Ein Vertrautmachungsprotokoll erleichtert die Teilnahme von Kindern mit ASD in der elektrophysiologischen Forschung

Summary

Die elektrophysiologische Forschung ist ein wichtiges Instrument zur Identifizierung von Biomarkern von Entwicklungsstörungen, einschließlich Autismus-Spektrum-Störungen (ASD), aber die Datenerhebung in diesen Populationen bleibt eine Herausforderung. Diese Arbeit stellt ein Vertrautungsprotokoll vor, um die Forschung zu begleiten, die die Elektroenzephalographie (EEG) beinhaltet, um die Wahrscheinlichkeit des Sammelns von EEG-Daten von Kindern mit ASD zu verbessern.

Abstract

Dieses Papier enthält eine detaillierte Beschreibung eines Vertrautungsprotokolls, das als integraler Bestandteil eines größeren Forschungsprotokolls verwendet wird, um Elektroenzephalographie (EEG) Daten und Event-bezogene Potenziale (ERPs) zu sammeln. Gegenwärtig stellen die für die Erfassung qualitativ hochwertiger EEG / ERP-Daten zur Verfügung stehenden Systeme erhebliche Anforderungen an Kinder mit Entwicklungsstörungen wie etwa mit einer Autism Spectrum Disorder (ASD). Kinder mit ASD können Schwierigkeiten haben, sich an neuartige Situationen anzupassen, unbequeme Sinnesreize zu tolerieren und ruhig zu sitzen. Dieses Vertrautungsprotokoll verwendet Evidenzbasierte Praktiken (EBPs), um das Wissen und das Verständnis der Forscher der spezifischen Aktivitäten und Schritte des Forschungsprotokolls zu erhöhen. Die Werkzeuge in diesem Vertrautungsprotokoll sind eine soziale Erzählung, ein visueller Zeitplan, das Premack-Prinzip, Rollenspiel und Modellierung. Das Ziel dieses Vertrautungsprotokolls ist es, das Verständnis zu erhöhen und zu agencY und um die Angst für Kinderteilnehmer potenziell zu reduzieren, was zu einer größeren Wahrscheinlichkeit des erfolgreichen Abschlusses des Forschungsprotokolls für die Erhebung von EEG / ERP-Daten führt.

Introduction

Autismus-Spektrum-Störungen (ASDs) sind neurodevelopmentale Störungen, die durch eine Konstellation von gesellschaftlichen kommunikativen Schwierigkeiten und eingeschränkten, sich wiederholenden Verhaltensmustern gekennzeichnet sind ^{1 , 2} . Da die Anzahl der identifizierten Personen, die die Kriterien für ASD erfüllen, zunimmt, ist auch der Wunsch, die mit der ASD verbundenen neurologischen Grundlagen besser zu verstehen. Experten haben vorgeschlagen , dass die zukünftige Forschung sollte die Entwicklung von Verfahren zur Früherkennung von atypischer Hirnfunktion umfasst, die dann zu Interventionen führen die Gehirnsysteme stellten die Hypothese beeinflussen Sozialverhalten ¹⁴ zu unterstützen. Insbesondere untersucht diese Forschung zeitlich sensible neuroimaging-Ansätze – nämlich Elektroenzephalographie (EEG) und Event-related Potentials (ERPs) – um die audiovisuelle (AV) Sprachwahrnehmung bei Kindern mit typischer Entwicklung und denjenigen, die für ASD und andere gefährdet sind, zu bewerten EntwicklungAl Behinderungen. Die Verwendung von elektrophysiologischen Techniken, sowohl EEG als auch ERP, wird ein besseres Verständnis der neuronalen Grundlagen für sowohl typische als auch atypische AV-Sprachwahrnehmung über die Entwicklung bieten. Dieser Forschungsansatz umfasst die Analyse von kontinuierlichen EEG-Daten und ERPs. Da ERPs zeitgesperrte, mehrstufig gemittelte Teile des EEG sind, werden in diesem Beitrag Verfahren zur Erfassung von EEG-Daten erörtert.

Um sicherzustellen, dass diese Arbeit so repräsentativ für die Bevölkerung wie möglich ist, werden Personen mit ASD, die mit unterschiedlichem Grade von sozialer, kognitiver und Sprachfähigkeit präsentieren, als Teilnehmer eingeschlossen. Gegenwärtig stellen die für die Erfassung hochwertiger EEG-Daten zur Verfügung stehenden Systeme erhebliche Anforderungen an Kinder mit Entwicklungsstörungen. Beispiele für Verhaltensweisen, die Personen mit ASD haben können Schwierigkeiten mit gehören Anpassung an neuartige Situationen, tolerieren unbequeme sensorische Reize ( dh das Tragen einer EEG-Cap), einS ruhig sitzen Diese Schwierigkeiten können mit den sensorischen Bearbeitungsproblemen des Einzelnen, seiner Trennung in sozialer Perspektive, potenziellen kognitiven Schwierigkeiten und Beharren auf Gleichheit verbunden sein. Zusammenfassend können diese Merkmale die Fähigkeit eines Kindes beeinflussen, die geforderten Aufgaben, die die Forschungsaktivitäten umfassen, einzuhalten ¹ . Daher ist es wichtig, Forschungsprotokolle zu entwickeln, die die Stärken der Kinder unterstützen und ihre Einschränkungen berücksichtigen, um die Teilnahme von Kindern mit ASD zu erleichtern. Ziel ist es, Kindern mit ASD bei der Durchführung von Forschungsaktivitäten ohne Zwang und in einer Weise zu helfen, die zu nutzbaren neurobiologischen Daten führt.

Die aktuelle Arbeit ist Teil einer größeren Studie über Auge Blick und neuronale Reaktion auf audiovisuelle Sprache bei Kindern mit Sprache und soziale Behinderungen, einschließlich Kinder mit ASD ^{11 , 12} . Die primäreDas experimentelle Protokoll beinhaltet mehrere Verhaltensbeurteilungssitzungen sowie eine simulierte und eine echte EEG-Datenerfassungssitzung. Details der EEG- und ERP-Verarbeitung und -Analyse werden hier nicht diskutiert; Siehe Harwood et al. ⁹ für die ERP-Datenverarbeitungsprotokolle.

Im Mittelpunkt dieses Aufsatzes steht ein Vertrautungsprotokoll zur Bewältigung der Herausforderungen, mit denen sich Kinder (vor allem mit Entwicklungsbehinderungen wie ASD) in die neurobiologische Forschung einbringen müssen. Wie in vielen Forschungsstudien dieser Art müssen die Teilnehmer neben der Teilnahme an der EEG-Datenerfassung auch eine Vielzahl von standardisierten Beurteilungsaufgaben abschließen. Aufgrund der Herausforderungen, denen sich Personen mit ASD bei der Bewältigung von neuartigen Umgebungen gegenübersehen, unbequeme Sinnesreize tolerieren und noch über längere Zeit sitzen, müssen Strategien entwickelt werden, um das partnerschaftliche Verständnis der Forschungsaktivitäten zu erhöhen. Erhöhen, ansteigenD Verständnis und Agentur wird die Fähigkeit des Teilnehmers erhöhen, alle Forschungsaktivitäten erfolgreich abzuschließen. Wichtig ist, dass dieses Protokoll für jeden Teilnehmer mehrere Möglichkeiten bietet, eine aktive Entscheidung über seine / ihre Teilnahme zu treffen, mit einer klaren Fähigkeit, sich auszuruhen, und durch die Überwachung des emotionalen Zustands während des gesamten Experiments ist die Fortsetzung der Zustimmung gewährleistet ⁴ .

Das Nationale Berufsentwicklungszentrum für Autismus und das Nationale Autismuszentrum sind zwei Organisationen, die klare Kriterien für die Etablierung von evidenzbasierten Praktiken für Personen mit ASD ^{16 , 22 entwickelt haben} . Das Protokoll für das aktuelle Forschungsprojekt nutzte diese Kriterien, um spezifische Interventionen zu identifizieren, auszuwählen, zu entwickeln und umzusetzen, die für die Bewältigung der Herausforderungen gelten, denen sich Einzelpersonen bei der erfolgreichen Teilnahme an den Forschungsaktivitäten stellen können. Die specInteressenten aus diesen Quellen sind soziale Erzählungen, visuelle Unterstützungen in Form eines visuellen Zeitplans, Rollenspiels und Modellierung ²² . Darüber hinaus enthält das Protokoll eine Anwendung des Premack-Prinzips ¹⁸ . Das Premack-Prinzip beinhaltet eine niedrige Präferenzaktivität mit einer Hochpräferenzaktivität ^{13 , 18} , die eine kurze, klare Verbindung zwischen den erwarteten Verhaltensweisen des Individuums zur Belohnung liefert. Zum Beispiel, wenn ein Kind Fragen für 10 min beantwortet, ist er / sie dann in der Lage, mit einem bevorzugten Spielzeug für 10 min zu spielen.

Frühere Untersuchungen deuten darauf hin, dass soziale Erzählungen eine wirksame Intervention für Kinder mit ASD sind, die störende Verhaltensweisen aufweisen ¹⁹ . Soziale Erzählungen geben Hintergrund und Informationen über den Kontext einer Situation als Mittel zur Verbesserung des Verständnisses im Zusammenhang mit der sozialen ErwartungS. Die meisten gesellschaftlichen Erzählungen beinhalten erwartete Aktivitäten, mögliche Perspektiven anderer Beteiligter und Wege zur Interaktion mit anderen Menschen bei strukturierten Aktivitäten (siehe Abbildung 1 für ein Beispiel für die hier verwendete soziale Erzählung). Es wurden soziale Erzählungen gezeigt, um Angst zu reduzieren und eine Person mit Erwartungen in der neuen Situation zu unterstützen ¹⁵ .

Ein visueller Zeitplan kann wirksam bei der Unterstützung von Kindern mit ASD sein, um in neuartigen sozialen Situationen zu bewältigen ²⁰ . Visuelle Unterstützung im Rahmen eines Zeitplans bieten Personen mit ASD eine statische Referenz zur Unterstützung bei der Vorhersage der bevorstehenden Aktivitäten (siehe Abbildung 2 für ein Beispiel für die visuelle Zeitplan hier verwendet). Darüber hinaus, die Entfernung von Aktivitäten, wie sie auftreten, unterstützt ein Verständnis der Zeit und bietet eine konkrete visuelle Darstellung der Sitzung. Ohne diese visuelle Darstellung können Personen mit ASD ängstlich werdenSie sind nicht in der Lage zu verstehen, wie viel Zeit vergangen ist und wie viel Zeit in einer Aktivität oder Sitzung verlassen wird. Eine visuelle Unterstützung, die es dem Teilnehmer ermöglicht, seine Emotionen auszudrücken, kann auch nützlich sein, um dem Teilnehmer die Möglichkeit zu geben, sich besser mit verschiedenen Emotionen auseinanderzusetzen (siehe Abbildung 3 für ein Beispiel einer Emotionsbewertung).

Rollenspiel und Modellierung bieten die Möglichkeit, neue Situationen für Personen mit ASD zu sehen und zu praktizieren. Der Prozeß der Probe bietet Klarheit über das erwartete Verhalten und verringert die Angst für diese neuartigen Szenarien ^{8 , 22} . Das Rollenspiel, einschließlich der Modellierung, bietet dem Einzelnen eine klare Gelegenheit, sich zu entscheiden und eine Entscheidung über seine Wahl der Teilnahme oder das Entscheiden einer bestimmten Aktivität zu treffen (siehe Abbildungen 5 und 6 für Beispiele für Rollenspiele und Modellierung mit einem Spielzeug Bär und die ChIld trägt die Kappe).

Einige Personen mit ASD und / oder anderen Entwicklungsstörungen haben möglicherweise nicht die Reife oder kognitiven Fähigkeiten entwickelt, um Forschungsaufgaben klar zu verstehen. Tatsächlich gibt es ein ethisches Dilemma die Beteiligung von benachteiligten Gruppen aufgrund ihrer Schwierigkeiten mit Verständnis in komplexen sozialen Situationen und die Auswirkungen rund um diese ¹⁷ auf informierte Zustimmung hat. Allerdings wurden Prozesse entwickelt, um eine informierte Zustimmung ohne unangemessenen Druck besser zu gewährleisten ^{4 , 17} . Zum Beispiel werden hier visuelle Symbole und Aufzählungspunkte mit einfachen Erklärungen gegeben, und die Teilnehmer werden gefragt, ob sie sich einig sind, an der Studie als laufenden Prozess teilzunehmen ³ . Um das Verständnis von Personen mit Entwicklungsstörungen zu erleichtern, muss ein Protokoll entwickelt werden, das sich sowohl mit den Studienzielen als auch mit den ethischen Richtlinien einhergehtDas Thema, das ohne Überzeugung teilnehmen oder den Druck rückgängig machen möchte ⁶ .

Protocol

Alle Verfahren wurden von der zuständigen Forschung Ethik-Ausschuss an der Southern Connecticut State University und Yale University, mit Zustimmung der Teilnehmer genehmigt. 1. Erstellen Sie eine Social Narrative Abbildung 1. Soziale Erzählung. Eine Stichprobe soziale Erzählung, die dem Teilnehmer vor dem ers…

Representative Results

Als Teil einer Reihe von Studien über Augenblick und audiovisuelle Sprachwahrnehmung wurde eine anfängliche Kohorte von 25 Teilnehmern mit ASD und durchschnittlichen IQs (n = 25, 19 Jungen, 6 Mädchen, mittleres Alter = 10,25 Jahre) mit einem ähnlichen EEG-Protokoll rekrutiert ( Abbildung 9 ). 72% der Kinder in dieser früheren Kohorte haben das EEG-Protokoll abgeschlossen. In der aktuellen Kohorte wurden bisher 15 Teilnehmer mit ASD rekrutiert (n = 15, 11 Jungen, 4 M…

Discussion

Das oben beschriebene Vertrautungsprotokoll gilt für EBPs, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass Kinderteilnehmer mit ASD mehrere Testsitzungen und EEG-Datenerfassung abschließen können. Vor der Umsetzung der Schritte in diesem Vertrautungsprozess konnten die Teilnehmer nicht alle Komponenten des EEG-Forschungserwerbsprotokolls abschließen. Vorläufige Daten aus dieser Studie zeigen, dass alle Teilnehmer, die sich in das Vertrautungsprotokoll engagieren, die vollständige EEG-Datenerfassung abschließen konnte…

Materials

Electroencephalography Net

Electrical  Geodesics Incorporated

EGI 300 Series Amplifier