Een vertrouwensprotocol vergemakkelijkt de participatie van kinderen met ASD in elektrofysiologisch onderzoek

Summary

Elektrofysiologisch onderzoek is een belangrijk instrument voor het identificeren van biomarkers van ontwikkelingsstoornissen, waaronder Autism Spectrum Disorders (ASD), maar dataverzameling in deze populaties blijft uitdagend. Dit werk bevat een bekendmakingsprotocol om onderzoek te vergemakkelijken met elektroencefalografie (EEG) om de kans op het verzamelen van EEG-gegevens van kinderen met ASD te verbeteren.

Abstract

Dit document bevat een gedetailleerde beschrijving van een bekendmakingsprotocol, dat wordt gebruikt als een integraal onderdeel van een groter onderzoeksprotocol voor het verzamelen van elektroencefalografie (EEG) data en gebeurtenisgerelateerde potenties (ERP's). Momenteel maken de systemen die beschikbaar zijn voor het verzamelen van EEG / ERP-gegevens van hoge kwaliteit, aanzienlijke eisen aan kinderen met ontwikkelingsstoornissen, zoals die met een Autism Spectrum Disorder (ASD). Kinderen met ASD kunnen moeite hebben met aanpassing aan nieuwe situaties, tolereren van ongemakkelijke zintuiglijke stimuli, en rustig zitten. Dit bekendmakingsprotocol maakt gebruik van bewijsgebaseerde praktijken (EBP's) om de kennis en het begrip van de onderzoeksdeelnemers te vergroten over de specifieke activiteiten en stappen van het onderzoeksprotocol. De instrumenten in dit bekendmakingsprotocol zijn een sociaal verhaal, een visueel schema, het Premack-principe, rollenspel en modellering. Het doel van dit bekendmakingsprotocol is het vergroten van het begrip en degenenY en potentiële vermindering van angst voor deelnemers aan het kind, waardoor de kans op succesvolle afronding van het onderzoeksprotocol voor de verzameling van EEG / ERP-gegevens groter wordt.

Introduction

Autismespektrumstoornissen (ASD's) zijn neurodevelopmentale aandoeningen die worden gekenmerkt door een constellatie van sociale communicatieve moeilijkheden en beperkte, herhaalde gedragspatronen ^{1 , 2} . Aangezien het aantal geïdentificeerde individuen die voldoen aan de criteria voor ASD toeneemt, is ook het verlangen om de neurologische begrippen die verband houden met ASD beter te begrijpen. Deskundigen hebben gesuggereerd dat toekomstig onderzoek de ontwikkeling van processen moet omvatten voor het vroegtijdig detecteren van atypische hersenfunctie, die dan kan leiden tot interventies ter ondersteuning van de hersensystemen die zijn verondersteld om sociaal gedrag te beïnvloeden ¹⁴ . In het bijzonder gebruikt dit onderzoek tijdelijk gevoelige neuroimaging benaderingen – namelijk elektroencefalografie (EEG) en Event-Related Potentials (ERP's) – om audio-visuele (AV) spraakperceptie te beoordelen bij kinderen met typische ontwikkeling en risico's voor ASD en andere ontwikkelingAl gestremdheden. Het gebruik van elektrofysiologie technieken, zowel EEG als ERP, zal een beter begrip bieden van de neurale bases voor zowel typische als atypische AV-spraakperceptie over ontwikkeling. Deze onderzoeksaanpak omvat de analyse van zowel continue EEG-gegevens als ERP's. Omdat ERP's tijdsvergrendeld zijn, meerdere proefgemiddelden van het EEG, zal dit papier de procedures voor het verzamelen van EEG-gegevens bespreken.

Om ervoor te zorgen dat dit werk zo representatief is voor de bevolking, kunnen individuen met ASD die in verschillende mate van sociale, cognitieve en taalvaardigheid aanwezig zijn, als deelnemers worden opgenomen. Momenteel maken de systemen die beschikbaar zijn voor het verzamelen van EEG-gegevens van hoge kwaliteit, aanzienlijke eisen aan kinderen met ontwikkelingsstoornissen. Voorbeelden van gedrag dat individuen met ASD moeite hebben met aanpassen aan nieuwe situaties, tolereren ongemakkelijke zintuiglijke stimuli ( dwz met een EEG-pet), eenIk zit rustig. Deze moeilijkheden kunnen gekoppeld zijn aan de individuele uitdagingen van de sensorische verwerking, zijn / haar ontkoppeling in sociaal perspectief, potentiële cognitieve moeilijkheden en aandrang op samenleving. Collectief kunnen deze kenmerken invloed hebben op het vermogen van een kind om te voldoen aan de vereiste taken die de onderzoeksactiviteit ¹ omvatten. Daarom is het belangrijk om onderzoeksprotocollen te ontwikkelen die de sterkte van de kinderen ondersteunen en hun beperkingen opvangen om de deelname van kinderen met ASD te vergemakkelijken. Het doel is kinderen met ASD bij te staan ​​bij het voltooien van onderzoeksactiviteiten, zonder moeite en op een manier die leidt tot bruikbare neurobiologische gegevens.

Het huidige werk maakt deel uit van een grotere studie over blik en neurale respons op audiovisuele spraak bij kinderen met taal- en maatschappelijke handicaps, inclusief kinderen met ASD ^{11 , 12} . De primaireExperimenteel protocol omvat meerdere gedragsbeoordelingsessies, evenals één gesimuleerde en één echte EEG-dataverzamelingssessie. Details van de EEG- en ERP-verwerking en -analyse worden hier niet besproken; Zie Harwood et al. ⁹ voor de ERP-gegevensverwerkingsprotocollen.

De focus van dit document is een bekendmakingsprotocol dat is ontworpen om de uitdagingen aan te pakken om kinderen (met name mensen met ontwikkelingsstoornissen zoals ASD) aan te pakken om neurobiologisch onderzoek aan te pakken. Zoals bij veel onderzoeksstudies van dit type, moeten deelnemers een verscheidenheid aan gestandaardiseerde assessmenttaken afronden naast deelname aan EEG-gegevensverzameling. Vanwege de uitdagingen die mensen met ASD hebben in het omgaan met nieuwe omgevingen, tolereren van ongemakkelijke zintuiglijke stimuli, en langere tijd zitten, moeten strategieën worden ontwikkeld om deelnemersbegrip van de onderzoeksactiviteiten te vergroten. ToenameD begrip en agentschap zal het vermogen van de deelnemer om alle onderzoeksactiviteiten succesvol af te ronden vergroten. Belangrijk is dat dit protocol meerdere kansen biedt voor elke deelnemer om een ​​actieve beslissing te nemen over zijn / haar deelname, met een duidelijke mogelijkheid om zich af te wijzen en door de emotionele toestand tijdens het experiment te volgen, wordt doorlopende toestemming gewaarborgd ⁴ .

Het Nationaal Professionele Ontwikkelingscentrum voor Autisme en het Nationaal Autismecenter zijn twee organisaties die duidelijke criteria hebben ontwikkeld voor het opstellen van bewijsgebaseerde praktijken voor individuen met ASD ^{16 , 22} . In het protocol voor het huidige onderzoeksproject werden deze criteria gebruikt om specifieke interventies te identificeren, selecteren, ontwikkelen en implementeren die van toepassing zijn op de uitdagingen die personen kunnen ondervinden bij het succesvol deelnemen aan de onderzoeksactiviteiten. De specIfic interventies uit deze bronnen omvatten sociale narratieven, visuele ondersteuningen in de vorm van een visueel schema, rollenspel en modellering ²² . Daarnaast bevat het protocol een toepassing van het Premack-principe ¹⁸ . Het Premack-principe houdt in dat u een low-preference-activiteit volgt met een hoge voorkeur ^{13 , 18} , die een korte, duidelijke verbinding tussen het verwachte gedrag van het individu tot de beloning biedt. Als een kind bijvoorbeeld 10 minuten beantwoordt, dan kan hij gedurende 10 minuten met een speelgoed spelen.

Voorafgaand onderzoek suggereert dat sociale vertellingen een effectieve interventie zijn voor kinderen met ASD die verstoord gedrag vertonen ¹⁹ . Sociale verhalen geven achtergrond en informatie over de context van een situatie als een middel om meer begrip te geven die verband houdt met de sociale verwachtings. De meeste sociale verhalen omvatten verwachtte activiteiten, mogelijke perspectieven van anderen betrokken en manieren om met andere mensen te communiceren tijdens gestructureerde activiteiten (zie figuur 1 voor een voorbeeld van het hierbij gebruikte sociale narratief). Sociale verhalen zijn aangetoond om angst te verminderen en een individu te ondersteunen met verwachtingen in de nieuwe situatie ¹⁵ .

Een visueel schema kan effectief zijn bij het helpen van kinderen met ASD om nieuwe sociale situaties aan te pakken ²⁰ . Visuele ondersteuningen in het kader van een schema bieden individuen met ASD een statische verwijzing naar hulp bij het voorspellen van opkomende activiteiten (zie Figuur 2 voor een voorbeeld van het visuele schema dat hier gebruikt wordt). Bovendien, het verwijderen van activiteiten zoals ze zich voordoen, ondersteunt een begrip van de tijdsverloop en biedt een concrete visuele weergave van de sessie. Zonder deze visuele representatie kunnen individuen met ASD angstig worden alsZe kunnen niet begrijpen hoeveel tijd is verstreken en hoeveel tijd er over is in een activiteit of sessie. Een visuele ondersteuning die de deelnemer in staat stelt om zijn of haar emoties uit te drukken kan ook nuttig zijn om de deelnemer gemakkelijker te maken met verschillende emoties (zie figuur 3 voor een voorbeeld van een emotiebeoordelingsschaal).

Rolspelen en modelleren bieden de mogelijkheid om nieuwe situaties te zien en te oefenen voor individuen met ASD. Het proces van repetitie geeft duidelijkheid over het verwachte gedrag en vermindert verder angst voor deze nieuwe scenario's ^{8 , 22} . Rolspel, met inbegrip van modellering, biedt het individu een duidelijke kans om te oefenen en te beslissen over zijn keuze van deelname of het kiezen van een bepaalde activiteit (zie figuren 5 en 6 voor voorbeelden van rollenspel en modelleren met een speelgoed Beer en de chIld dragen de pet).

Sommige individuen met ASD en / of andere ontwikkelingsstoornissen mogen de volwassenheid of cognitieve capaciteit niet hebben ontwikkeld om de onderzoekstaken duidelijk te begrijpen. Inderdaad bestaat er een ethisch dilemma rond de participatie van kwetsbare groepen door hun moeilijkheden met begrip in complexe sociale situaties en de invloed die dit op geïnformeerde toestemming heeft. ¹⁷ . Echter, processen zijn ontwikkeld om betere instemming te waarborgen zonder onnodige druk ^{4 , 17} . Bijvoorbeeld, visuele symbolen en kogelpunten met eenvoudige uitleg worden hier gegeven, en de deelnemers worden gevraagd of zij akkoord gaan om deel te nemen aan de studie als een doorlopend proces ³ . Om het begrijpen van personen met ontwikkelingsstoornissen te vergemakkelijken, moet een protocol worden ontwikkeld dat zowel afgestemd is op de doelen van de studie, maar toch voldoet aan ethische richtlijnen, waaronderHet onderwerp kiest om zonder overreding deel te nemen of druk uit te drukken ⁶ .

Protocol

Alle procedures zijn goedgekeurd door de desbetreffende onderzoeksetiekcommissie aan de zuidelijke Connecticut State University en Yale University, met toestemming van de deelnemers. 1. Maak een Social Narrative Figuur 1 . Sociale Narratieve. Een voorbeeld sociaal verhaal, vóór de eerste afspraak en door de onderzoeker aan de deel…

Representative Results

Als onderdeel van een reeks studies over oogstimulatie en audiovisuele spraakperspectief, werd een initiële cohort van 25 deelnemers met ASD en gemiddelde IQ's (n = 25, 19 jongens, 6 meisjes, gemiddelde leeftijd = 10,25 jaar) aangeworven met een vergelijkbaar EEG-protocol ( Figuur 9 ). 72% van de kinderen in deze vorige cohort heeft het EEG-protocol afgerond. In de huidige cohort werden tot nu toe 15 deelnemers aan ASD gewerkt (n = 15, 11 jongens, 4 meisjes, gemidde…

Discussion

Het bekendmakingsprotocol hierboven omschreven, geldt voor EBP's om de kans te vergroten dat deelnemers aan het kind met ASD meerdere testsessies en EEG-dataverzameling kunnen voltooien. Voorafgaand aan de implementatie van de stappen in dit bekendmakingsproces waren de deelnemers niet in staat om alle onderdelen van het EEG-onderzoeksverzoekprotocol te voltooien. Voorlopige gegevens uit deze studie tonen aan dat alle deelnemers die deelnemen aan het vertrouwdingsprotocol de volledige EEG-gegevensverzameling kunnen …

Materials

Electroencephalography Net

Electrical  Geodesics Incorporated

EGI 300 Series Amplifier