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.

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 <ol><li> Bitten Sie die Teilnehmer, um die Aufgaben in einem schwach beleuchteten, Sound kontrollierten Raum zu vervollständigen. HINWEIS: Ziehen Sie die Implementierung eines visuellen Zeitplan 29,30 im Rahmen des Studiendesigns. Obwohl jede Aufgabe in diesem Akku ist relativ kurz, die Durchführung mehrerer Aufgaben in Folge können Müdigkeit bei einigen Kindern verursachen, beide mit typischen Entwicklung (TD) und mit ASD. Eine visuelle Zeitplan sollten alle geplanten Aktivitäten (beide Aufgaben und Hören / Vision Screening) sowie kurze Pausen enthalten. Diese Struktur wird dazu beitragen, tragen zu einer insgesamt positiven Forschungserfahrung für die Teilnehmer, und hat sogar gezeigt worden, um genauere Antworten in einigen Aufgaben 31 zu entlocken. </li&gt; <li> Bringen Sie eine Kinnstütze auf den Tisch, an dem der Teilnehmer sitzen, während die Erfüllung der Aufgabe, mit der Computer-Monitor des Teilnehmers platziert 60 cm entfernt. Dies soll sicherstellen, dass die Stimuli die gleiche Intensität für jeden Teilnehmer. Verwenden Noise-Cancelling-Kopfhörer oder Lautsprecher für die auditorischen Reizes Lieferung. </li><li> Aufgrund von Unterschieden in einzelnen Versuchsplattformen (Soundkarte, Grafikkarte, Betriebssystem, etc.), überprüfen Sie die Stimulationsdauer und Reizbeginn Asynchronität (SOA) mit einem Oszilloskop, photovoltaische Zelle, und das Mikrofon auf jedem Computer für das Experiment. HINWEIS: Abhängig von der individuellen Plattform (zum Beispiel eine langsame Soundkarte), stellen die Parameter der Testcode, so dass das Timing der Stimuluspräsentation korrekt. </li></ol> 2. Stimuli <ol><li> Gene 2 WAV oder MP4-Dateien mit einer Dauer von 16 ms (einschließlich einer 2-3 msec up und die Abwärtsrampe) bei 500 Hz und 1000 Hz. Tun Sie dies durchSpezifizieren einer Sinuswelle der gewünschten Frequenz mit einem allmählichen Anstieg auf die volle Amplitude, gefolgt von einer Abwärtsrampe am Ende des Tons. Speichern Sie die Sinuswelle als Gehör Datei. Testen Sie die Lautstärke der einzelnen Ton mit einem Schalldruckpegelmesser, um zu überprüfen, dass es zum 60 dB gespielt. Wenn Lautsprecher werden verwendet, um akustische Reize zu präsentieren, sollte der Ton bei 60 cm vom Bildschirm (wo die Teilnehmer sitzen) getestet werden. Wenn Sie einen Kopfhörer verwendet werden, messen Sie die Lautstärke direkt nebeneinander Kopfhörer. HINWEIS: Es ist einfacher, den Computer zu einem Standardvolumen zu halten und stellen Sie die Lautstärke des Tons entsprechend, indem die verwendet werden, um den Reiz oder eine Audio-Bearbeitungsprogramm Code generieren. </li><li> Erstellen Sie visuelle Reize, indem Sie entweder die Größe und Position des Blitzes im Experiment Code oder durch Erzeugung einer JPEG- oder Bitmap-Bild mit einem schwarzen Hintergrund und einen weißen Ring um eine Fixierung Fadenkreuz befindet, und die Anzeige zu gegebener Zeit. Stellen Sie die Dauerder visuellen Blitz auf 16 ms bei dem Experiment Code. </li><li> Rekordsprachstimuli durch einen Muttersprachler in einem ruhigen Raum gegen einen weissen Hintergrund von den Schultern mit dem Lautsprecher in der Mitte des Rahmens. Notieren Sie die die Video Reize mit der höchsten Auflösung Videokamera zur Verfügung. Alternativ kann öffentlich verfügbaren Reiz Videos, wenn gewünscht, verwendet werden. HINWEIS: Die Video- und Audio des Sprechers sagen die Silben &quot;ba&quot; und &quot;ga&quot; werden für dieses Experiment erforderlich. <ol><li> Die Verwendung eines Videobearbeitungsprogramm, exportieren Sie die auditive Komponente jedes Tracks und speichern Sie als separate WAV-Datei. Tun Sie dies, indem Sie in Export-Einstellungen und wählen &quot;wav Audiodatei&quot; aus dem &quot;Format&quot; im Dropdown-Menü. Überprüfen Sie &quot;Export Audio&quot; und dann auf &quot;Exportieren&quot;, um die unten im Fenster Exporteinstellungen. </li><li> Anschließend exportieren Sie die visuelle Komponente (dh stille Video) jeder Spur eind als separate AVI-Datei zu speichern. Tun Sie dies, indem Sie in Export-Einstellungen und wählen &quot;Uncompressed AVI&quot; aus dem &quot;Format&quot; im Dropdown-Menü. Überprüfen Sie &quot;Video exportieren&quot; und klicken Sie auf &quot;Exportieren&quot;, um die unten im Fenster Exporteinstellungen. </li><li> Schließlich entfernen Sie den Gehör Bestandteil des &quot;ga&quot; Spur und ersetzen Sie ihn durch den Gehör Bestandteil des &quot;ba&quot; Weg, die McGurk Reiz machen. Wählen Sie dazu die Datei &quot;.avi&quot; vom Desktop in das als Videoquelle, indem Sie &quot;Source&quot;, in diesem Fall &quot;ga_VOnly.avi&quot;. Ebenso wählen Sie den anderen Video &quot;ba_Aonly.avi&quot;. In dem Programmablauf-Menü zu gewährleisten, dass das Video (V1) &quot;Video 1&quot; Quelle &quot;ga_VOnly.avi&quot; und das Audio (A1) &quot;Audio 1&quot; Quelle &quot;ba_Aonly.avi&quot;. Überprüfen Sie, dass der Beginn der visuellen Stimulus &quot;ga&quot; zeitlich mit den Gehör sti ausgerichtetmulus &quot;ba&quot;. HINWEIS: Es ist wichtig, dass die auditive Reize sind genau die gleiche Aufnahme sowohl in den audiovisuellen und auditiven Reiz nur (nicht nur die gleiche Silbe), so dass der einzige Unterschied zwischen einer audiovisuellen &quot;ba&quot; und der McGurk Reiz ist die Videokomponente. Dies stellt sicher, dass man einen geeigneten Vergleich des Einflusses des visuellen Stimulus auf die wahrgenommene Gehör Silbe untersuchen lassen. </li></ol></li></ol> 3. Aufgabe Batterie HINWEIS: Diese Aufgabe erfordert, dass alle Teilnehmer in der Lage, zu verstehen und einzuhalten verbalen Anweisungen des Versuchsleiters. <ol><li> Stellen Sie sicher, dass alle Teilnehmer normale Sicht durch die Durchführung einer einfachen Screening vor dem Test. Verwenden Sie eine Snellen Augendiagramm bei 20 Fuß und bitten Sie den Teilnehmer, jede Zeile mit beiden Augen zu lesen (die Teilnehmer in der Anzeige Impulse mit beiden Augen). Notieren Sie sich die unterste Zeile, die Teilicipants akkurat zu berichten, die visuelle Reize. Die Teilnehmer sollten 20/40 Vision oder besser. </li><li> Stellen Sie sicher, dass alle Teilnehmer normalem Gehör durch Testen Hörschwelle bei 500, 1000, 2000 und 4000 Hz in jedem Ohr. Auditory Test sollte in einem gesunden kontrollierten Raum mit einem Audiometer durchgeführt werden. <ol><li> Um Schwelle eines Teilnehmers zu finden, weisen Sie den Teilnehmer, ihre Hand jedesmal, wenn sie einen Ton zu erkennen erhöhen. Spielen Sie eine gepulste 500-Hz-Ton zu dem rechten Ohr geleitet ab 35 dB und verringern Sie die Lautstärke in 5-dB-Schritten. Sobald ein Teilnehmer einen Ton erkennt nicht mehr, erhöhen Sie die Lautstärke in 5-dB-Schritten, um die niedrigste wahrnehmbaren Lautstärke zu überprüfen. Wiederholen Sie diesen Vorgang mit jeder Frequenz, und wiederholen Sie alle Tonfrequenzen im linken Ohr. Die Teilnehmer sollten Schwellen von 20 dB oder niedriger haben. </li></ol></li><li> Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer in der Lage sind, zu verstehen und mit verbalen Anweisungen entsprechen durch Messung sowohl IQ und rezeptiven Sprachkenntnisse mit standardisiertenneuropsychologische Maßnahmen vor dem Test. Die Teilnehmer sollten eine gemessene IQ von 70 oder mehr. Falls gewünscht, können zusätzliche neuropsychologischen Tests zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen. </li></ol> 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 . <ol><li> Achten Sie darauf, ziemlich große SOAs (mindestens -400 bis 400 msec) sind, um eine genaue Messung der vollen Breite des TBW (typisch Stimulusmenge erhalten: -400, -300, -200, -150, -100, - 50, 0, 50, 100, 150, 200, 300, 400 msec SOA). Verwenden Sie den gleichen Satz von SOA für jeden Teilnehmer, die zur einfacheren Vergleich der Aufgabenerfüllung durch die Teilnehmer ermöglicht. Präsentieren Sie ein Minimum von 20 Studien pro SOA für eine genaue Schätzung. Die Aufgabe dauert ca. 15-20 Minuten in Anspruch. Geben Sie eine kurze Pause alle 100 Studien an Teilnehmer reduzieren Ermüdungserscheinungen. </li><li> Weisen Sie den Teilnehmer, einen Blitz und ein Piepton zu beobachten und zu erklären, dass ihre Aufgabe ist es, zu entscheiden, ob der Blitz und Piepton trat zur gleichen Zeit oder zu verschiedenen Zeiten. Weisen Sie den Teilnehmer auf &quot;1&quot; auf dem Ziffernblock drücken, wenn die Stimuli gleichzeitig aufgetreten ist, oder &quot;2&quot;, wenn die Stimuli zu einer anderen Zeit stattgefunden hat. HINWEIS: Wenn ein Antwortfeld vorhanden ist, kann dies auch zum Sammeln von Antworten verwendet werden. Fügen Sie die gleichen Anweisungen auf dem Bildschirm nach jeder Antwort-Studie. </li><li> Als Alternative Ersatz der Blitz und Piepton mit einer visuellen und auditiven Sprach Token (formte &quot;ba&quot; und äußerte &quot;ba&quot;) und Gegenwart gleichzeitig SOAs mit der gleichen Aufgabe Anweisung (&quot;Same Zeit oder zu anderer Zeit?&quot;). Auf diese Weise vergleichen die TBW für Reize unterschiedlicher Komplexität und sozialer Inhalte in einzelnen Fächern27. </li></ol> 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. <ol><li> Im Gehör TOJ Aufgabe, weisen Sie den Teilnehmer, bis zu zwei Signaltöne präsentiert (500 Hz und 1000 Hz) bei verschiedenen Verzögerungen zuhören und Fragen der Teilnehmer, drücken Sie &quot;1&quot;, wenn der höhere Ton wird zuerst, oder drücken Sie &quot;2&quot; gespielt, wenn der untere Ton wird zuerst gespielt. Derzeitige 20 Studien für jede SOA in zufälliger Reihenfolge. Hinweis: Im Vergleich zum SJ Aufgabe, gibt es eine viel kleineren Dynamikbereich von SOAs über die Wahrnehmung unisensory auditiven und visuellen zeitlichen Reihenfolge ändert, dafüre mit einem Stimulusmenge wo kleinere SOAs sind stärker vertreten (typisch Stimulusmenge: -250, -200, -150, -75, -50, -35, -20, -10, 10, 20, 35, 50, 75 , 150, 200, 250 msec SOA, wobei negative = höhere Ton vorangehenden niedrigeren Ton, positive = leiser fortfahren höheren Ton) für die unisensory TOJ Aufgaben. </li><li> Im visuellen TOJ Aufgabe, weisen Sie den Teilnehmer, zwei Kreise (über und unter einem zentralen Fixierung Fadenkreuz) beobachten zu verschiedenen Verzögerungen und bitten Sie den Teilnehmer, drücken Sie &quot;1&quot;, wenn die obere Kreis erscheint zuerst, oder drücken Sie, wenn die untere Kreis erscheint &quot;2&quot; zuerst. Derzeitige 20 Studien für jede SOA in zufälliger Reihenfolge. HINWEIS: In dieser Aufgabe negativen SOAs zeigen, dass die oberen Kreis vorgestellt und erste positive SOAs zeigen, dass die unteren Kreis wurde zum ersten Mal vorgestellt. </li><li> Im audiovisuellen TOJ Aufgabe, weisen Sie den Teilnehmer, ein kleines Zentral Flash beobachten und hören Sie einen einzelnen Ton (1000 Hz) bei verschiedenen Verzögerungen und bitten Sie den Teilnehmer t<html> o Drücken Sie &quot;1&quot;, wenn der Ton präsentiert ersten oder drücken Sie &quot;2&quot;, wenn der Blitz wurde erstmals vorgestellt. Derzeitige 20 Studien für jede SOA in zufälliger Reihenfolge. HINWEIS: Die Genauigkeit im audiovisuellen TOJ ist in der Regel deutlich schlechter im Vergleich zum unisensory Gehör TOJ und visuelle TOJ Aufgaben. Dies erfordert eine breitere Palette von SOA im Vergleich zu den unisensory TOJ Aufgaben (typisch Stimulusmenge: -300, -250, -200, -150, -100, -80, -50, -20, 0, 20, 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300). In dieser Aufgabe negativen SOAs anzuzeigen, dass der Gehör zuerst gestellt und positive SOAs deutet, dass das visuelle zuerst gestellt. HINWEIS: Wie bei der SJ Aufgabe kann der TOJ Aufgabe angepasst zu zeitlichen Verarbeitung auf mehrere Arten von Stimuli zu untersuchen. Hier wurde die TOJ Aufgabe mit einfachen Reizen (Töne auditorischen und visuellen blinkt) abgeschlossen, aber das kann erweitert werden, um an anderen Reizpaare wie Sprache und biologischer Bewegung 24 zu suchen. </li></ol>tle &quot;&gt; 6. McGurk Aufgabe HINWEIS: Der McGurk Illusion besteht aus einem Video von der visuellen Silbe &quot;ga&quot;, gepaart mit einer auditiven Aufnahme der Silbe &quot;ba&quot;. Viele Themen tatsächlich verschmelzen die visuelle und auditive und Silben erkennen dieses Paar, wie die Silbe &quot;da&quot; oder &quot;tha&quot; 32. <ol><li> Weisen Sie den Teilnehmer zu verschiedenen Silben beobachten und fragen Sie die Teilnehmer, um die Silbe, die sie wahrgenommen zu melden. In einem Block vorhanden 20 Studien jedes der unisensory Silben (Gehör nur Silben (A- &quot;ba&quot;, A- &quot;ga&quot;) und visuelle nur Silben (V- &quot;ba&quot;, V- &quot;ga&quot;) in zufälliger Reihenfolge. In einen zweiten Block, derzeit 20 Studien jede der audiovisuellen Silben (AV &quot;ba&quot;, AV- &quot;ga&quot; und der A- &quot;ba&quot; / V- &quot;ga&quot; McGurk Stimulus) in zufälliger Reihenfolge. Fragen Sie die Teilnehmer, drücken der Buchstabe auf der Tastatur entspricht derwahrgenommen Silbe (&quot;drücken Sie b für ba, drücken Sie g für ga, drücken Sie d für da, drücken Sie t für tha&quot;). Diese Aufgabe dauert ca. 5-10 min Gesamt in Anspruch nehmen. </li><li> Eine konservativere Schätzung besteht aus einem offenen Antwortformat 33, in dem der Teilnehmer meldet laut den wahrgenommenen Silbe und die Antwort wird vom Experimentator aufgezeichnet. </li></ol>

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<li>Boer-Schellekens, L., Eussen, M., Vroomen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diminished+sensitivity+of+audiovisual+temporal+order+in+autism+spectrum+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Integr+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Diminished sensitivity of audiovisual temporal order in autism spectrum disorder.</a> Front Integr Neurosci. 7 (8), (2013).</li>
<li>Lenroot, R. K., Yeung, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneity+within+Autism+Spectrum+Disorders%3A+What+have+We+Learned+from+Neuroimaging+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Hum+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Heterogeneity within Autism Spectrum Disorders: What have We Learned from Neuroimaging Studies.</a> Front Hum Neurosci. 7, 733(2013).</li>
<li>Irwin, J. R., Tornatore, L. A., Brancazio, L., Whalen, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+children+with+autism+spectrum+disorders+%27hear%27+a+speaking+face%5BTitle%5D)+AND+%22Child+Dev%22%5BJournal%5D)">Can children with autism spectrum disorders 'hear' a speaking face.</a> Child Dev. 82 (5), 1397-1403 (2011).</li>
<li>Woynaroski, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multisensory+Speech+Perception+in+Children+with+Autism+Spectrum+Disorders%5BTitle%5D)+AND+%22J+Autism+Dev+Disord%22%5BJournal%5D)">Multisensory Speech Perception in Children with Autism Spectrum Disorders.</a> J Autism Dev Disord. 43 (12), 2891-2902 (2013).</li>
<li>Magnotti, J. F., Beauchamp, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Noisy+Encoding+of+Disparity+Model+of+the+McGurk+Effect%5BTitle%5D)+AND+%22Psychonomic+Bulletin+%26+Review%22%5BJournal%5D)">The Noisy Encoding of Disparity Model of the McGurk Effect.</a> Psychonomic Bulletin & Review. , (2014).</li>
<li>Hillock-Dunn, A., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developmental+changes+in+the+multisensory+temporal+binding+window+persist+into+adolescence%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Sci%22%5BJournal%5D)">Developmental changes in the multisensory temporal binding window persist into adolescence.</a> Dev Sci. 15 (5), 688-696 (2012).</li>
</ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

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...

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 &quot;Fenster&quot;, 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 &quot;gebunden&quot; 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 &quot;multisensorischen&quot; 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.

<table><tbody><tr><td>Oscilloscope</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Photovoltaic cell</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microphone</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Noise-cancelling headphones</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chin rest</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Audiometer</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

testing sensory and multisensory function in children with autism spectrum disorder

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 &quot;Integration&quot; 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.

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 &quot;synchron&quot; und der Montage des resultierenden Reaktionskurve mit einer Gauß-Kurve. Wie in 1A dargestellt ist, gibt es ein Zeitfenster, in dem Reize Paare visue...

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Testing Sensory and Multisensory Function in Children with Autism Spectrum Disorder

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.

Testen Sensorische und multisensorische Funktion bei Kindern mit Asperger-Syndrom

In addition to impairments in social communication and the presence of restricted interests and repetitive behaviors, deficits in sensory processing are ...

testing-sensory-multisensory-function-children-with-autism-spectrum

Research

JoVE Journal

Behavior

16.5K Aufrufe.  Vanderbilt University Medical Center. 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.

Serie: Testing Sensory and Multisensory Function in Children with Autism Spectrum Disorder

Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing children discomfort. To accomplish this we developed a dual channel, time and strength calibrated air puff stimulator that allows both tactile stimulation and sham control. We combined this with the use of event-related potential methodology to allow for high temporal resolution of signals from the primary and secondary somatosensory cortices as well as higher order processing. This methodology also allowed us to measure a multisensory response to auditory-tactile stimulation.

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess infants and children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds, and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing discomfort in vulnerable patients.

Quantitative Bewertung der kortikalen Auditory-taktile Verarbeitung bei Kindern mit Behinderungen

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

Forschung

Verhalten

A Novel Experimental and Analytical Approach to the Multimodal Neural Decoding of Intent During Social Interaction in Freely-behaving Human Infants

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental paradigms and analysis tools have been limited to constrained laboratory tasks and contexts due to technical limitations imposed by the available set of measuring and analysis techniques and the age of the subjects. These limitations severely limit the study of developmental neural dynamics and associated neural networks engaged in cognition, perception and action in infants performing &#8220;in action and in context&#8221;. This protocol presents a novel approach to study infants and young children as they freely organize their own behavior, and its consequences in a complex, partly unpredictable and highly dynamic environment. The proposed methodology integrates synchronized high-density active scalp electroencephalography (EEG), inertial measurement units (IMUs), video recording and behavioral analysis to capture brain activity and movement non-invasively in freely-behaving infants. This setup allows for the study of neural network dynamics in the developing brain, in action and context, as these networks are recruited during goal-oriented, exploration and social interaction tasks.

This protocol presents a novel methodology for the neural decoding of intent from freely-behaving infants during unscripted social interaction with an actor. Neural activity is acquired using non-invasive high-density active scalp electroencephalography (EEG). Kinematic data is collected with inertial measurement units and supplemented with synchronized video recording.

A Novel experimentellen und analytischen Ansatz zur multimodalen Neural Decoding of Intent Während Soziale Interaktion in Frei-verhalten menschliche Säuglinge

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental ...

Eye Tracking Young Children with Autism

The rise of accessible commercial eye-tracking systems has fueled a rapid increase in their use in psychological and psychiatric research. By providing a direct, detailed and objective measure of gaze behavior, eye-tracking has become a valuable tool for examining abnormal perceptual strategies in clinical populations and has been used to identify disorder-specific characteristics1, promote early identification2, and inform treatment3. In particular, investigators of autism spectrum disorders (ASD) have benefited from integrating eye-tracking into their research paradigms4-7. Eye-tracking has largely been used in these studies to reveal mechanisms underlying impaired task performance8 and abnormal brain functioning9, particularly during the processing of social information1,10-11. While older children and adults with ASD comprise the preponderance of research in this area, eye-tracking may be especially useful for studying young children with the disorder as it offers a non-invasive tool for assessing and quantifying early-emerging developmental abnormalities2,12-13. Implementing eye-tracking with young children with ASD, however, is associated with a number of unique challenges, including issues with compliant behavior resulting from specific task demands and disorder-related psychosocial considerations. In this protocol, we detail methodological considerations for optimizing research design, data acquisition and psychometric analysis while eye-tracking young children with ASD. The provided recommendations are also designed to be more broadly applicable for eye-tracking children with other developmental disabilities. By offering guidelines for best practices in these areas based upon lessons derived from our own work, we hope to help other investigators make sound research design and analysis choices while avoiding common pitfalls that can compromise data acquisition while eye-tracking young children with ASD or other developmental difficulties.

Eye tracking has long been used to study gaze patterns in typically-developing individuals, but recent technological advancements have made its use with clinical populations, including autism, more feasible. While eye-tracking young children with autism can offer insight into early symptom manifestations, it involves methodological challenges. Suggestions for best practices are provided.

Eye Tracking kleine Kinder mit Autismus

The rise of accessible commercial eye-tracking systems has fueled a rapid increase in their use in psychological and psychiatric research. By providing a ...

Medizin

Portable Intermodal Preferential Looking (IPL): Investigating Language Comprehension in Typically Developing Toddlers and Young Children with Autism

One of the defining characteristics of autism spectrum disorder (ASD) is difficulty with language and communication.1 Children with ASD's onset of speaking is usually delayed, and many children with ASD consistently produce language less frequently and of lower lexical and grammatical complexity than their typically developing (TD) peers.6,8,12,23 However, children with ASD also exhibit a significant social deficit, and researchers and clinicians continue to debate the extent to which the deficits in social interaction account for or contribute to the deficits in language production.5,14,19,25
Standardized assessments of language in children with ASD usually do include a comprehension component; however, many such comprehension tasks assess just one aspect of language (e.g., vocabulary),5 or include a significant motor component (e.g., pointing, act-out), and/or require children to deliberately choose between a number of alternatives. These last two behaviors are known to also be challenging to children with ASD.7,12,13,16
We present a method which can assess the language comprehension of young typically developing children (9-36 months) and children with autism.2,4,9,11,22 This method, Portable Intermodal Preferential Looking (P-IPL), projects side-by-side video images from a laptop onto a portable screen. The video images are paired first with a 'baseline' (nondirecting) audio, and then presented again paired with a 'test' linguistic audio that matches only one of the video images. Children's eye movements while watching the video are filmed and later coded. Children who understand the linguistic audio will look more quickly to, and longer at, the video that matches the linguistic audio.2,4,11,18,22,26
This paradigm includes a number of components that have recently been miniaturized (projector, camcorder, digitizer) to enable portability and easy setup in children's homes. This is a crucial point for assessing young children with ASD, who are frequently uncomfortable in new (e.g., laboratory) settings. Videos can be created to assess a wide range of specific components of linguistic knowledge, such as Subject-Verb-Object word order, wh-questions, and tense/aspect suffixes on verbs; videos can also assess principles of word learning such as a noun bias, a shape bias, and syntactic bootstrapping.10,14,17,21,24 Videos include characters and speech that are visually and acoustically salient and well tolerated by children with ASD.

Portable Intermodal Preferential Looking IPL: Investigating Language Comprehension in Typically Developing Toddlers and Young Children with Autism

A reliable home-based way to assess the language comprehension of very young typically developing children, as well as those with autism, is described. The method analyzes children's eye gaze while viewing side-by-side images but hearing an audio that matches only one image. Stimuli are designed with young participants in mind.

Tragbare Intermodal Preferential Looking (IPL): Untersuchung Sprachverstehen bei normal entwickelten Babys und Kleinkinder mit Autismus

One  of the defining characteristics of autism spectrum disorder (ASD) is difficulty  with language and communication.1  Children with ASD's onset of ...

An Electrophysiology Protocol to Measure Reward Anticipation and Processing in Children

We present a protocol designed to measure the neural correlates of reward in children. The protocol allows researchers to measure both reward anticipation and processing. Its purpose is to create a reward task that is appropriate for young children with and without autism while controlling reward properties between two conditions: social and nonsocial. The current protocol allows for comparisons of brain activity between social and nonsocial reward conditions while keeping the reward itself identical between conditions. Using this protocol, we found evidence that neurotypical children demonstrate enhanced anticipatory brain activity during the social condition. Furthermore, we found that neurotypical children anticipate social reward more robustly than children with autism diagnoses. As the task uses snacks as a reward, it is most appropriate for young children. However, the protocol may be adapted for use with adolescent or adult populations if snacks are replaced by monetary incentives. The protocol is designed to measure electrophysiological events (event-related potentials), but it may be customized for use with eye-tracking or fMRI.

This protocol is designed to measure reward anticipation and processing in young children with and without autism. Specifically, the protocol is designed to study the neural correlates of reward during social and nonsocial conditions while controlling for reward between conditions.

Ein Protokoll der Elektrophysiologie Maßnahme Belohnung Erwartung und Verarbeitung bei Kindern

We present a protocol designed to measure the neural correlates of reward in children. The protocol allows researchers to measure both reward anticipation ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is currently a paucity of research exploring how preschool children with autism understand sentences using different types of cues. The mechanisms underlying sentence comprehension remains largely unclear. The present study presents a protocol to examine the sentence comprehension abilities of preschool children with autism. More specifically, a visual world paradigm of eye-tracking is used to explore the moment-to-moment sentence comprehension in the children. The paradigm has multiple advantages. First, it is sensitive to the time course of sentence comprehension and thus can provide rich information about how sentence comprehension unfolds over time. Second, it requires minimal task and communication demands, so it is ideal for testing children with autism. To further minimize the computational burden of children, the present study measures eye movements that arise as automatic responses to linguistic input rather than measuring eye movements that accompany conscious responses to spoken instructions.

We present a protocol to examine the use of morphological cues during real-time sentence comprehension by children with autism.

Mit Hilfe der visuellen Welt Paradigma Satz Verständnis in Mandarin-sprachigen Kindern mit Autismus zu studieren

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is ...

Comparing Eye-tracking Data of Children with High-functioning ASD, Comorbid ADHD, and of a Control Watching Social Videos

Children with autism spectrum disorders (ASD) are known to have sensory-perceptual processing deficits that weaken their abilities to attend and perceive social stimuli in daily living contexts. Since daily social episodes consist of subtle dynamic changes in social information, any failure to attend to or process subtle human nonverbal cues, such as facial expression, postures, and gestures, might lead to inappropriate social interaction. Traditional behavioral rating scales or assessment tools based on static social scenes have limitations in capturing the moment-to-moment changes in social scenarios. An eye-tracking assessment, which can be administered in a video-based mode, is therefore preferred, to augment clinical observation. In this study, using the single-case comparison design, the eye-tracking data of three participants, a child with autism spectrum disorder (ASD), another with comorbid attention deficit-hyperactive disorder (ADHD), and a neurotypical control, are captured while they view a video of social scenarios. The eye-tracking experiment has helped answer the research question: How does social attention differ between the three participants? By predefining areas of interest (AOIs), their visual attention on relevant or irrelevant social stimuli, how fast each participant attends to the first social stimuli appearing in the videos, for how long each participant continues to attend to those stimuli within the AOIs, and the gaze shifts between multiple social stimuli appearing concurrently in the same social scene are captured, compared, and analyzed in a video-based eye-tracking experiment.

This is a qualitative comparative case study analysis of eye-tracking data on the first moments of social video scenes as viewed by three participants: one with autism spectrum disorder, one with comorbid attention deficit-hyperactive disorder, and one neurotypical control.

Vergleich von Eyetracking-Daten von Kindern mit High-functioning Ass, Comorbid ADHD und eines Steuerelements sozialen Videos ansehen

Children with autism spectrum disorders (ASD) are known to have sensory-perceptual processing deficits that weaken their abilities to attend and perceive ...

A Familiarization Protocol Facilitates the Participation of Children with ASD in Electrophysiological Research

This paper includes a detailed description of a familiarization protocol, which is used as an integral component of a larger research protocol to collect electroencephalography (EEG) data and Event-Related Potentials (ERPs). At present, the systems available for the collection of high-quality EEG/ERP data make significant demands on children with developmental disabilities, such as those with an Autism Spectrum Disorder (ASD). Children with ASD may have difficulty adapting to novel situations, tolerating uncomfortable sensory stimuli, and sitting quietly. This familiarization protocol uses Evidence-Based Practices (EBPs) to increase research participants&#39; knowledge and understanding of the specific activities and steps of the research protocol. The tools in this familiarization protocol are a social narrative, a visual schedule, the Premack principle, role-playing, and modeling. The goal of this familiarization protocol is to increase understanding and agency and to potentially reduce anxiety for child participants, resulting in a greater likelihood of the successful completion of the research protocol for the collection of EEG/ERP data.

Electrophysiological research is an important tool for identifying biomarkers of developmental disorders, including Autism Spectrum Disorders (ASD), but data collection in these populations remains challenging. This work presents a familiarization protocol to accompany research that includes electroencephalography (EEG) to improve the likelihood of collecting EEG data from children with ASD.

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

This paper includes a detailed description of a familiarization protocol, which is used as an integral component of a larger research protocol to collect ...

Neurowissenschaften

Executive Function in Autism Spectrum Disorder

Source: Laboratories of Jonas T. Kaplan and Sarah I. Gimbel&#8212;University of Southern California
Attention, working-memory, planning, impulse control, inhibition, and mental flexibility are important components of human cognition that are often referred to as executive functions. Autism spectrum disorder is a developmental disorder that is characterized by impairments in social interaction, communication, and repetitive behaviors. It is a disorder that lasts a lifetime, and is thought to affect 0.6% of the population. The symptoms of autism suggest a deficit in executive function, which may be assessed by specialized neuropsychological tests. By employing several tests that each emphasize different aspects of executive function, we can gain a more complete picture of the cognitive profile of the disorder. 
One such task, known as the Wisconsin Card Sorting Test (WCST), is a cognitively complex task used widely in research and clinical studies as a highly sensitive measure of deficits in executive function. It tests a person's ability to shift attention and tests their flexibility with changing rules and reinforcement.1 In the WCST, a participant is presented with four stimulus cards, incorporating three stimulus parameters: color, shape, and number. The participant is asked to sort response cards according to different principles, changing their sorting criteria based on feedback from the experimenter. Participants try out different rules until they find the correct method for sorting the cards. Patients with executive dysfunction tend to get stuck in the card sorting task, unable to change their sorting strategy. This persistence with an incorrect strategy is called perseveration. 
A second task, The Tower of London (ToL) is a test dependent on complex planning, re-evaluation, and updating of planned moves. Individuals with autism have been reported to be impaired on tasks involving planning.2 In the ToL task, individuals must move disks from a prearranged sequence on three pegs to match a goal state in as few moves as possible, following specific rules. 
A third task, known as the Stroop test, targets cognitive inhibition. In this task participants are shown a name of a color, written in a different color, and are asked to identify the color the word is written in. For example, in an incongruent condition, the word blue would be written in green. Individuals with inhibition difficulty should not perform as well as typically developing individuals on this task involving inhibition of the written word.
In this video, we show how to administer the WCST, ToL, and Stroop task to compare flexibility, planning, and inhibition in children with autism spectrum disorder and typically developing counterparts, and explore how each of these groups performs on these different aspects of executive function.

Behavioral Tests to Assess Executive Functions in Children with ASD

Exekutivfunktionen bei Autismus-Spektrum-Störungen

Source: Laboratories of Jonas T. Kaplan and Sarah I. Gimbel&#8212;University of Southern California
Attention, working-memory, planning, impulse control, ...

Lehre

JoVE Science Education

Psychologie

Neuropsychology

Autism Spectrum Disorder

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental condition marked by persistent deficits in social communication and interaction alongside restrictive and repetitive behaviors or interests. ASD is sometimes accompanied by intellectual impairment.
These core symptoms manifest differently among individuals, ranging from mild to severe. The disorder&#39;s complexity extends beyond its clinical presentation, encompassing a diverse range of biological, cognitive, and sociocultural influences.
Early Signs and Diagnosis
Early indicators of ASD typically emerge within the first two years of life. Children with ASD often display limited responsiveness to social stimuli, such as reduced eye contact or lack of reaction to their name being called. Difficulties with joint attention &#8212; a shared focus between an individual and another person &#8212; are common. Repetitive behaviors, including hand-flapping, rocking, or fixation on particular objects or routines, provide additional diagnostic clues. Despite advances in diagnostic criteria, disparities persist across demographic groups, influenced by socioeconomic, ethnic, and gender biases. Girls, for instance, may exhibit subtler symptoms, complicating timely recognition.
Etiology and Contributing Factors
ASD is a multifactorial condition with a substantial genetic basis. Children whose siblings have ASD are at increased risk for the disorder. Twin studies reveal concordance rates upwards of 80% in monozygotic twins, highlighting hereditary influences. Variations in genes related to synaptic function and neural development are implicated. Environmental contributors, such as advanced parental age, prenatal exposure to certain medications or infections, and other perinatal factors, interact with genetic predispositions. Neurologically, alterations in brain connectivity, structure, and neurotransmitter systems further underlie ASD pathophysiology.
Cognitive and Sensory Processes
Psychological theories underscore deficits in cognitive processes, such as the theory of mind &#8212; the ability to attribute mental states to oneself and others &#8212; as central to ASD. Individuals with ASD may struggle to interpret others&#39; intentions, leading to difficulties in social reciprocity. Sensory processing differences, including heightened sensitivity to sounds, lights, or textures, significantly affect daily experiences, often contributing to heightened anxiety or behavioral challenges. The social motivation approach to ASD suggests that individuals with ASD are profoundly less interested in social stimuli compared to typically developing people.
Importance of Early Intervention
Intervening early in a child&#39;s developmental trajectory is vital for optimizing outcomes. Evidence-based approaches, including applied behavior analysis (ABA), speech therapy, and occupational therapy, focus on enhancing communication, social engagement, and adaptive skills. Early interventions leverage the brain&#39;s plasticity during critical developmental windows, improving independence and quality of life for individuals with ASD.

Autism spectrum disorder, or ASD, is characterized by persistent difficulties in social communication and interaction, including reduced social bonding or ...