Summary
이것은 눈-추적 데이터의 질적 비교 사례 연구 분석 사회 비디오 장면의 첫 순간에 볼 3 참가자: 자폐증 스펙트럼 장애과 comorbid 주의 적자 활동적인 장애, 하나 하나 하나 neurotypical 컨트롤입니다.
Abstract
어린이 자폐증 스펙트럼 장애 (ASD)와 함께 참석 하 고 인식 하는 사회적 자극 일상 생활 상황에서 자신의 능력을 약하게 하는 감각 지 각 처리 적자를 알려져 있습니다. 이후 사회 정보에 미묘한 동적 변화 매일 사회 에피소드에 의하여 이루어져 있다, 부적절 한 사회적 상호 작용에 참석 하거나, 표정, 자세, 제스처 등 미묘한 인간의 비언어 적인 신호 처리 실패 발생할 수 있습니다. 전통적인 행동 등급 비늘 또는 정적 사회 장면에 따라 평가 도구는 캡처 사회 시나리오에서 순간 순간 변화에 제한이 있습니다. 눈-추적 평가, 비디오 기반 모드에서 관리 될 수 있는 따라서, 임상 관찰을 증가 시키기 위해 선호 된다. 자폐증 스펙트럼 장애 (ASD), 단일 사례 비교 디자인, 3 참가자의 눈-추적 데이터, 아이 사용 하 여이 연구에서는 다른 comorbid 주의 적자 활동적인 장애 (ADHD)와 neurotypical 컨트롤 캡처 그러나 그들은 사회적 시나리오의 비디오를 볼. 눈-추적 실험 연구 질문에 대답 도움이 되었습니다: 어떻게 사회 주의 3 참가자 사이 다가? (AOIs)의 영역을 미리 정의 하 여 관련 또는 무관 한 사회적 자극에 그들의 시각적 주의 동영상에 나타나는 첫 번째 사회적 자극에 얼마나 빨리 각 참가자 참석, 얼마나 오랫동안 각 참가자 그 자극에 참석 하 고 AOIs, 그리고 시선 내에서 동시에 같은 사회 현장에 나타나는 여러 사회적 자극 사이 교대는, 비교, 캡처하고 비디오 기반 눈-추적 실험 분석 합니다.
Introduction
ASD 가진 사람은 사회 커뮤니케이션, 구조화 된 관측 적인 평가 부모 인터뷰에서 기존의 행동 증거에 따라 행동 적자에 의해 특징으로 알려져 있습니다. 또한, 감각 처리 이상 최근 통합 되었습니다 ASD1의 DSM 5 진단 기준에. 사회 정보 처리에는 낮은 수준의 감각 지 각 처리 및 사회 정보의 높은 수준의 사회 인지 처리 포함 됩니다. 감각 지 각 처리 사회적 자극에 참석 하 고 사회 인지 처리의 사회적 해석에는 인스턴트 검색 및 응답 계획을 위한 단기 메모리 뱅크에 그들을 인코딩할 수 있는 기능을 말합니다. 사회 추론 그리고 문제 해결2,3. 따라서, 사회적 정보 처리 적자는 종종 사회 불안 및 부 주의 함 같은 다른 psychobehavioral 특성으로 이어질. 이 주의 적자 활동적인 장애 (ADHD)와 ASD의 높은 comorbid 보급 속도 그림 될 수 있습니다. 20% ~ 504comorbid ADHD에 ASD의 존재를 추정 하는 반면 30%에서 80%, comorbidity ASD에서 ADHD에 대 한 범위 추정 되었다.
두 가지 주요 가설 사회 정보 처리에서 적자에 대 한 계정 앞으로 넣어 왔다-즉, 강화 된 지 각 작용 (EPF)와 약한 중앙 일관성 (WCC). EPF는 WCC 부품5의 interelement 관계를 함께 당겨서 wholes의 본질을 파생 그들의 약점을 의미 하는 반면에 overattentiveness 또는 근 심, ASD 가진 개인에 의해 특정 부분을 말합니다. 두 이론적 프레임 워크는 세계적으로 구성 동시에 한정 된 사회적 컨텍스트6,7에서 제시 하는 여러 자극 처리에 그들의 실패를 증명. 이전 얼굴 감정 인식 연구 정적 얼굴 식을 사용 하 여 사진8, 그것은 ASD 그룹 표시 지역화 된 처리 하는 경향이 발견 얼굴 기능 (예: 입의 모양)의 configural에서 약한 것 같다 하지만 EPF를 사용 하 여 함께 당기는 더 추상적인 지 각 개념 여러 얼굴 구성 요소 간의 공간 관계 등 WCC에 의해 가정으로 요구 처리 (예., 눈 썹과 눈 시선의 강도 사이의 거리) 9,10.
이후 매일 사회 에피소드 구성 동적 순간 순간 미묘한 변화 사회 정보, 어떤 실패를 참석 하거나 미묘한 인간의 비언어 적인 단서, 표정, 자세, 제스처 등을 감각 지 각 처리에 관여 다른의 관계의 의미가 사회적 자극 부적절 한 사회 인지 처리 발생할 수 있습니다. 눈-추적 실험 점점 사회 정보 처리 연구에에서 임상 관찰을 보완 하기 위해 사용 되었습니다. 눈-추적 데이터, scanpath 패턴, 시각 고정 횟수 및 시각적 기간의 형태로 사회 정보 ASD11,12,13,14에서에서 처리 조사 주요 생체 되었습니다. ,15.
이 연구에서 우리 두 참가자 ASD와 ASD ADHD neurotypical 아이는 다르게 사회적 비디오 장면의 첫 순간 처리 여부 조사 하 눈 추적 기술의 사용을 보여 줍니다. 눈 추적자 장비 보기 중 4 개의 주요 지표를 캡처: 시각적 fixations, 첫 번째 고정 기간, 총 고정 기간 및 공간 배치의 형태와 고정 포인트의 시퀀스 scanpath 패턴의 수. 이 방법에서는, 얼마나 오래 그들은 계속 해 서 그 AOIs 보고에 대 한 사회적인 장면에 처음 나타나는 AOIs에 의해 미리 정의 된 각 참가자 시청각 자극에 참석 하는 얼마나 빨리 그리고 그들의 시선을 동일에서 동시에 나타나는 여러 AOIs 사이 교대 사회 현장 캡처할 수 있다. AOIs는 첫 번째 순간 (즉, 500ms)와 scanpaths의 궤도 동안에 흥분을 어떤 지연 데이터 분석에 대 한 중요 한 증거를 제공 합니다. 이 패러다임을 사용 하 여이 단일 사례 비교 연구의 질적 분석에서 대표적인 연구 결과 보고 됩니다.
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Protocol
보호자 및 참가자 동의 초등 학교에 채용 과정에서 얻은 고 홍콩 연구에서 ASD에 대 한 어린이 서비스 센터 홍콩의 교육 대학교의 대학 윤리 검토 위원회에 의해 승인 되었다.
1. 비디오 기반 평가의 사용
- 여러 사회 동영상을 제작, 약 1 분, 그 사회적 맥락 (그림 1)에 여러 사람이 관련 된 일상 생활 시나리오의 구성.
- 여러 사회 동영상을 제작, 약 1 분, 그 사회적 맥락에서 여러 사람이 관련 된 일상 생활 시나리오의 구성. 우리의 사례 연구에서 세 자녀에 대 한 각 자식 같은 3 동영상을 시청. 첫 번째 비디오 보여줍니다 다음 사회 시나리오. 붐비는 식당에서 학생이 동시에 전화 통화는 곳 그녀의 가방을 자리에 없고 인식도 그의 요청 (그림 1)의 여 인에 의해 점유 되는 빈된 좌석 명소. 두 번째 비디오가 다음 사회 시나리오. 학생 들은 익숙하지 않은 학생을 보고 게임을 너무 가까이 오는 동안 체스 게임은. 세 번째 비디오가 다음 사회 시나리오. 소년의 그림은 그의 친구는 실수로 테이블에 컵에서 물을 유출 하는 때 파괴 된다.
- 모든 동영상의 전문가 평가 실시 합니다. 배우 의도, 감정, 그리고 그들의 표정과 몸짓을 통해 생각을 포함 하는 전문가 의해 대부분에 동의 하는 그 사회 시나리오를 선택 합니다.
2입니다. 참가자 모집
- 참가자의 수영장에서 누가 연구 포함을 만족 하는 선택 조건과 일치 하는 ASD-adhd, ASD 가진 참가자와 neurotypical 제어 그들의 의료 진단 보고서와 까마귀의 표준 진보적인의 백분위 점수를 사용 하 여 매트릭스16.
- 5 백분위 수 계급을 그들의 레이븐 백분위 점수를 변환 합니다. 계급 II 또는 III (평균)에서 수행 하 고 난 (평균) 위 순위 위에 득점 하는 사람들을 제외 하는 참여자를 선택 또는 순위 IV (평균).
3. 눈-추적 실험
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실험 설정
- 눈-추적 방의 1 개의 측에 23 인치 컬러 LCD 모니터에 1920 x 1080 픽셀의 화면 해상도와 참가자 로부터 약 60 cm의 거리에서 눈 추적기를 사용 하 여 비디오를 표시 합니다. 눈 추적자 눈-추적 룸 (그림 2)의 다른 측면에서 운영 하는 연구 조사를 했습니다.
- 또 다른 연구 조사를 참가자 옆에 앉아 하 고 모니터의 화면을 보면서 참가자를 지시 했습니다. 분할의 반대편에는 자식 앞에서 모니터를 놓고 눈 추적자에 연결 합니다. 눈-추적 장비 선택, 테스트 환경 및 설정 절차는 이전17을논의 했다.
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교정 과정
- 각 막 반사 적외선 기술을 사용 하 여 안구의 움직임을 포착 하 여 화면에서 보기 경계 설정 교정 점 보러 참가자를 지시 합니다. 모든 녹색 점 또는 라인 회색 동그라미 점 들에 속하는 경우 보정 제대로 이루어집니다.
- 녹색 점이 나 라인의 일부는 회색 내에서을 하지 원 할 점 보정을 반복 합니다.
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동영상 보기
- 동영상을 볼 사회 한 참가자를 지시 하 고 눈 추적기를 사용 하 여 보고 하는 동안 그들의 눈 운동 데이터를 캡처하십시오.
4. 데이터 분석
- 정의 하 고 AOIs 내 첫 순간 고정 합니다.
- AOIs (그림 3)로 비디오의 각 장면에서 외관의 그들의 초기 500 ms에서 컨텍스트 관련 대상 (얼굴, 손, 대상된 개체, 등)을 선택 하 고 왼쪽된 패널에 정보 상자에 AOIs을 라벨.
- 추가의 완료, 현재 프레임에 AOIs의 선택에 따라 커서 하단 패널에서 타임 라인 표시줄에서 다음 프레임으로 이동 합니다.
- 소셜 비디오 dev의 이야기로 사람들의 움직임 때문에 비디오의 각 시간 프레임에서 대상 지역 변경으로 수동으로 위치와 눈 추적기의 프레 젠 테이 션 비디오 소프트웨어에서 비디오의 각 프레임에서 AOIs의 경계를 조정 elops입니다.
- 상단 패널에서 선택 단추를 클릭 하 고 필요한 경우 새로운 장면에 새 AOIs를 추가 합니다. 일부 기존 AOIs는 500 ms에 대 한 (비디오의 타임 스탬프는 하단 왼쪽된 패널에서 확인할 수 있습니다) 현재 장면에서 또는 비디오에서 새로운 프레임에 적용 되지 않습니다 새 프레임에서 그들을 비활성화 하려면이 AOIs에 마우스 오른쪽 단추로.
- 눈-추적 지표의 통계 분석을 실행 합니다. 아래 설명 된 대로 눈 추적자에 통계 데이터 처리의 단계를 수행 합니다.
- 어린이의 녹음을 선택 하십시오.
- 분석에 대 한 미디어 파일을 선택 합니다.
- 사용 가능한 비디오에서 선택 합니다.
- 분석 선택된 미디어를 클릭 합니다.
- 설명 통계 를 선택 (예., 합계).
- 통계 에 따라 조치를 선택 (예., 첫 번째 고정 기간, 방문 수).
- 행에서 녹음 을 선택 합니다.
- 열에서 아오이 미디어 요약 을 선택 합니다.
- 눈-추적 패턴 분석을 업데이트 를 클릭 합니다. 눈-추적 패턴 통계의 결과 화면에 표시 됩니다.
- 눈-추적 데이터에서 장면의 scanpath를 만듭니다.
- 소프트웨어에서 시각화 및 GazePlot 를 선택 합니다.
- 시각화에 대 한 왼쪽된 패널에서 미디어 와 녹음 을 선택 합니다.
- 하단 타임 라인에서 대상 장면의 시작 부분에 낮은 커서를 이동 하 고 대상 현장의 끝 위쪽 커서 이동.
- 누적 누적 scanpath를 표시 하려면 데이터 필드에 대 한 선택 다는 것을 확인 하십시오.
- 내보내기 및 시각화 이미지 는 scanpath를 별도 이미지 파일로 저장을 클릭 합니다.
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Representative Results
7 세 ~ 9 세 소셜 비디오 전술 패러다임을 사용 하 여 세 (ASD, ASD adhd와 컨트롤) 3 광둥 말하는 어린이의 눈-추적 데이터를 여기 (표 1) 표시 됩니다.
첫 번째 고정 기간 (당 500 ms 대상 아오이)은 ASD ASD ADHD 아이 (모두 110 ms) 보다 neurotypical 아이 (150 ms)에 대 한 더. 총 고정 기간 (당 500 ms 대상 아오이) neurotypical 아이 (170 ms)와 ASD 어린이 (180 ms)에 대 한 보다 ASD ADHD 아이 (120 ms)에 대 한 짧은 했다. 총 수 고정 (당 500 ms 대상 아오이) neurotypical 아이 (4.09), 그리고 (3.19) ASD ADHD 아동에 대 한 짧은 대 한 두 번째 ASD 어린이 (4.62), 가장 큰 했다.
Scanpath 플롯 여러 AOIs 사회 현장에서의 비주얼 검색 캡처. 첫 번째 비디오에서 한 10의 에피소드에 대 한 세 자녀의 scanpaths의 예는 그림 4 및 동영상 1 - 3에 표시 됩니다.
비디오 1: 컨트롤의 Scanpaths. 이 비디오를 보려면 여기 클릭 하십시오 (다운로드 오른쪽 클릭.)
비디오 2: ASD 가진 아동의 Scanpath. 이 비디오를 보려면 여기 클릭 하십시오 (다운로드 오른쪽 클릭.)
비디오 3: ASD adhd 아동의 Scanpath. 이 비디오를 보려면 여기 클릭 하십시오 (다운로드 오른쪽 클릭.)
그림 1: 비디오 1에 필수적인 사회 장면의 예. 첫 번째 장면에서 소년 식당 직원에서 그의 식사를 기다리고 있습니다. 두 번째 장면에서는, 그는 전화 통화는 누가 근처 자리에 대 한 찾고 있습니다. 세 번째 장면에서 그는 여부 그가 그녀의 옆 빈의 자에 앉을 수 있는 아가씨를 묻습니다. 마지막 장면에서 여자는 그의 요청을 통지 하지 않습니다 하 고 빈된의 자에 가방을 두고. 실망 때문에 그가 앉을 수 있는 장소를 찾을 수 없습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 눈-추적 실험 설정. 연구 조사 눈-추적 실험 방의 1 개의 측에 모니터 앞에서 동영상을 보기에 대 한 아이 게 지시 했다. 비디오 디스플레이 같은 방에 파티션을 구분의 반대편에 다른 컴퓨터를 사용 하 여 다른 수 사관에 의해 통제 되었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 대상 비디오 1에서 AOIs의 예. 색된 타원은 비디오1에서 장면 중 하나에 첫 순간을 표시 하는 AOIs (즉, 얼굴, 눈, 입, 손, 휴대 전화, 그리고 여자의 가방). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: 컨트롤 (위), (가운데), ASD 가진 아이와 ASD-ADHD (아래)와 함께 아이 Scanpaths. 예를 들어 비디오 1 사회적 장면 촬영, 파란색 점 neurotypical 제어 자식, ASD 자녀에 대 한 녹색 점 ASD ADHD 아동에 대 한 빨간 점은 scanpaths를 추적 합니다. 그림에서 점 시각적 fixations의 위치를 나타냅니다. 점들은 더 큰, 더 이상 아이가 시각적 자극에 그 특정 자리에 참석. 점 들에 번호 500 ms의 비디오 장면 내에서 시각적 fixations의 시퀀스를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 참가자 그룹 | 레이븐 점수 | 등급 | 첫 번째 고정 기간 (밀리초) | 총 고정 기간 (밀리초) | 고정 수 |
| 제어 | 120 | 3 | 150 | 170 | 4.09 |
| ASD | 129 | 1 | 110 | 180 | 4.62 |
| ASD ADHD | 115 | 3 | 110 | 120 | 3.19 |
표 1: 세 아 이들의 눈 추적자 측정의 기술 통계.
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Discussion
첫 번째 순간 고정 기간 neurotypical 아이 대 한 보다 ASD ADHD와 ASD 어린이 대 한 짧은 했다. 총 고정 기간 사회적인 자극에 시각적 주의 일반적인 감소를 보여주는 neurotypical 아이 대 한 보다 ASD ADHD 아동에 대 한 짧은 했다. 이 ASD ADHD 아동 사회 현장에서 사회적 자극의 항목에 참석에 지연 보였다 보였다. 이 지연 중요 한 순간 사회 정보, 사회 정보 및 후속 사회 인지 처리의 오해도 이어질 수 있는 등록을 건너뛸 자식을 발생할 수 있습니다.
총 고정 수 있던 neurotypical 아이 대 한 보다 ASD ADHD 아동에 대 한 지역화 된 AOIs 내의 고정 카운트의 총 수는 ASD 자식에 대 한 최고 동안. ASD 가진 어린이 자질 처리; 고용 제안 향상 된 지 각 작용 (EPF)의 프레임 워크에서 ASD 결과 과거를 지 원하는 것이 따라서, 그들은 시각적으로 참석 하는 AOIs의 자세한 내용은 neurotypical 컨트롤 할.
3 어린이의 결과 비교, ASD 자식 사회적 자극의 여러 AOIs 통해 적은 검사 수행 표시 됩니다. 이 ASD 어린이 관련 사회적 자극 사이의 관계를 함께 당기는에 의해 경험 하는 어려움에 의해 설명 될 수 있습니다. 이 ASD 동시에 참석 하 고 여러 AOIs 사이 검색을 요구 하는 감각 지 각 처리에 적자를 보여줍니다 약한 중앙 일관성 이론 (CWW)에 의해 차지 될 수 있습니다.
Scanpath 분석에 대 한 몇 가지 제한 사항은 설명 합니다. 비록 동일한 scanpath 사진 사용, 그것은 실제로 장면이 포함 되어 있습니다 다른 임시 기간 내 (이 연구에서 그것은 미리 정의 된 10 초 길이의 영상으로). 따라서, 있을 수 있습니다의 시선 공간 오류 반드시 참가자 줄거리에 집중은의 실제 위치를 나타내지 않는 scanpath 플롯에 반점. 조사는 데이터 분석 및 해석 하는 동안 이러한 잠재적 치른 다 오류의 조심 해야 합니다.
AOIs 눈 추적자에 수동으로 표시 해야, 이후 시각 고정 마커 자체에서 대기 시간이 있을 수 있습니다. AOIs 했다 수동으로 움직이는 사회적 자극에 대 한 플롯, 이후 각 아오이 모든 AOIs에 걸쳐 지속 시간 기간에 약간의 오류가 있을 합니다. 예를 들어 미리 정의 된 500 ms는 아오이 수 있다 표시 되었습니다 498 ms 또는 510 양이 어려워질 수 있습니다 공연의 비교 같은 비디오에는 달리 다른 동영상 전체 성능 기준을 한 비디오에서 다른 다. 그럼에도 불구 하 고,이 유물 모든 세 참가자에 같은 영향을 미칠 것입니다 하 고 따라서이 참가자의 특정 유형에 대 한 바이어스를 만들 수 있습니다.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
저자는이 종이 생성 하는 넓은 연구 대학 교부 금 위원회의 홍콩 특별 행정 지역, 중국에서 일반 연구 기금에 의해 재정적으로 지원 인정 (번호 부여: GRF 844813); 그리고 연구에 의해 지원 제도 2017/18 특수 교육 부서 및 홍콩의 교육 대학에서 상담.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Tobii Pro TX300 | Tobii | N/A | Screen based eye-tracker (300Hz refreshing rate) |
| Tobii Pro Studio | Tobii | N/A | Software for analyzing eyetracking data |
References
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