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Method Article
We describe how to implement a battery of behavioral tasks to examine the processing and integration of sensory stimuli in children with ASD. The goal is to characterize individual differences in temporal processing of simple auditory and visual stimuli and relate these to higher order perceptual skills like speech perception.
Zusätzlich zu Beeinträchtigungen der sozialen Kommunikation und der Gegenwart beschränkt Interessen und repetitive Verhaltensweisen, sind Defizite in der sensorischen Verarbeitung nun als Kern Symptom bei Autismus-Spektrum-Störung (ASD) anerkannt. Unsere Fähigkeit, wahrzunehmen und mit der Außenwelt zu interagieren ist in sensorischen Verarbeitung verwurzelt. Zum Beispiel hört ein Gespräch bringt Verarbeitung der akustische Signale aus den Lautsprechern (Sprachinhalt, Prosodie, Syntax) sowie die dazugehörigen Bildinformation (Mimik, Gestik). Zusammen die "Integration" dieser multisensorische (dh kombiniert audiovisuellen) Stücke von Informationen führt zu einer besseren Verständnis. Solche multisensorische Integration wurde gezeigt, stark von der zeitlichen Beziehung der gepaarten Stimuli sein. So Reize, die in enger zeitlicher Nähe auftreten, mit hoher Wahrscheinlichkeit in Verhaltens- und Wahrnehmungsleistungen führen - Gewinne geglaubt reflektiert das zu seinUrteil Wahrnehmungssystem der Wahrscheinlichkeit, dass diese beiden Stimuli aus der gleichen Quelle stammen. Änderungen in dieser zeitliche Integration wird erwartet, dass Wahrnehmungsprozesse stark verändern, und werden wahrscheinlich in der Lage, genau zu erkennen und sich mit unserer Welt zu verringern. Hier wird eine Batterie von Aufgaben entwickelt, um verschiedene Aspekte der sensorischen und multisensorischen zeitliche Verarbeitung charakterisieren autistischen Kindern beschrieben. Zusätzlich zu seiner Nützlichkeit bei Autismus besitzt der Akku ein großes Potenzial für die Charakterisierung von Veränderungen der sensorischen Funktionen in anderen klinischen Populationen sowie verwendet werden, um Veränderungen in diesen Prozessen über die Lebensspanne zu prüfen.
Traditionelle neurowissenschaftliche Forschung hat oft angesprochen Verständnis der Sinneswahrnehmung durch die Fokussierung auf den einzelnen Sinnesmodalitäten. , Die Umwelt besteht jedoch aus einer Vielzahl von Sinneseindrücke, die zu einem einheitlichen Wahrnehmungs Blick auf die Welt in einer scheinbar mühe Weise integriert sind. Die Tatsache, dass wir in einer so reichen multisensorischen Umgebung existieren erfordert, dass wir ein besseres Verständnis der Art und Weise, in der das Gehirn kombiniert die Informationen über die verschiedenen Sinnessysteme. Die Notwendigkeit dieses Verständnis wird weiter durch die Tatsache, dass das Vorhandensein von mehreren Stücken von sensorischen Informationen häufig zu wesentlichen Verbesserungen des Verhaltens und Wahrnehmungs 1-3 amplifiziert. Beispielsweise gibt es eine große Verbesserung (bis zu 15 dB im Signal-zu-Rausch-Verhältnis) in der Fähigkeit, Sprache in einer geräuschvollen Umgebung zu verstehen, wenn der Beobachter sehen auch des Sprechers Lippenbewegungen 4-7.
Einer der wichtigsten Faktoren,Einfluss darauf, wie die verschiedenen Sinneseindrücke werden kombiniert und integriert ist ihre relative zeitliche Nähe. Wenn zwei Sinneseindrücke in der Zeit auftreten, dicht beieinander, eine zeitliche Struktur, die gemeinsame Herkunft vermuten lässt, sind sie sehr wahrscheinlich integriert, wie durch Änderungen im Verhalten und Wahrnehmung 8-12 nachgewiesen werden. Eines der mächtigsten Werkzeuge für die experimentelle Untersuchung der Auswirkungen der multisensorische Zeitstruktur auf Verhaltens- und Wahrnehmungsreaktionen ist Gleichzeitigkeit Urteil (SJ) Aufgaben 13-16. In einer solchen Aufgabe werden multisensorische (zB visuelle und auditive) Reize bei verschiedenen Reizbeginn Asynchronität (SOA), die von objektiv gleichzeitige gepaart (dh., Einen zeitlichen Versatz von 0 ms), um hoch asynchrone (zB 400 ms). Teilnehmer werden gebeten, die Reize als simultane oder nicht über einen einfachen Tastendruck zu beurteilen. In einer solchen Aufgabe, auch wenn die visuelle und auditive Reize bei SOA von 100 ms oder mehr präsentiert, zu berichten, dass das Paar Themenwurde simultan auf einem großen Teil der Versuche. Das Zeitfenster, in dem zwei Eingänge kann auftreten, und haben eine hohe Wahrscheinlichkeit, wie auftretende gleichzeitig als zeitliche Bindung Fenster (TBW) 17-19 bekannt wahrgenommen.
Die TBW ist ein hoch ethologischer Konstrukt in die sie repräsentiert die statistischen Gesetzmäßigkeiten der Welt um uns 19. Das "Fenster", liefert Flexibilität für die Spezifikation der Ereignisse des gemeinsamen Ursprung; eine, die für die Stimuli in verschiedenen Entfernungen mit unterschiedlichen Laufzeiten (sowohl physische als auch neuronale) noch "gebunden" zu sein, um miteinander auftreten können. Obwohl der TBW ist eine probabilistische Konstrukt sind jedoch Änderungen, auszuweiten (oder) die Größe des Fensters wahrscheinlich Kaskadierung und möglicherweise nachteilige Auswirkungen auf die Wahrnehmung 20,21 zu haben.
Autismus-Spektrum-Störung (ASD) ist eine Erkrankung des Nervensystems, die klassisch o diagnostiziert wurden die Basis der Defizite in der sozialen Kommunikation und das Vorhandensein von eingeschränkten Interessen und repetitive Verhaltensweisen 22. Darüber hinaus, und wie vor kurzem in der DSM-5 kodifiziert, Kinder mit Asperger-Syndrom weisen häufig Veränderungen in ihren Reaktionen auf Sinnesreize. Anstatt auf eine einzelne Sinne beschränkt, diese Defizite umfassen oft mehrere Sinne einschließlich Hören, Tasten, Balance, Geschmack und Vision. Zusammen mit einem solchen "multisensorischen" Präsentation, Menschen mit ASD zeigen häufig Defizite in der zeitlichen Bereich. Zusammengenommen deuten diese Beobachtungen, dass multisensorische Zeitfunktion kann bevorzugt in Autismus 17,23-25 geändert werden. Obwohl in Einklang mit dem Blick auf veränderte sensorische Funktion in ASD, können Veränderungen beim multisensorische Zeitfunktion auch ein wichtiger Faktor für die Defizite in der sozialen Kommunikation im ASD sein, angesichts der Bedeutung schnelle und genaue Bindung der multisensorische Reize für die soziale und Kommunikationsfunktionen. Nehmen Sie als einn Beispiel das Sprachaustausch oben beschrieben, in denen wichtige Information ist sowohl in der auditiven und visuellen Modalitäten enthalten. Tatsächlich sind diese Aufgaben wurden verwendet, um signifikante Unterschiede in der Breite des multisensorischen TBW in hoher Funktionieren autistische Kinder 26-28 demonstrieren.
Aufgrund seiner Bedeutung für die normale Wahrnehmungsfunktion, ihre möglichen Auswirkungen auf höherer Ordnung Prozesse wie soziale Kommunikation (und andere kognitive Fähigkeiten), und ihre klinische Relevanz, ist eine Batterie von Aufgaben entwickelt, um multisensorische Zeitfunktion bei Kindern mit ASD zu bewerten beschrieben.
Ethics Statement: Alle Fächer müssen Einverständniserklärung vor dem Experiment werden. Die hier beschriebene Forschung wurde von der Vanderbilt University Medical Center der Institutional Review Board genehmigt worden.
1. Experiment einrichten
2. Stimuli
3. Aufgabe Batterie
HINWEIS: Diese Aufgabe erfordert, dass alle Teilnehmer in der Lage, zu verstehen und einzuhalten verbalen Anweisungen des Versuchsleiters.
4. Gleichzeitigkeit Urteil (SJ)
HINWEIS: Die SJ Aufgabe ist eine zwei alternative Forced-Choice-Aufgabe (2-AFC) und besteht aus einem visuellen Ring und 1.000 Hz Gehör Ton an verschiedenen SOAs vorgestellt (negativ = Gehör vorstehenden visuelle, positiv = visuelle Verfahren Gehör) in zufälliger Reihenfolge dargestellt .
5. Zeitliche Bestell Urteil (TOJ)
HINWEIS: Der Gehör TOJ Aufgabe ist ein verwendet, um die zeitliche Schärfe des auditiven Verarbeitung prüfen 2-AFC Aufgabe. Die visuelle TOJ Aufgabe ist ein verwendet, um die zeitliche Schärfe der visuellen Verarbeitung zu untersuchen 2-AFC Aufgabe. Die multisensorische TOJ Aufgabe ist eine zur zeitlichen Schärfe über Vorsprechen und Vision zu untersuchen 2-AFC Aufgabe. Jede Aufgabe nimmt ungefähr 10 bis 15 min in Anspruch.
HINWEIS: Der McGurk Illusion besteht aus einem Video von der visuellen Silbe "ga", gepaart mit einer auditiven Aufnahme der Silbe "ba". Viele Themen tatsächlich verschmelzen die visuelle und auditive und Silben erkennen dieses Paar, wie die Silbe "da" oder "tha" 32.
Diese Aufgabe Batterie ist sehr erfolgreich bei der Messung individuelle Unterschiede in der zeitlichen Verarbeitung bei Patienten mit und ohne ASD 17,18,23,27 bewährt. Für die SJ Aufgabe, plotten die resultierenden Daten von jedem einzelnen Thema, indem zunächst der Anteil der Antworten in jeder SOA dieses Thema reagiert "synchron" und der Montage des resultierenden Reaktionskurve mit einer Gauß-Kurve. Wie in 1A dargestellt ist, gibt es ein Zeitfenster, in dem Reize Paare visue...
Das Manuskript beschreibt Elemente eines psychophysischen Aufgabe Batterie, die verwendet werden, um die zeitliche Verarbeitung und Schärfe in sensorischen und multisensorische Systeme Forschung zu bewerten. Die Batterie hat eine breite Anwendbarkeit für eine Reihe von Bevölkerung und wurde von unserem Labor, um die audiovisuelle zeitliche Leistung in typischen Erwachsene 18, Kinder 10,39 charakterisieren verwendet, und bei Kindern und Erwachsenen mit Autismus 17,23. Darüber hinaus h...
The authors declare that they have no competing financial interests.
This research was supported by NIH R21CA183492, the Simons Foundation, the Wallace Research Foundation, and by CTSA award UL1TR000445 from the National Center for Advancing Translational Sciences.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Oscilloscope | |||
Photovoltaic cell | |||
Microphone | |||
Noise-cancelling headphones | |||
Chin rest | |||
Audiometer |
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