McGurk relance) dans un ordre aléatoire. Demandez au participant d'appuyer sur la lettre sur le clavier correspondant à lasyllabe perçue ("appuyez sur b pour ba, appuyez sur g pour ga, appuyez sur d pour da, appuyez sur t pour tha"). Cette tâche prend environ 5 à 10 min au total pour terminer.
2. Une estimation plus prudente consiste en un format de réponse ouverte ³³ dans laquelle le participant annonce à haute voix la syllabe perçue et la réponse est enregistrée par l'expérimentateur.

Representative Results

Cette tâche batterie est avérée très fructueuse dans la mesure des différences individuelles dans le traitement temporel chez les personnes avec et sans TSA ^17,18,23,27. Pour la tâche SJ, tracer les données résultant de chaque sujet individuel en calculant d'abord la proportion de réponses à chaque sujet SOA qui a répondu "synchrone" et ensuite le montage de la courbe de réponse obtenue avec une courbe de Gauss. Comme illustré sur la figure 1A, il existe une fenêtre de temps dans laquelle des paires de stimuli visuels, auditifs peuvent être présentés avec un retard et seront perçues comme synchrone sur une proportion élevée d'essais. La largeur de la «gauche» (couvrant auditive-premières asynchronies) et «droite» (couvrant asynchronies visuels et unième) côté de la TBW est mesurée en calculant la largeur de la fenêtre de 0 ms à la SOA de chaque côté qui correspond à 50% de réponses synchrones (lignes pointillées, figure 1A). Un résultat robuste travers botparticipants h de TD et les populations cliniques est que le droit TBW (premier visuel) est généralement plus large que la gauche (auditif premier) TBW. Les participants atteints de TSA montrent également une TBW plus large que leurs homologues de TD (figure 1B).

Pour les tâches PFCE, les données de chaque sujet individuel est d'abord tracées en calculant la proportion de réponses à chaque SOA que le stimulus «positive» a été perçu comme étant présenté en premier (ton plus haut, cercle du bas, flash visuel), et la réponse résultant courbes de chaque tâche sont en forme avec une courbe de Gauss cumulatif. Courbes Exemple PFCE à partir d'un seul sujet de TD sont présentés dans la figure 2. Bien que le rendement sur ​​les tâches de TOJ unisensory est très précis pour tous, mais les plus petits OSS (2A et 2B), la détermination de l'ordre temporel dans modalités est beaucoup plus difficile, et indexée par un beaucoup plus légère courbe (2C) et une diminution de la précision (2D </ Strong>) pour la tâche multisensorielle FCE. Le point de simultanéité subjective (PSS) pour chaque sujet est mesurée en calculant la SOA au cours de laquelle les sujets effectuent au hasard (voir la ligne en pointillés, figure 2A-C). Effectuer un t-test pour déterminer se il ya des différences entre les groupes. Pour comparer les performances dans des tâches ou à travers des sujets, calculer la précision à chaque SOA et l'intrigue en fonction du délai entre la paire de relance (effondrer à travers le SOA positive et négative à chaque retard; voir la figure 2D). Certaines études portant sur ​​le traitement sensoriel dans les TSA ont constaté des différences dans les tâches TOJ entre TSA et TD groupes ^23,34, tandis que d'autres ne ont pas observé de différences significatives entre les groupes ^27. La raison de ces écarts ne est pas claire, bien que forte hétérogénéité entre les individus atteints de TSA ³⁵ et de légères différences dans la structure des tâches à travers ces études peut jouer un rôle.

McGurk perceptionest analysée par le calcul de la proportion d'essais que le participant perçu le percept "da" fondu par rapport au nombre total d'essais présentés. Exemples de résultats de la tâche McGurk sont indiqués pour un groupe de TSA et sous réserve de TD figure 3A. Même au sein de la même personne, les réponses aux stimuli peuvent souvent varient d'essai à procès, il est donc utile d'examiner la répartition de ces réponses. Il ya actuellement un débat dans la littérature sur les différences de l'intégration multisensorielle et indexée par McGurk perception. Certains groupes ont constaté que les sujets de TD ont augmenté par rapport à la perception McGurk ASD soumet ^27,36, tandis que d'autres ont constaté que les sujets TSA avaient plus McGurk perception ^37. Certains de ces écarts peuvent se expliquer par des différences dans le stimulus McGurk utilisée dans chaque étude. Certains stimuli McGurk sont "plus fort" que d'autres (par exemple, ils sont plus susceptibles de susciter l'McG illusoireurk percept sur ​​une forte proportion d'essais pour un sujet) que d'autres, qui peut être quantifiée par un modèle récent de la variabilité McGurk perception ^38. A titre d'exemple de l'utilité de cette batterie, les différences individuelles dans la transformation temporelle (tels que la largeur de la TBW) peuvent être corrélées avec les différences de performance sur une tâche perceptive comme l'illusion McGurk (figure 3B). Plusieurs études ont observé un lien entre l'acuité temporelle dans la tâche de SJ et les différences de perception de la perception de la parole dans la tâche McGurk et d'autres mesures d'intégration multisensorielle ^18,27.

Figure 1. simultanéité Jugement (SJ) résultats. Des données représentatives de l'arrêt simultanéité (SJ) tâche pour un seul sujet de TSA (âge = 8) et un seul sujet de TD (âge = 9). (A (B) courbes équipée TBW pour le même sujet ASD en bleu et un seul sujet de TD se affiche en rouge. Le sujet de TD a une TBW plus petit (de gauche TBW = 166 ms, droit TBW = 196 ms) que le sujet de TSA. Se il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 2. temporelle ordre Jugement (FCE) résultats. De données représentant du jugement temporel commande (FCE) tâches à partir d'un seul sujet de TD (âge = 15). (A) Les données brutes et courbe ajustée pour untâche TOJ uditory. Les données sont tracées en fonction de la hauteur inférieure premières réponses à travers les différents SOA (SOA négatives indiquent plus aigu est venu en premier, les OSS positifs indiquent pas inférieur est venu en premier). (B) Les données brutes et courbe ajustée pour tâche visuelle FCE. Les données sont tracées en fonction de cercle en bas premières réponses à travers le SOA (SOA négatives indiquent cercle supérieur est venu en premier, les OSS positifs indiquent cercle du bas est venu en premier). (C) Les données brutes et courbe ajustée pour multisensorielle FCE. Les données sont tracés en fonction de Flash visuelle premières réponses à travers le SOA (négatif indique un bip sonore est venu en premier, les OSS positifs indiquent éclair visuelle est venu en premier). (D) Mêmes données de AC tracées que la précision moyenne (identification correcte de l'ordre temporel) à chaque retard (effondré à travers le SOA positif et négatif). Se il vous plaît cliquez ici pour vIEW une version plus grande de cette figure.

Figure 3. Résultats McGurk tâches et comparaison des performances McGurk avec une performance de simultanéité Jugement. Les données représentatives de la tâche McGurk avec TSA et les groupes de matières TD, adapté avec la permission de ^27. (A) les réponses à la relance McGurk pour TD (en noir) et TSA (en rouge) sujets. En raison de la variabilité des réponses pour le même stimulus à la fois à l'intérieur et entre les sujets individuels sujets dans un groupe, les réponses sont présentées comme le pour cent d'essais qui ont été perçu comme chaque phonème. Sujets TSA entendu la syllabe auditive «ba» sur un plus grand pourcentage d'essais que les sujets TD, tandis que les sujets de TD entendu le fondu audiovisuel syllabe "da" sur un plus grand pourcentage d'essais à ASD sujets. (B) La corrélation entre la largeur de la fenêtre temporelle de liaison (TBW) de la tâche de SJ et la proportion des essais dans lesquels le fusible audiovisuel syllabe "da" a été perçue à partir de l'impulsion McGurk dans le même groupe de sujets DMPS. Il y avait une corrélation négative significative où la faible perception McGurk a été corrélée avec une plus grande TBW (r = 0,46, p <0,05). Se il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Discussion

Le manuscrit décrit les éléments d'une batterie de tâches psychophysique qui sont utilisés pour évaluer le traitement et l'acuité temporelle dans la recherche sensorielle et systèmes multisensorielles. La batterie a une large applicabilité pour un certain nombre de populations et a été utilisé par notre laboratoire afin de caractériser la performance temporelle audiovisuel chez les adultes, les enfants typiques ^{18 10,39,} et chez les enfants et adultes atteints d'autisme ^17,23. En outre, il a été utilisé pour examiner comment diverses facettes de la batterie se rapportent à un autre dans les analyses de corrélation ^27, et est actuellement utilisée pour relier les mesures sensorielles et multisensorielles performance aux domaines cognitifs y compris la langue et de la communication, l'attention et les fonctions exécutives. Il est important de noter que la principale limitation de cette tâche en ce qui concerne la batterie à tester les personnes avec autisme est que le format des tâches exige que les participants ont les compétences réceptives de langue pour comprendredes instructions verbales et indiquent que cette compréhension. En tant que tel, la pile de la tâche ne est actuellement appropriée pour tester les individus à haut fonctionnement avec TSA.

L'accent de la batterie sur les facteurs temporels est fondée sur l'importance de ces facteurs pour la construction de représentations sensorielles et perceptives véridiques. Dans le domaine multisensorielle, ce est le mieux saisi dans la construction d'un multisensorielle "fenêtre temporelle de liaison (TBW)," l'époque de temps dans lequel les signaux auditifs et visuels peut fortement influencer les uns les autres. Comme suggéré précédemment, cette fenêtre est une construction très écologique, en ce que les événements sensoriels et leurs énergies associées arriver à des distances différentes. Ainsi, tenant compte des différences de temps de propagation des signaux auditifs et visuels, le cerveau évalue structure temporelle audiovisuel par rapport à cette fenêtre, et permet ainsi un jugement probabiliste pour déterminer si les stimuli appartiennent ou non ensemble. Ces données strongly valoir pour la TBW comme une mesure de l'acuité temporelle et la force de l'intégration multisensorielle, et en effet il a été montré que la largeur de cette fenêtre semble être corrélée avec l'ampleur du processus de liaison, avec ceux ayant de petites fenêtres ayant des indices de grandes l'intégration ^18,27.

En plus d'être une construction probabiliste entre les individus, la TBW est également très dépendante de relance et de la tâche. En effet, comme le souligne la batterie présentée ici, la fonction temporelle multisensorielle peut être évaluée en utilisant des stimuli allant du très simple et non écologiques (par exemple, clignote et bips) aux plus éthologiquement pertinente des signaux audiovisuels (c.-à-parole). En outre, la TBW peut être dérivée de mesures y compris les jugements de simultanéité, les jugements d'ordre temporel, perception des stimuli illusoires, etc. Par conséquent, l'utilisation collective des tâches qui diffèrent à la fois dans leurs tâches relance et éventualités fournissentla fenêtre la plus complète en fonction temporelle audiovisuel.

TBW d'un individu est mesurée par extraction de paramètres à partir d'un ajustement de la courbe de performances brutes du participant de la tâche de SJ. Par conséquent, il faut prendre soin d'examiner la courbe de sujets individuels se adapte pour se assurer que la courbe ajustée décrit avec précision les données brutes. Bien que toute une gamme de définitions pour mesurer la largeur de la TBW existe dans la littérature, il est suggéré que les critères suivants seront utilisés pour comparer facilement à travers les sujets tout en capturant les différences individuelles dans la performance. Tout d'abord, la «gauche» et «droite» TBW doit être mesurée de 0 msec (objectivement auditive leader asynchronisme vs asynchronisme leader visuelle) par opposition à la PSS individuelle (la moyenne de la courbe ajustée). Deuxièmement, la largeur doit être mesurée au rapport de 50% des essais synchrones (pas 50% de la réponse maximale pour ce sujet), capturer legamme de asynchronies dans lequel un sujet a rapporté "en même temps" pour la majorité des essais. Parce que certains sujets ne rapportent jamais "en même temps" plus de 75% des essais sur une SOA, ce qui permettra au plus grand nombre de sujets à inclure dans l'analyse.

Avec son utilité dans la caractérisation de fonction temporelle multisensorielle dans les populations «neurotypiques» à travers la durée de vie, des éléments de la batterie de tâche décrite ont été utilisés pour évaluer les processus sensoriels et multisensorielles chez les individus atteints de TSA ^26-28,37. Bien que des troubles sensoriels ont été classiquement associé à l'autisme, ce ne est que récemment que ces perturbations sont entrés dans la langue vernaculaire de diagnostic, et qu'une plus grande appréciation de la façon dont la fonction multisensorielle altérée peut contribuer au phénotype de l'autisme a été gagné. Domaines effet, le noyau impacté dans l'autisme (ie, la communication sociale) sont des représentations qui sont construits sur labase de processus multisensorielles, suggérant fortement que des modifications de ces processus pourraient avoir des effets néfastes sur la communication sociale. Utilisant des éléments de la batterie temporelle décrit ici, il a été établi que l'acuité temporelle multisensorielle est plus pauvre dans l'autisme, et que cette moins bonne performance est liée à la compréhension du langage mesure ^28. Les travaux en cours cherche à relier divers aspects de la performance temporelle audiovisuel à une foule de mesures cognitives.

Materials

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