<html> Agradecemos a todos los niños y los cuidadores que participaron en nuestros estudios de eye-tracking en el Centro Callier para Trastornos de la Comunicación en la Universidad de Texas en Dallas, y en el Instituto UNC Carolina para Discapacidades del Desarrollo. N. Sasson fue apoyado por la Subvención Número UL1RR024982, titulado, &quot;Norte y Centro de Texas Iniciativa de la Ciencia Clínica y Traslacional&quot; (Milton Packer, MD, PI) del Centro Nacional para Recursos de Investigación (CNRR), un componente de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y NIH Roadmap para la Investigación Médica, y sus contenidos son de exclusiva responsabilidad de sus autores y no representan necesariamente la opinión oficial de la CNRR o NIH. La información sobre la CNRR está disponible en <a href="http://www.ncrr.nih.gov/">http://www.ncrr.nih.gov/</a> . Información sobre la empresa de investigación de reingeniería clínica puede ser obtenido a partir deranslational.asp &quot;&gt; http://nihroadmap.nih.gov/clinicalresearch/overview-translational.asp. J. Elison fue apoyada por un premio NRSA (5-T32-HD007376) del NICHD al Consorcio de Carolina sobre Desarrollo Humano en el Centro de Ciencias del Desarrollo, UNC.

1. Eye-Tracking Equipo Aunque una variedad de sistemas de seguimiento de los ojos están comercialmente disponibles, los que son más propicias para probar los niños pequeños con TEA comparten las siguientes características: <ol><li> En primer lugar, el ojo-tracker necesita tener en cuenta para el movimiento de la cabeza, que si no se corrige, puede comprometer la integridad de los datos adquiridos mirada. Mientras que muchos sistemas antiguos garantiza un seguimiento preciso a través de la estabilización de la cabeza a través de la utilización de un mentón de descanso o de los sistemas montados en la cabeza (ver Figura 1), estas opciones no son ideales eye-tracking soluciones para los niños pequeños que pueden resistir los esfuerzos para restringir el movimiento de la cabeza, o disponer de un equipo colocado sobre ellos. Afortunadamente, la mayoría comerciales modernos de video infrarrojas eye-tracking sistemas utilizan un sistema de referencia a partir de reflexiones corneales que son resistentes a los movimientos de la cabeza de menor importancia. Sistemas de seguimiento del ojo-que, o bien ofrecer soluciones integradas en la cabeza o el mando a distancia de seguimiento son los preferidos y ahora son de ancholy disponible. </li><li> Discreto seguimiento de los ojos-los sistemas que no interfieren con la sesión de pruebas se recomiendan para evaluar a los niños con TEA. Estos pueden ser los modelos que se integran dentro de un monitor (por ejemplo, los modelos de tecnología Tobii TX300, T60XL o T120, modelo Instrumentos sensomotor RED500), o las versiones de sobremesa (por ejemplo, la tecnología Tobii TX300, X120, Ciencias Aplicadas Laboratorios modelo D6 Óptica ; SR modelo de investigación EyeLink 1000) coloca discretamente dentro del alcance del participante. Como las versiones de sobremesa no están limitados a un tamaño de pantalla específico, que ofrecen una mayor flexibilidad metodológica, pero son menos automatizadas y pueden requerir un ajuste más manual. </li><li> Los investigadores también debe seleccionar un sistema de seguimiento ocular, con una tasa de muestreo adecuado para hacer frente a sus preguntas de investigación. La mayoría de la córnea del ojo-reflexión de rastreo sistemas tienen una tasa de muestreo mínima de 50 Hz (es decir, 50 puntos de datos por segundo), lo cual es adecuado para el examen de Patt niños pequeños perceptivoRER durante su exploración visual de las imágenes estáticas y vídeos dinámicos 13 10. Sin embargo, los investigadores interesados ​​en el comportamiento oculomotor sutil 14 (por ejemplo, la búsqueda de ganancia sin problemas, y / o movimientos sacádicos express) va a querer invertir en un sistema con una frecuencia de muestreo más alto (es decir, ≥ 250 Hz). Tenga en cuenta que en algunos sistemas que permiten varias opciones de frecuencia de muestreo, las mayores tasas de muestreo de frecuencia están habilitados a expensas de la libertad de movimiento de la cabeza, por lo que es más difícil mantener a un niño cinética dentro del rango de seguimiento ocular. Las tasas más altas de marco requieren un muestreo más rápido y el procesamiento de datos de vídeo, que se realiza típicamente por recorte de la imagen obtenida de la cámara. Esto resulta en una reducción del campo utilizado de vista, que de ese modo reduce el rango de movimiento de la cabeza permisible. Los investigadores que utilizan los sistemas que ofrecen diferentes opciones de frecuencia de muestreo debe seleccionar uno que sea lo suficientemente alto como para hacer frente a su pregunta de investigación, pero lo suficientemente bajo como para permitir niveles esperadosdel movimiento de la cabeza. </li></ol> 2. Pruebas de Medio Ambiente y Estímulos <ol><li> Decoración de la habitación dispersa se recomienda para la inmediata eye-tracking entorno con el fin de reducir al mínimo las posibilidades de que la atención del niño se dibuja fuera de la pantalla. Del mismo modo, una habitación con poca luz ayuda a reducir la prominencia de la competencia sin pantalla estímulos. </li><li> Sin embargo, debido a que algunos niños con TEA pueden experimentar visual y / o hipersensibilidad auditiva, los investigadores deben evitar las pruebas en una habitación totalmente a oscuras que realza el brillo de la pantalla o la inclusión de efectos de sonido excesivamente fuertes o sacudidas en sus presentaciones, ya que pueden ser aversivo para algunos niños con TEA y el resultado en el cumplimiento de la prueba reducida. Ambientes oscuros también puede aumentar dilatación de la pupila que puede hacer que los alumnos más difíciles de rastrear, aunque esto puede variar dependiendo del equipo de seguimiento ocular utilizado. Para la mayoría de los casos, la iluminación de oficina estándar se recomienda. </li><li> Para further reducir las posibilidades de que el niño se distraiga fuera de la pantalla, el experimentador no debe ser visible para el niño participante. Esto puede lograrse mediante la colocación de una partición entre la estación de seguimiento ocular y el ordenador host experimentador-tripulada o simplemente colocando el experimentador fuera de la vista del participante. Una segunda cámara puede ayudar a retener el experimentador una vista del participante en esta situación. De hecho, algunos comerciales de los ojos de los seguidores de integrar una cámara en la pantalla de modo que el vídeo del participante que se transmite en tiempo real al ordenador central para el control del experimentador. </li></ol> 3. Procedimientos <ol><li> Los niños pequeños, especialmente aquellos con un TEA, puede ser aprensivo acerca de experimentar un entorno de prueba nueva. Mientras que la familiaridad con el espacio antes de las pruebas y / o investigador puede ayudar a aplacar estos sentimientos, esto no siempre es posible. Como mínimo, los niños inquietos deben ir acompañados por un padre o familiar de adultos en toda la sesión de pruebas. En algunos casos, los investigadores deben estar preparados para ser pacientes, mientras que el niño se convierte en acomodarse al nuevo entorno. </li><li> Antes de la sesión de pruebas comienza, el experimentador puede elegir tener el vídeo para niños de dibujos animados o jugar en el monitor. A menudo, esto ayuda a que el niño se sienta más a gusto al mismo tiempo garantizar la atención se dirige hacia la pantalla de prueba. El experimentador puede entonces aprovechar las atrajo la atención del niño a la posición del niño dentro del rango de seguimiento ocular y la transición directamente en la secuencia de calibración. </li><li> Asientos para el niño debe permitir el ajuste vertical con el fin de asegurar que todos los niños, independientemente de la altura y la postura, se puede colocar dentro del rango de seguimiento ocular. Si bien la distancia de la silla de la pantalla dependerá del tamaño de la pantalla y el ángulo visual deseado, la altura de la silla tiene que ser ajustada en base a la estatura del niño de modo que la línea de sDERECHO es estándar para todos los participantes. Debido a que no todos los niños se sientan en la silla en la misma forma, también es a menudo necesario ajustar ligeramente la distancia participante a la pantalla con el fin de asegurar que cada niño se coloca a una distancia óptima de la pantalla para la adquisición de datos de alta calidad . Esta distancia será especificado por el fabricante de seguimiento ocular, y se logra más fácilmente mediante el uso de una silla móvil. </li><li> Los experimentadores puede intentar primero que el niño, si es lo suficientemente pequeño, se siente solo en un asiento de seguridad abrochado en un elevador ajustable o en una silla portátil de alta que se une a silla de oficina de altura ajustable. También hemos tenido éxito en el uso de una silla Rifton, sobre todo con los niños que lo han utilizado con anterioridad en las aulas o en casa, ya que es fácil de colocar y ayuda a restringir la movilidad que puede resultar en la pérdida de datos. </li><li> Los niños que sólo quedan conformes, mientras que sentado en el regazo de la cuidadora, o que requieren que el cuerpo médico de apoyo a la can proporcionar, también pueden ser acomodados por tener sentada médico en una silla de oficina que se puede subir o bajar a la posición del niño dentro de los parámetros de distancia estandarizados. Véase la Figura 2 para un ejemplo de esta configuración. Las estadísticas con respecto sesión de vuelta frente al presidente siempre debe ser vendido al por menor para el análisis de posibles factores de confusión. Con el fin de garantizar que sólo los ojos del niño se adquieren por el rastreador de ojos, los investigadores pueden tener los cuidadores usan infrarrojos-bloqueo o gafas de sol opacas, o simplemente las instrucciones para que cerraran los ojos durante la prueba. Los médicos también deben ser instruidos para estar quietos y se abstengan de manera verbal o no verbal comunicación con el niño durante el procedimiento de prueba. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3675/3675fig1.jpg" /> Figura 1. A la cabeza de montaje sistema de seguimiento ocular. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3675/3675fig2.jpg" /> Figura 2. </strong&gt; Un niño puede sentarse en el regazo del médico si el niño requiere ayuda física para sentarse, o si es necesario para mantener el cumplimiento. <ol start="6"><li> Para los sistemas de seguimiento ocular que proporcionan el experimentador con una ventana con los ojos de los participantes en el intervalo de movimiento de la cabeza permitida, los ojos del niño debe colocarse en el centro de la ventana a fin de aumentar las posibilidades de que el seguidor ojo retendrá una imagen del ojo, incluso si los niño se inclina, se endereza o se balancea durante la prueba. </li><li> Una vez colocado correctamente, el investigador debe iniciar el procedimiento de calibración. Como los niños pequeños con TEA pueden ser incapaces o no están dispuestos a seguir instrucciones verbales para buscar a ubicaciones específicas en la pantalla (como es típico de muchas secuencias de calibración), el uso de estímulos dinámicos, acompañados por el sonido, puede captar la atención de manera más eficaz y por lo tanto dar lugar datos más precisos mirada. Típicamente, una secuencia 5-punto es suficientemente breve para retenerde atención del niño mientras que también proporciona una calibración exacta. Seguimiento de los ojos-los estudios con los niños a menudo emplean sólo una calibración de 2 puntos, mientras que una calibración de 9 puntos es típico de las investigaciones con adolescentes y adultos. </li><li> Los experimentadores pueden maximizar la atención visual del niño a la pantalla durante la prueba mediante el diseño de una tarea concisa y convincente que tiene demandas mínimas de trabajo (por ejemplo, una tarea de observación pasiva). Además, incluye una animación de estímulo entre otras, con un efecto de sonido que lo acompaña (quizás similares a los utilizados durante la secuencia de calibración) puede ayudar a redirigir la atención a la pantalla para los niños cuya atención ha caducado. Además, el posicionamiento de esta animación entre estímulos en una ubicación predefinida puede asegurar que todos los patrones de exploración visual comienzan en el mismo lugar para todos los participantes. </li><li> Si la tarea de investigación es largo, el experimentador puede usar esta animación estímulos inter-como un &quot;ancla&quot; para determinar si deriva de calibración que está ocurriendo. Suelen mostrarsey, si la deriva es superior a 3 grados de ángulo visual, re-calibración debe ser administrado. Además, si varias tareas o ensayos se incluyen, re-calibración se recomienda entre cada uno para eliminar la deriva en el transcurso de la prueba. </li></ol> 4. Análisis <ol><li> La mayoría de los sistemas de eye-tracking obtener archivos de datos brutos que incluyen, como mínimo, un TIMESTAMP, X e Y las coordenadas del punto de la relación (a veces por los dos ojos), la distancia de la pantalla o de estímulo, junto con un índice que caracteriza a una suceso o cambio en la presentación del estímulo. Algunos programas de software también proporcionan información sobre el diámetro de la pupila y la métrica de fijación. </li><li> ¿Cómo se elige a condensar la gran cantidad de datos en bruto se determina por la pregunta de investigación. Mayoría de los casos el objetivo es caracterizar la métrica de la densidad de la fijación y / o la dinámica de oculomotores. Sin embargo, una vez que estas construcciones se caracterizan, constructos de orden superior tales como la atención y la memoria puede ser examinada con arreglo a las especificacionesIFIC condiciones de diseño. </li><li> Densidad Fijación: Si bien existen muchos algoritmos diferentes que caracterizan a la densidad de 15 de fijación, todos los análisis de dos componentes principales: la información temporal y espacial. Por ejemplo, una fijación se puede definir como el punto de lo que se refiere restante dentro de un diámetro de 1 ° de ángulo visual de al menos 100 milisegundos, aunque estos parámetros se han anclado por la pregunta de investigación. Comunes variables dependientes incluir el número de fijaciones, la duración media de la fijación, y tiempo de fijación total, y la disposición espacial y / o la secuencia de las fijaciones individuales (es decir, las rutas de exploración) 16. </li><li> Análisis de fijación se han llevado a cabo dentro de predefinidos &quot;áreas de interés&quot; (AOI). Los investigadores pueden estar interesados ​​en saber si los niños con y sin ASD difieren en su tiempo de fijación de AOI específicos (como los ojos en una cara), su latencia de AOI fijasen en primer lugar, o en los patrones de su mirada bascula entre la AOI. Además, las métricas enumeranen 4,3 también se puede aplicar a los análisis de AOI. </li><li> Los niños con ASD, en particular las personas con impedimentos en mantener la atención, a menudo exhiben los datos que faltan mirada más que en los controles. Esto puede ocurrir la debida atención a los estímulos menos visual en pantalla o parpadeo excesivo (a veces producida por una pantalla demasiado brillante o un entorno de pruebas muy oscuro). Para controlar la falta diferencias de datos entre los grupos, los investigadores lo desea, puede realizar un análisis de como proporción del tiempo de la mirada de la pantalla en lugar de en valores absolutos que pueden ser confundidos por la falta de datos. Además, con el fin de protegerse contra datos poco fiables debidos a un muestreo insuficiente, los investigadores deberían exigir que todos los participantes que están incluidos en la muestra final pasar un &quot;tiempo mínimo&quot; cortado. La especificidad de este punto de corte varía según el estudio, pero en general con los participantes sospechoso más falta que los datos registrados deben ser considerados. </li><li> En contraste con el análisis de la fijación, basados ​​en la velocidad de los algoritmos de incorporar el CHAnge en la distancia euclídea entre las grabaciones posteriores y se centran principalmente en movimientos sacádicos. Una sacada está indicada cuando la velocidad (distancia / tiempo) supere un determinado umbral. Si las grabaciones simultáneas no excedan este límite de velocidad por un período determinado de tiempo, la fijación se indica. </li><li> Dinámica Oculomotor: Caracterización de la dinámica de oculomotores requiere un muestreo de alta sistema de seguimiento ocular que sea lo suficientemente sensible a los cambios sutiles en la posición de los ojos y el movimiento de los ojos. Aunque muchas variables dependientes pueden ser investigados en el marco de la dinámica de oculomotores como movimientos sacádicos, deriva ocular, y la persecución, todos los demás índices de la velocidad del movimiento de los ojos. La caracterización de esta velocidad se basa en dos propiedades (es decir, la distancia y tiempo) y por tanto permite el examen de otras propiedades de la dinámica oculomotores, incluyendo la distribución o el patrón de las velocidades saccade, la distribución o el patrón de saccade amplitud, la distribución o el patrón de sacada DURATiónico, así como la latencia de saccade y exactitud de terminación saccade (es decir, la ganancia). Paradigmas más comunes son visualmente orientadas tareas sacada, tareas, tareas de memoria antisacádica guiadas sacada y las tareas de predicción sacada. 7, 17 La literatura existente contiene una gran cantidad de investigaciones sobre la dinámica de movimiento sacádico que podrían beneficiar a los investigadores interesados ​​18-20. </li></ol> 5. Los resultados representativos <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3675/3675fig3.jpg" /> Figura 3. Figura 3 representa un mapa fijación generado en la investigación por nuestro grupo. Aquí se muestran las fijaciones individuales, representados por círculos de color púrpura, por un solo niño con TEA mientras ve una imagen estática. Fijaciones de las tareas de éste y de otros se analizan entre los participantes para determinar si los niños con y sin ASD difieren en su atención visual a AOI diferentes. <img alt="Figura 4"src = &quot;/ files/ftp_upload/3675/3675fig4.jpg&quot; /&gt; . Figura 4 Figura 4 representa un ejemplo de un producto final que incluye muchos de los pasos descritos anteriormente, que incluye: 1) la aplicación de un filtro de fijación a los datos mirada primas, 2) la asignación de las fijaciones a AOIs específicos, y 3) de condensación y comparar las pautas de fijaciones a través de un grupo de desarrollo típico (TD) los niños y un grupo de niños con TEA. Más específicamente, esta cifra demuestra que dentro de un paradigma de la exploración visual, los niños con TEA explorar (es decir, Fixate) menos imágenes sociales los niños TD cuando &quot;Autismo de alto interés&quot; (HAI), los objetos se muestran al mismo tiempo. Cuando el &quot;autismo de bajo interés&quot; (LAI), los objetos se presentan con los estímulos sociales, sin embargo, la exploración de las imágenes sociales no difiere significativamente entre los grupos, lo que sugiere que la atención social en los TEA es modulada basa en la relativa importancia de los estímulos de la competencia. 21

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Los autores no tienen nada que revelar y no tener ningún conflicto de interés.

La aparición de eye-tracking como una herramienta objetiva y accesible para el examen de las características de la percepción de los trastornos psiquiátricos ha facilitado la investigación de la atención visual y patrones anormales oculomotoras que contribuyen a las características clínicas de los TEA. Una aplicación particularmente prometedor de este trabajo ha sido estudiar los niños con TEA a fin de captar las primeras emergentes mecanismos de desarrollo de la enfermedad. Si bien las investigaciones con este grupo de edad son fundamentales para iluminar el curso inicial y las características de los TEA, hacerlo con los tradicionales paradigmas de comportamiento a menudo ha sido un reto, dadas las deficiencias sociales y de comunicación que existen en esta población. Eye-tracking puede aliviar algunas de estas demandas de la tarea, proporcionando una medida directa y cuantificable de las preferencias visuales y observar el comportamiento. En última instancia, este enfoque puede ayudar a revelar información importante durante un período crítico en el desarrollo de la CIA, un proceso de That, a su vez podría informar a la identificación temprana e intervención. A pesar de estos beneficios, eye-tracking niños con TEA se complica por una serie de problemas metodológicos. Los detalles de las actuales directrices para la aplicación del protocolo de seguimiento ocular con esta población. Si bien las sugerencias que se indica aquí se limitan a comunes y disponibles en el mercado de reflexión corneal-eye-tracking de sistemas, en particular los que no restringen el movimiento de los participantes y se puede corregir para el movimiento de la cabeza, están diseñados para proporcionar una instrucción general para los investigadores interesados. Un diseño óptimo es a menudo un estudio específico, pero las recomendaciones generales incluyen la selección de equipos y la creación de un entorno de pruebas que sean conducentes para el estudio de esta población, la aplicación de procedimientos que reduzcan al mínimo los obstáculos y distracciones posibles, y buscar estrategias adecuadas de análisis. La adopción de estas prácticas puede acelerar la investigación de seguimiento ocularel objetivo de examinar las primeras manifestaciones de síntomas de los TEA, pero también pueden pertenecer a los grupos de investigación interesados ​​en el seguimiento de los ojos-los niños pequeños en términos más generales, incluidos los niños 22, así como los niños con discapacidades del desarrollo que no sean el autismo. Además, los investigadores podrían querer construir sobre estas recomendaciones mediante la incorporación de eye-tracking con otras medidas fisiológicas, como la conductancia de EEG, galvánica de la piel y el monitoreo del ritmo cardiaco, para ofrecer un perfil más completo de la respuesta psicobiológica. La creciente disponibilidad de móviles de los sistemas de eye-tracking también aumenta la posibilidad de ampliar el estudio del comportamiento de la mirada en los TEA en los contextos más ecológicamente válidos, incluyendo la interacción social real. Estos diseños innovadores se espera que aumente en popularidad en los próximos años.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del Material </td><td> Tipo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentario </td></tr><tr><td> Eye-tracker </td><td> Un sistema independiente de reflexión basado en la córnea. Eye-tracker está integrado en 24 &quot;Pantalla TFT Los registros a 60Hz. </td><td> Tobii </td><td> Tobii 60XL </td><td> Se muestra en la Figura 2. Este es uno de varios sistemas que permite el movimiento de la cabeza (en este caso, dentro de un espacio cúbico de 40x20x27cm desde una distancia de 60 cm, mientras que conserva una precisión promedio de ~ 0,5 ° de ángulo visual). </td></tr><tr><td> Eye-Tracker Software de Control </td><td></td><td> Tobii </td><td> Tobii Studio v 2.1.14 </td><td></td></tr><tr><td> Fijación Programa de Análisis de </td><td></td><td> Tobii </td><td> Tobii Studio v 2.1.14 </td><td> Fijarción de análisis en la figura 3 generados usando este programa. Salida en la Figura 4 generado en software externo. </td></tr></tbody></table>

eye tracking young children with autism

El ascenso de acceso comerciales sistemas de eye-tracking ha impulsado un rápido aumento de su uso en la investigación psicológica y psiquiátrica. Al proporcionar una medida directa, detallada y objetiva del comportamiento de la mirada, el eye-tracking se ha convertido en una herramienta valiosa para el examen de las estrategias perceptivas anormales en poblaciones clínicas y se ha utilizado para identificar las características específicas de trastorno de-1, promover la identificación temprana 2, e informar el tratamiento 3 . En particular, los investigadores de los trastornos del espectro autista (TEA) se han beneficiado de la integración de eye-tracking en sus paradigmas de investigación 4-7. Eye-tracking ha sido ampliamente utilizada en estos estudios para revelar los mecanismos subyacentes a la ejecución de tareas deterioro de la 8 y 9 funcionamiento anormal del cerebro, sobre todo durante el procesamiento de información social 1,10-11. Mientras que los niños mayores y adultos con TEA comprenden la preponderancia de la investigación en esta área, el eye-trackingpuede ser especialmente útil para el estudio de los niños con el trastorno, ya que ofrece una herramienta no invasiva para la evaluación y cuantificación de las primeras anomalías en el desarrollo emergentes 2,12-13. Implementación de eye-tracking con niños pequeños con TEA, sin embargo, se asocia con una serie de desafíos únicos, incluyendo problemas con la conducta de cumplimiento derivadas de las demandas de tareas específicas y relacionadas con el trastorno, consideraciones psicosociales. En este protocolo, se detallan las consideraciones metodológicas para optimizar el diseño de la investigación, la adquisición de datos y análisis psicométrico, mientras que el eye-tracking niños pequeños con TEA. Las recomendaciones proporcionadas también están diseñados para ser más ampliamente aplicable para los niños eye-tracking con otras discapacidades del desarrollo. Al ofrecer directrices sobre las mejores prácticas en estas áreas sobre la base de las lecciones derivadas de nuestro propio trabajo, esperamos poder ayudar a otros investigadores hacen diseño de la investigación del sonido y las opciones de análisis, mientras que evitar los errores comunes que pueden comprometer los datosmientras que la adquisición de eye-tracking niños pequeños con dificultades en el desarrollo de ASD o de otra índole.

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Eye Tracking Young Children with Autism

Eye tracking se ha utilizado para estudiar patrones de la mirada en los individuos por lo general-en vías de desarrollo, pero los recientes avances tecnológicos han hecho que su uso con poblaciones clínicas, incluyendo el autismo, más factible. Mientras que el eye-tracking niños pequeños con autismo puede ofrecer una idea de las manifestaciones de los primeros síntomas, se trata de problemas metodológicos. Sugerencias para las mejores prácticas se proporcionan.

Eye Tracking niños pequeños con autismo

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

Research

JoVE Journal

Medicine

45.2K vistas.  University of Texas at Dallas. Eye tracking se ha utilizado para estudiar patrones de la mirada en los individuos por lo general-en vías de desarrollo, pero los recientes avances tecnológicos han hecho que su uso con poblaciones clínicas, incluyendo el autismo, más factible. Mientras que el eye-tracking niños pequeños con autismo puede ofrecer una idea de las manifestaciones de los primeros síntomas, se trata de problemas metodológicos. Sugerencias para las mejores prácticas se proporcionan.

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Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that strain is a more sensitive and earlier marker for contractile dysfunction than the frequently used parameter EF. Current technologies for CMR are time consuming and difficult to implement in clinical practice. Feature tracking is a technology that can lead to more automization and robustness of quantitative analysis of medical images with less time consumption than comparable methods.
Methods: An automatic or manual input in a single phase serves as an initialization from which the system starts to track the displacement of individual patterns representing anatomical structures over time. The specialty of this method is that the images do not need to be manipulated in any way beforehand like e.g. tagging of CMR images.
Results: The method is very well suited for tracking muscular tissue and with this allowing quantitative elaboration of myocardium and also blood flow.
Conclusions: This new method offers a robust and time saving procedure to quantify myocardial tissue and blood with displacement, velocity and deformation parameters on regular sequences of CMR imaging. It therefore can be implemented in clinical practice.

An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that strain is a more sensitive and earlier marker for contractile dysfunction than the frequently used parameter EF.

Evaluación de Resonancia Magnética Derivado deformación miocárdica mediante función de seguimiento

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that ...

Investigación

Medicina

Probing the Brain in Autism Using fMRI and Diffusion Tensor Imaging

Newly emerging theories suggest that the brain does not function as a cohesive unit in autism, and this discordance is reflected in the behavioral symptoms displayed by individuals with autism. While structural neuroimaging findings have provided some insights into brain abnormalities in autism, the consistency of such findings is questionable. Functional neuroimaging, on the other hand, has been more fruitful in this regard because autism is a disorder of dynamic processing and allows examination of communication between cortical networks, which appears to be where the underlying problem occurs in autism. Functional connectivity is defined as the temporal correlation of spatially separate neurological events1. Findings from a number of recent fMRI studies have supported the idea that there is weaker coordination between different parts of the brain that should be working together to accomplish complex social or language problems2,3,4,5,6. One of the mysteries of autism is the coexistence of deficits in several domains along with relatively intact, sometimes enhanced, abilities. Such complex manifestation of autism calls for a global and comprehensive examination of the disorder at the neural level. A compelling recent account of the brain functioning in autism, the cortical underconnectivity theory,2,7 provides an integrating framework for the neurobiological bases of autism. The cortical underconnectivity theory of autism suggests that any language, social, or psychological function that is dependent on the integration of multiple brain regions is susceptible to disruption as the processing demand increases. In autism, the underfunctioning of integrative circuitry in the brain may cause widespread underconnectivity. In other words, people with autism may interpret information in a piecemeal fashion at the expense of the whole. Since cortical underconnectivity among brain regions, especially the frontal cortex and more posterior areas 3,6, has now been relatively well established, we can begin to further understand brain connectivity as a critical component of autism symptomatology.
A logical next step in this direction is to examine the anatomical connections that may mediate the functional connections mentioned above. Diffusion Tensor Imaging (DTI) is a relatively novel neuroimaging technique that helps probe the diffusion of water in the brain to infer the integrity of white matter fibers. In this technique, water diffusion in the brain is examined in several directions using diffusion gradients. While functional connectivity provides information about the synchronization of brain activation across different brain areas during a task or during rest, DTI helps in understanding the underlying axonal organization which may facilitate the cross-talk among brain areas. This paper will describe these techniques as valuable tools in understanding the brain in autism and the challenges involved in this line of research.

Neuroimaging techniques, such as functional MRI and Diffusion Tensor Imaging have become increasingly useful in characterizing the cognitive and neural deficits in autism. An examination of brain connectivity in autism at a network level along with adaptations for scanning children with developmental disabilities is presented.

Sondas en el cerebro en el autismo y el uso de resonancia magnética funcional de imágenes por tensor de difusión

Newly emerging theories suggest that the brain does not function as a cohesive unit in autism, and this discordance is reflected in the behavioral ...

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.

Portable Intermodal mirada preferencial (IPL): Idioma Investigar comprensión en desarrollo típico Niños pequeños con autismo

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

Measurements of Motor Function and Other Clinical Outcome Parameters in Ambulant Children with Duchenne Muscular Dystrophy

While the number of new treatment options tested in patients with Duchenne muscular dystrophy (DMD) is increasing, there is still no defining of the most reliable assessments regarding therapeutic efficacy. We present clinical and radiological outcome measures used in ambulatory patients participating in our trial &#34;Treatment with L-citrulline and metformin in Duchenne muscular dystrophy&#34;. The motor function measure is a validated test in patients with neuromuscular disorders that consists of 32 items and assesses all three dimensions of motor performance including standing and transfer (D1 subscore), axial and proximal motor function (D2 subscore), and distal motor function (D3 subscore). The test shows high intra- and inter-rater variability but only when strictly following guidelines of the materials, examination steps, and calculation of scores. The 6-minute walk test, timed 10-meter walk/run test, and supine-up time are commonly used timed functional tests that also sufficiently monitor changes in muscle function; however, they strongly depend on patient collaboration. Quantitative MRI is an objective and sensitive biomarker to detect subclinical changes, though the examination costs may be a reason for its limited use. In this study, a high correlation between all clinical assessments and quantitative MRI scans was found. The combinational use of these methods provides a better understanding about disease progression; however, longitudinal studies are needed to validate their reliability.

The aim of this study is to present the most reliable clinical outcome measures and their correlations with quantitative muscle MRI in ambulant patients with Duchenne muscular dystrophy.

Mediciones de la función motora y otros parámetros de resultado clínico en niños ambulatorios con Distrofia Muscular de Duchenne

While the number of new treatment options tested in patients with Duchenne muscular dystrophy (DMD) is increasing, there is still no defining of the most ...

Electroretinogram Recording for Infants and Children under Anesthesia to Achieve Optimal Dark Adaptation and International Standards

Electroretinogram (ERG) is the only clinical objective test available to assess retinal function. Full-field ERG (ffERG) measures the panretinal rod and cone photoreceptor function as well as inner retinal function and is an important measure in the diagnosis and management of inherited retinal diseases as well as inflammatory, toxic, and nutritional retinopathies. Adhering to international standards and maintaining retinal dark adaptation are critical to acquire valid and reliable dark-adapted (scotopic) and light-adapted (photopic) ffERG responses. Performing ffERG in infants and children is challenging and often requires general anesthesia in the operating room. However, maintaining retinal dark adaptation in the operating room is becoming increasingly difficult given the numerous light sources from anesthesiology monitoring systems and other equipment. A practical and widely applicable method for ffERG testing is described in the operating room that optimizes retinal dark adaptation. The method reduces operating room time by dark-adapting the patient before general anesthesiology is instituted. The operating room is modified for dark adaptation and any remaining light source in the darkened operating room is minimized with the use of a modified portable foldable darkroom that encloses the patient&#8217;s head and the ERG examiner during ffERG scotopic recordings. The simple method adheres to ffERG international standards and provides valid reliable scotopic and photopic ffERG recordings that are critical to assess objective retinal function in this young age group where subjective assessment of visual function such as visual acuity and visual fields are not possible. Furthermore, the ffERG is the gold standard clinical test in detecting early onset inherited retinal diseases including Leber congenital amaurosis where approved gene therapy has become available. In sedated conditions, very low amplitude ffERG signals can be detected due to minimal orbicularis muscle activity interference, which is particularly relevant in patients after gene therapy to detect improved amplitude responses.

Adhering to international standards and maintaining retinal dark adaptation are critical to acquire valid full-field electroretinogram responses in the diagnosis and management of inherited retinal diseases. A practical protocol using a portable darkroom is provided to obtain full-field&#160;electroretinogram for infants and children under sedation or general anesthesia in the operating room setting.

Grabación de electrorretinogramas para bebés y niños bajo anestesia para lograr una adaptación óptima de la oscuridad y estándares internacionales

Electroretinogram (ERG) is the only clinical objective test available to assess retinal function. Full-field ERG (ffERG) measures the panretinal rod and ...

Human Fetal Blood Flow Quantification with Magnetic Resonance Imaging and Motion Compensation

Magnetic resonance imaging (MRI) is an important tool for the clinical assessment of cardiovascular morphology and heart function. It is also the recognized standard-of-care for blood flow quantification based on phase contrast MRI. While such measurement of blood flow has been possible in adults for decades, methods to extend this capability to fetal blood flow have only recently been developed.
Fetal blood flow quantification in major vessels is important for monitoring fetal pathologies such as congenital heart disease (CHD) and fetal growth restriction (FGR). CHD causes alterations in the cardiac structure and vasculature that change the course of blood in the fetus. In FGR, the path of blood flow is altered through the dilation of shunts such that the oxygenated blood supply to the brain is increased. Blood flow quantification enables assessment of the severity of the fetal pathology, which in turn allows for suitable&#160;in utero&#160;patient management and planning for postnatal care.
The primary challenges of applying phase contrast MRI to the human fetus include small blood vessel size, high fetal heart rate, potential MRI data corruption due to maternal respiration, unpredictable fetal movements, and lack of conventional cardiac gating methods to synchronize data acquisition. Here, we describe recent technical developments from our lab that have enabled the quantification of fetal blood flow using phase contrast MRI, including advances in accelerated imaging, motion compensation, and cardiac gating.

Here we present a protocol for measuring fetal blood flow rapidly with MRI and retrospectively performing motion correction and cardiac gating.

Cuantificación del flujo sanguíneo fetal humano con imágenes por resonancia magnética y compensación de movimiento

Magnetic resonance imaging (MRI) is an important tool for the clinical assessment of cardiovascular morphology and heart function. It is also the ...

Psychophysical Tracking Method to Assess Taste Detection Thresholds in Children, Adolescents, and Adults: The Taste Detection Threshold (TDT) Test

This paper describes a two-alternative, forced-choice, staircase, tracking procedure, called the Taste Detection Threshold (TDT) test, that provides a reliable measure of sweet, salty, and umami taste detection thresholds from childhood to adulthood. Advantages of the method include procedures that are identical for children and adults, thus allowing the determination of age-related and individual differences in taste perception, if any, and tasks that can be completed in a relatively short time frame, do not rely on continuous attention or require memorization, control for subjective response biases, and minimize the impact of language development. After a 1 hour fast, participants are presented with pairs of solutions; in each pair, one solution is water, and the other solution contains varying concentrations of the tastant.
Using a whole-mouth tasting method, participants taste each solution (without swallowing and with rinsing between tastings) and then point to the solution with a taste or that tastes different from water. The concentration of the stimulus in the subsequent pair increases after a single incorrect response and decreases after two consecutive correct responses. A reversal occurs when the concentration sequence changes direction. The task is deemed completed after the occurrence of four reversals, provided there are a maximum of two dilution steps between two successive reversals, and the series of reversals do not form an ascending pattern. These additional criteria ensure greater reliability in outcomes. The TDT is then calculated as the geometric mean of the concentrations of the four reversals. This method has real-world relevance as it provides information on a dimension of taste perception that is independent of hedonics, and that can change with aging and certain disease states, making it a valuable psychophysical test.

Psychophysical Tracking Method to Assess Taste Detection Thresholds in Children, Adolescents, and Adults: The Taste Detection Threshold TDT Test

Psychophysical tools measure the functionality of the taste system for both research and health assessment purposes. This paper describes a method to measure taste detection thresholds that can determine the lowest concentration of sucrose, sodium chloride, or monosodium glutamate that can be tasted by individuals as young as 6 years.

Método de seguimiento psicofísico para evaluar los umbrales de detección del gusto en niños, adolescentes y adultos: la prueba del umbral de detección del gusto (TDT)

This paper describes a two-alternative, forced-choice, staircase, tracking procedure, called the Taste Detection Threshold (TDT) test, that provides a ...

Disfunción de la glándula lagrimal inducida por escopolamina en ratas

A Rat Dry Eye Model with Lacrimal Gland Dysfunction Induced by Scopolamine

Aqueous-deficient dry eye (ADDE) is a type of dry eye disease that can result in the reduction of tear secretion quantity and quality. Prolonged abnormal tear production can lead to a disturbance in the ocular surface environment, including corneal damage and inflammation. In severe cases, ADDE can cause vision loss or even blindness. Currently, dry eye treatment is limited to eye drops or physical therapy, which can only alleviate eye discomfort symptoms and cannot fundamentally cure dry eye syndrome. To restore the function of the lacrimal gland in dry eye, we have created an animal model of lacrimal gland dysfunction in rats induced by scopolamine. Through the comprehensive evaluation of the lacrimal gland, corneas, conjunctivas, and other factors, we aim to provide a full understanding of the pathological changes of ADDE. Compared with the current dry eye mouse model, this ADDE animal model includes a functional evaluation of the lacrimal gland, providing a better platform for studying lacrimal gland dysfunction in ADDE.

Autor destacado: Desafíos en el desarrollo de modelos animales de ojo seco y futuras direcciones de investigación

Here, we establish a rat model of lacrimal gland dysfunction to provide a basis for the study of aqueous-deficient dry eye.

Un modelo de ojo seco de rata con disfunción de la glándula lagrimal inducida por escopolamina

Aqueous-deficient dry eye (ADDE) is a type of dry eye disease that can result in the reduction of tear secretion quantity and quality. Prolonged abnormal ...