Esta investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de la Salud Trastornos Sordera y Comunicación (R01 2DC007428).

<html> 1. IPL Creación de vídeo Diseñamos los videos para ser interesante y atractivo, pero también no incomodar a los niños pequeños con autismo, en un número de maneras: Cuando los personajes animados se necesitan, se utilizan animales en lugar de los seres humanos para hacer las escenas menos social / emocional difícil para los niños con TEA. Utilizamos escenas dinámicas con objetos de colores brillantes para capturar y mantener la atención. Una luz roja intermitente durante los intervalos entre ensayos (ITI) mantiene la atención de los niños cuando las pantallas están en blanco. Nosotros producimos el audio de voz utilizando el habla que se ha exagerado tanto en la entonación y duración de captar y mantener la atención de los niños. Figura 1. (Película) A una manzana del video Bias Sustantivo. Muestra una cuadra del vídeo Sustantivo Bias, que evalúa si los niños asignar una palabra novela sobre un objeto frente a una acción./ 4331movie1.mov &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Haga clic aquí para ver la película. Vídeo estímulos son creados a través de los programas comerciales de edición no lineal como el FinalCut Pro o Avid Media Composer 4.8, utilizando clips de película seg. Los primeros 2 clips están dispuestas secuencialmente, alternando izquierda y derecha, junto con la familiarización mismo o audio enseñanza. Los ensayos iniciales vienen luego; éstos presentan los estímulos de prueba de lado a lado, pero se emparejan con audios nondirecting. Las pruebas iniciales nos indican si los niños tienen ninguna preferencia inherente o visual, ya sea para el estímulo cuando no hay audio lingüística o la dirección. Los ensayos de prueba, en último lugar, a la par con los audios de prueba que distinguen las dos imágenes. Un tono de 1 kHz va en el segundo canal de audio, coincidiendo con cada ensayo, proporcionando designación visual a los codificadores del comienzo y terminación de los ensayos. <ol><li> Lleve a cabo el proceso de consentimiento con los padres. Describir el formato de estudio en mayor detalle y hacer los padres para firmar los formularios de consentimiento. Haga hincapié en que el niño debe ver con una interacción mínima con el padre, e introducir el reproductor de mp3 para que los padres de usar, si el niño tiene que sentarse en el regazo de sus padres. El padre escucha música en el reproductor de mp3 mientras se ve el video IPL, por lo que s / él no escucha el audio de prueba IPL y tan potencialmente influir en qué manera el niño debe mirar. </li><li> Configurar los componentes del IPL en la habitación designada, y conectar a fuentes de alimentación con cables de extensión. Es útil llevar un asistente de investigación a lo largo que puede jugar con el niño durante la instalación. Configure la pantalla grande con su regreso a la fuente de luz principal. Coloque el altavoz centrado detrás de la pantalla, ajustar ambos controles de volumen a los niveles de reinserción. Coloque la cámara en el trípode encima de la caja del adaptador de tono, centrada en frente de la pantalla. Cargarla cinta en la cámara y el lugar del DTE en el suelo al lado de la cámara. Instale el proyector reposar 7-10 pies de distancia de la pantalla, el proyector lugar en la parte superior. Coloque el ordenador portátil al lado del soporte del proyector. </li></ol><img alt="Figura 2" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/4331/4331fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig2.jpg" /> Figura 2. Los componentes portátiles IPL y la disposición de su instalación en el. Principal muestra los componentes portátiles IPL y la disposición espacial de su instalación en el hogar. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4331/4331fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ampliar la cifra</a> . <ol start="3"><li> Conecte los componentes del IPL: Conecte el ordenador portátil para que envíe la señal de vídeo al proyector. La computadora portátil también envía dos señales de audio (a través de un divisor), con el audio de voz va a ir el altavoz y el audio de tonoa la cámara. Conectar la cámara para que envíe la señal de vídeo y audio a la DTE. Una vez conectado, encender todos los componentes. La pantalla de DTE debe mostrar &quot;AVI Tipo 1&quot; en la izquierda y debajo de &quot;contador&quot;. </li><li> Reproducir el vídeo (s) para el niño: Cargue el primer video en la computadora portátil en Quicktime. <ol><li> Colocar una silla de 2,5 a 3 metros desde la cámara, en frente de la pantalla. Invite al niño a sentarse en la silla o en el regazo de sus padres. Si en el regazo de sus padres, dar a los padres el reproductor de mp3 y auriculares, dígale a él / ella para iniciarlo. Si el niño se sienta solo, los padres pueden sentarse a su lado. Los niños que reciben inquieto durante el video, anime en términos generales a &quot;mirar la película&quot;. </li><li> Asegúrese de que la cara del niño es visible en la videocámara. Vuelva a comprobar cada vez que el niño se mueve alrededor. Ajuste la iluminación en la habitación es necesario. </li><li> Escriba la información del niño en una pizarra de borrado en seco (seudónimo, el género, la visita, el vídeo, la fecha de nacimiento, edad). Encienda la videocámara y pulse Grabar. Pulse récord en DTE. Film XXe pizarra durante 10 s. </li><li> En la laptop, jugar el primer video haciendo clic en &quot;Ver&quot; y luego &quot;Enter Full Screen&quot;. </li><li> Después de que el vídeo se haya completado, pulse el botón de parada del DTE. Si el niño está dispuesto, otro video puede ser presentado. Alternativamente, esto puede ser un buen momento para un descanso. Algunos niños con TEA pueden necesitar descansos frecuentes, pero otros pueden preferir ver todos los videos en una fila. </li></ol></li><li> Premie a los niños con un regalo al final de la visita. </li></ol> 3. Codificación De vuelta en el laboratorio <ol><li> Compruebe que los movimientos del niño ojos ya están digitalizados en el DTE. <ol><li> Importe este film en un programa de edición no lineal, convertir al formato (. Avi) utilizado por nuestro programa personalizado de codificación, y luego exportar a un dispositivo de almacenamiento seguro. </li></ol></li><li> El código de cada vídeo siguiendo su trazado específico (es decir,. Disposición de familiarización / enseñanza, línea de base, y los ensayos de prueba). <ol><li> Tab throug<html> h del niño película y encontrar los marcos donde la forma de onda del tono de 1 kHz es visible, lo que indica que un estímulo visual se presenta al niño. </li><li> Comience codificación durante el intervalo entre ensayos (ITI) antes de cada ensayo diana (es decir, no hay tono y la luz de centrado se presenta, el niño debe estar centrado o mirando a otro lado). Tab adelante fotograma a fotograma, registrando cada cambio de la mirada como L (a la izquierda), R (a la derecha), C (al centro) o A (distancia: arriba, abajo, izquierda, derecha, atrás). </li></ol></li></ol> Las salidas de programa de codificación de columnas de números que indican el momento y tipo de cada código introducido. Así, TSC 33499 significa que en el inicio de la prueba, 3,3499 segundos desde el inicio del vídeo, el niño miraba hacia el centro. Las matrices de codificación son analizados por un programa de análisis personalizado matlab, que accede a la específica esquema de qué lado está el partido para cada ensayo de cada vídeo. ve_content &quot;&gt; Los programas de análisis y luego calcular la duración del niño y la dirección de buscar durante cada ensayo codificada, la latencia del niño a la primera mirada en el estímulo a juego, y el número de veces que el niño cambia atención durante cada ensayo codificada. A continuación, comparar busca de los niños durante la línea base versus ensayos de prueba en (a) la duración de la mirada a la imagen correspondiente, (b) la latencia de la primera mirada a la imagen correspondiente, (c) timecourse de mirar a ambas imágenes durante todo el juicio, y (d) el número de interruptores de atención. La razón es que los niños que entienden el estímulo lingüístico se vean más largas en la imagen correspondiente durante el proceso de prueba de la que tenían en el juicio de referencia, que se verán más rápidamente (una vez que comience el juicio) en la imagen correspondiente de la imagen no coincidentes, y que van a cambiar menos atención durante los ensayos de prueba que durante los ensayos de referencia, debido a que el estímulo lingüístico esorientar su busca. La única diferencia entre el valor inicial y ensayos de prueba es el audio lingüística, los estímulos visuales son el mismo, pero las pruebas iniciales tienen un audio nondirecting (por ejemplo, &quot;¡mira aquí&quot;), mientras que los ensayos de prueba tienen un audio de dirección (por ejemplo, &quot;¿Dónde está toopen ? &quot;) Por lo tanto, la comparación de los ensayos de prueba para ensayos de referencia para la duración y los interruptores de las medidas de atención nos dice lo mucho que el audio está guiando la dirección de los patrones de los niños que miran. Además, si los niños comprenden el audio dirigir, deberían buscar más rápidamente a la imagen correspondiente de la imagen no coincidentes.

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No hay conflictos de interés declarado.

Que prestar especial atención para garantizar que los codificadores de ser &quot;sordos&quot; a / inconsciente de los estímulos específicos que el niño está experimentando en un ensayo dado, por lo que no saben de qué lado está el juego y sin querer influir en sus códigos. Nos aseguramos de esto a través de la inclusión del tono de 1 kHz en el 2 º canal de audio del vídeo, que luego se copian en la película del movimiento de los ojos del niño. La forma de onda de este tono proporciona la indicación visual del comienzo y terminación de cada ensayo, delimitando así los ensayos sin el codificador de conocer su contenido de vídeo o de audio. Es muy importante asegurarse de que el diseño de análisis tiene en cuenta el interruptor de izquierda a derecha que se produce cuando los niños están codificados (es decir, si la escena es coincidente en el lado izquierdo, mientras que el niño está viendo, aparecerá a estar a la derecha lado para el codificador de movimiento del ojo, y viceversa). Confiabilidad entre la evaluacións de correlaciones de rendimiento de aproximadamente 0,98 por pares de codificadores con experiencia en selección aleatoria del 10% de los datos, y 3 con los codificadores con menos experiencia o si hay rotación de personal elevada en los codificadores utilizados a través de los participantes en el estudio, recomendamos que cada niño movimientos oculares codificada por al menos 2 personas y requiere que sus códigos (por lo general para que coincida con la duración) estar dentro de 0,3 segundos de cada uno para cada ensayo. Si no es así, entonces un tercero, cuarto o quinto debe codificar el niño hasta que la fiabilidad se consigue 17. Con participantes de la edad del niño y / o niños con retrasos en el desarrollo, es inevitable que algunos no se verá en escena ya sea por alguna proporción de cada ensayo, y para algunos ensayos, nunca. Las siguientes convenciones se aplican generalmente a estos lapsos de atención: (a) Los niños necesitan ver a por lo menos una escena de un mínimo de 0,3 segundos para que el juicio sea contada. De lo contrario, es un ensayo que falta. (B) Para ver un vídeo dado, Los niños necesitan para proporcionar datos para más de la mitad de los ensayos de prueba con el fin de ser incluidos en el conjunto de datos final. (C) Los ensayos no hayan sido reemplazadas con el Medio en todos los niños de ese grupo de edad / estado de ese elemento. IPL es un método que aprovecha los primeros niños de las asignaciones de las formas lingüísticas (es decir, palabras y oraciones) sobre referencial (es decir, los objetos y acciones) o proposicional (es decir, relaciones y eventos) significados. Se puede utilizar para evaluar los procesos por los que los niños de diferentes edades aprenden palabras nuevas, así como la edad en que ellos entienden los diferentes tipos de formas gramaticales. Al exigir que sólo los movimientos oculares como indicadores claros de comprensión (o no), IPL se puede utilizar con los niños cuyas comportamiento cumplimiento es generalmente baja, así como con algunas poblaciones especiales, como los niños con TEA. Además, dado que esta tecnología puede ser presentada a los hogares para niños, sino que también puede utilizarse con poblaciones que son difícilesalcanzar en laboratorios convencionales, como los niños de bajos grupos sociales económicas, los niños de las comunidades rurales y los niños bilingües de monolingües padres que no hablan nativos. Las nuevas formas de analizar estos movimientos oculares están revelando efectos interesantes e importantes de los diferentes tipos de aprendizaje de idiomas, y de aprender palabras en diferentes edades. Los planes futuros incluyen el uso de IPL al mismo tiempo que las metodologías de neuroimagen, para que los niños la actividad cerebral durante la comprensión del lenguaje se pueden comparar con los indicadores conductuales.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del componente </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentarios (opcional) </td></tr><tr><td> Pantalla </td><td> Pañero </td><td> RoadWarrior Pantalla de proyección portátil </td><td></td></tr><tr><td> Laptop </td><td> Manzana </td><td> 15 pulgadas MacBook Pro </td><td></td></tr><tr><td> Proyector </td><td> NEC </td><td> NP40 Proyector </td><td> Digital Lente del proyector </td></tr><tr><td> Proyector soporte </td><td> DA-LITE </td><td> Project-O-Stand </td><td></td></tr><tr><td> Altavoz </td><td> YAMAHA </td><td> Altavoz del monitor Modelo MS101II </td><td></td></tr><tr><td> Trípode </td><td> Velbon </td><td> QB-4W DF Mini </td><td></td></tr><tr><td> Videocámara </td><td> Canon </td><td> VIXIA HV30 HDV </td><td>Video de alta definición </td></tr><tr><td> DTE </td><td> DTE Tecnología </td><td> FS-H200 </td><td></td></tr><tr><td> Auriculares con cancelación de ruido </td><td> Sony </td><td> MDR-NC60 </td><td></td></tr></tbody></table>

portable intermodal preferential looking (ipl): investigating language comprehension in typically developing toddlers and young children with autism

Una de las características que definen el trastorno del espectro autista (ASD) es la dificultad con el lenguaje y la comunicación. 1 Los niños con inicio de ASD de hablar suele retrasarse, y muchos niños con TEA producen siempre un lenguaje menos frecuentes y de menor complejidad léxica y gramatical de su general desarrollo (TD) compañeros. 6,8,12,23 Sin embargo, los niños con trastorno del espectro autista muestran un déficit social importante, y los investigadores y los médicos continúan debatiendo la medida en que el déficit en cuenta la interacción social a favor o contribuir a las deficiencias en el lenguaje producción. 5,14,19,25 Las evaluaciones estandarizadas del lenguaje en niños con TEA suelen hacer incluir un componente de comprensión, sin embargo, muchas de las tareas de comprensión de dichos evaluar sólo un aspecto del lenguaje (por ejemplo, vocabulario), 5 o incluir un componente importante del motor (por ejemplo, señalar, acto fuera-), y / orequieren que los niños eligen deliberadamente entre una serie de alternativas. Estos dos últimos comportamientos son conocidos también ser un reto para los niños con TEA. 7,12,13,16 Se presenta un método que puede evaluar la comprensión del lenguaje de los niños pequeños con desarrollo típico (9-36 meses) y niños con autismo. 2,4,9,11,22 Este método, Portable Intermodal mirada preferencial (P-IPL), lado proyectos a lado imágenes de vídeo desde un ordenador portátil en una pantalla portátil. Las imágenes de vídeo se aparean por primera vez con una &#39;línea de base&#39; (nondirecting) de audio, y luego presentó otra vez emparejado con audio lingüística un &#39;test&#39; que coincide con una sola de las imágenes de vídeo. Los movimientos infantiles ojos mientras ve el video se filmó y se codifican después. Los niños que entienden el audio lingüística se verá más rápidamente y, a más largo en el vídeo que coincida con el audio lingüística. 2,4,11,18,22,26 Este paradigma incluye un número de components que recientemente han sido miniaturizados (proyector, cámara de vídeo, digitalizador) para permitir la portabilidad y fácil instalación en los hogares de los niños. Este es un punto crucial para la evaluación de niños pequeños con TEA, que son a menudo incómodos en los nuevos (por ejemplo, laboratorios) ajustes. Los videos pueden ser creados para evaluar una amplia gama de componentes específicos de los conocimientos lingüísticos, como el orden de palabras sujeto-verbo-objeto, wh-preguntas y tiempo / aspecto sufijos en los verbos; videos también pueden evaluar los principios de la Palabra de aprendizaje, tales como sustantivo sesgo, un sesgo de la forma y la secuencia de arranque sintáctica. 10,14,17,21,24 Videos incluir caracteres y palabras que son visualmente y acústicamente sobresaliente y bien tolerado por los niños con TEA.

Un ejemplo de los patrones que buscan desde niños a prueba utilizando P-IPL se presenta en la Figura 3. Viendo el video NounBias, los niños TD 21 meses de edad ya se veía en la imagen correspondiente durante la prueba en comparación con los ensayos de referencia, lo que indica que había trazado las palabras nuevas en los objetos en lugar de acciones. 21 Los niños con TEA promedio de 33 meses de edad se comportó de manera similar, con tamaños similares efectos. 21,24 Por lo tanto, los niños con TEA muestran una palabra similar sesgo aprendizaje de niños TD. Visualización de la palabra SVO vídeo orden, los niños de ambos grupos también mostraron más buscan coincidir las imágenes durante la prueba sobre la línea base (es decir, la comprensión significativa), lo que demuestra la comprensión del orden de palabras Inglés (por ejemplo, que &quot;La niña empuja al chico&quot; es una relación diferente de &quot;El niño empuja a la chica&quot;). 3,14,21 diferencias de desarrollo se ven con el video wh-pregunta, como hijos TD mostró AMPLIO significativasion a los 28 meses de edad, mientras que la comprensión significativa se encontró por primera vez en los niños con TEA a los 54 meses de edad. 10 Por lo tanto, los niños con ASD se demoran en aprender a interpretar correctamente a preguntas como &quot;¿Qué hizo el golpe de manzana?&quot; <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig3.jpg" /> Figura 3. Por ciento de los niños de buscar tiempo para el partido (es decir, un objeto en lugar de la acción), mientras se ve el video Bias Sustantivo. Muestra por ciento de los niños de tiempo buscando al partido (es decir, un objeto en lugar de la acción), mientras se ve el video Bias Sustantivo. La figura 4 muestra los análisis timecourse más detalladas de los niños TD ver el vídeo ShapeBias menos cuatro visitas sucesivas, que abarca 20-32 meses. Las líneas azules indican que mira al partido (objeto, es decir, la forma misma), anuncio que la altura de las líneas azules en thensayos de ensayo E (lado derecho de cada gráfico) aumenta con la edad, mostrando crecientes a configurar las preferencias. Además, a medida que los niños crecen, las líneas azules suben al partido más temprano en el proceso, lo que indica que están entendiendo el audio dirigir más rápidamente con la edad. Las líneas rojas indican mirando a otro lado, anuncio que la amplitud de las líneas rojas disminuye con la edad, los niños pasan menos tiempo mirando a otro lado. Líneas rosadas indican que mira al Centro durante el ITI, utilizamos estos para asegurarse de que los niños no están sesgada antes de que el juicio comience. Estos datos confirman los IPL de otros métodos que el sesgo Shape es una palabra cada vez más fuerte para los niños que aprenden principio TD. Sin embargo, tres repeticiones aún no han logrado demostrar un significativo basado en la palabra sesgo forma en los niños con TEA. 17,24 <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig4.jpg" /> Figura 4. TD niños timecourse de mirar mientras se ve el video Bias forma. Muestra timecourse TD infantil de mirar hacia el partido, nonmatch, centro, y lejos, mientras se ve el video Bias Shape. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4331/4331fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ampliar la cifra</a> . La Figura 5 presenta los datos timecourse para los mismos niños con TEA, cuando promedió 41 meses de edad, mientras se visualiza el vídeo sintáctico bootstrapping, cuando se les pide que aprendan nuevos verbos que utilizan alrededor de marcos de oraciones (por ejemplo, para determinar que gorping en &quot;El pato se gorping el conejo &quot;se refiere a una acción causal y no a una acción noncausative). Bootstrapping sintáctica es otro principio aprendizaje de palabras replicado en muchos estudios de los niños TD. Tenga en cuenta que los niños con TEA se vean más largas en la imagen no coincidentes (líneas verdes) durante las pruebas iniciales, pero luego su mira se dirige más a laimágenes que corresponden (líneas azules) durante la segunda mitad de los ensayos de prueba, cuando se les pide que encontrar el referente de la novela verbo (por ejemplo, &quot;Buscar gorping!&quot;). Como grupo, estos niños con TEA eran así poder asignar correctamente el verbo a la acción causal. Visita de la Cruz regresiones muestran que los niños con TEA que miraban más tiempo en el partido durante el video Bootstrapping sintáctica tenía latencias más cortas para el partido cuando vieron el video orden de las palabras, 8 meses antes. 14 <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig5.jpg" /> Figura 5. Los niños con ASD timecourse de mirar mientras se ve el video Bootstrapping sintáctica. Muestra los niños con ASD timecourse de mirar al partido, nonmatch, centro, y lejos mientras se ve el video Bootstrapping sintáctica.

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

Una forma segura en el hogar para evaluar la comprensión del lenguaje de los niños con desarrollo típico muy jóvenes, así como aquellos con autismo, describe. El método analiza la mirada de los ojos de los niños mientras se ve de lado a lado imágenes, pero escuchar un audio que detecta una sola imagen. Los estímulos están diseñados con los jóvenes participantes en la mente.

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 ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

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

17.8K vistas.  University of Connecticut. Una forma segura en el hogar para evaluar la comprensión del lenguaje de los niños con desarrollo típico muy jóvenes, así como aquellos con autismo, describe. El método analiza la mirada de los ojos de los niños mientras se ve de lado a lado imágenes, pero escuchar un audio que detecta una sola imagen. Los estímulos están diseñados con los jóvenes participantes en la mente.

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A Strategy to Identify de Novo Mutations in Common Disorders such as Autism and Schizophrenia

There are several lines of evidence supporting the role of de novo mutations as a mechanism for common disorders, such as autism and schizophrenia. First, the de novo mutation rate in humans is relatively high, so new mutations are generated at a high frequency in the population. However, de novo mutations have not been reported in most common diseases. Mutations in genes leading to severe diseases where there is a strong negative selection against the phenotype, such as lethality in embryonic stages or reduced reproductive fitness, will not be transmitted to multiple family members, and therefore will not be detected by linkage gene mapping or association studies. The observation of very high concordance in monozygotic twins and very low concordance in dizygotic twins also strongly supports the hypothesis that a significant fraction of cases may result from new mutations. Such is the case for diseases such as autism and schizophrenia. Second, despite reduced reproductive fitness1 and extremely variable environmental factors, the incidence of some diseases is maintained worldwide at a relatively high and constant rate. This is the case for autism and schizophrenia, with an incidence of approximately 1% worldwide. Mutational load can be thought of as a balance between selection for or against a deleterious mutation and its production by de novo mutation. Lower rates of reproduction constitute a negative selection factor that should reduce the number of mutant alleles in the population, ultimately leading to decreased disease prevalence. These selective pressures tend to be of different intensity in different environments. Nonetheless, these severe mental disorders have been maintained at a constant relatively high prevalence in the worldwide population across a wide range of cultures and countries despite a strong negative selection against them2. This is not what one would predict in diseases with reduced reproductive fitness, unless there was a high new mutation rate. Finally, the effects of paternal age: there is a significantly increased risk of the disease with increasing paternal age, which could result from the age related increase in paternal de novo mutations. This is the case for autism and schizophrenia3. The male-to-female ratio of mutation rate is estimated at about 4&#x2013;6:1, presumably due to a higher number of germ-cell divisions with age in males. Therefore, one would predict that de novo mutations would more frequently come from males, particularly older males4. A high rate of new mutations may in part explain why genetic studies have so far failed to identify many genes predisposing to complexes diseases genes, such as autism and schizophrenia, and why diseases have been identified for a mere 3% of genes in the human genome. Identification for de novo mutations as a cause of a disease requires a targeted molecular approach, which includes studying parents and affected subjects. The process for determining if the genetic basis of a disease may result in part from de novo mutations and the molecular approach to establish this link will be illustrated, using autism and schizophrenia as examples.

Molecular genetic strategy for finding de novo mutations causing common disorders such as autism and schizophrenia.

Una estrategia para identificar mutaciones de novo en los trastornos comunes, tales como el autismo y la esquizofrenia

There are several lines of evidence supporting the role of de novo mutations as a mechanism for common disorders, such as autism and schizophrenia. First, ...

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 ...

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 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 ...

Utilizing Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to Improve Language Function in Stroke Patients with Chronic Non-fluent Aphasia

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been shown to significantly improve language function in patients with non-fluent aphasia1. In this experiment, we demonstrate the administration of low-frequency repetitive TMS (rTMS) to an optimal stimulation site in the right hemisphere in patients with chronic non-fluent aphasia. A battery of standardized language measures is administered in order to assess baseline performance. Patients are subsequently randomized to either receive real rTMS or initial sham stimulation. Patients in the real stimulation undergo a site-finding phase, comprised of a series of six rTMS sessions administered over five days; stimulation is delivered to a different site in the right frontal lobe during each of these sessions. Each site-finding session consists of 600 pulses of 1 Hz rTMS, preceded and followed by a picture-naming task. By comparing the degree of transient change in naming ability elicited by stimulation of candidate sites, we are able to locate the area of optimal response for each individual patient. We then administer rTMS to this site during the treatment phase. During treatment, patients undergo a total of ten days of stimulation over the span of two weeks; each session is comprised of 20 min of 1 Hz rTMS delivered at 90% resting motor threshold. Stimulation is paired with an fMRI-naming task on the first and last days of treatment. After the treatment phase is complete, the language battery obtained at baseline is repeated two and six months following stimulation in order to identify rTMS-induced changes in performance. The fMRI-naming task is also repeated two and six months following treatment. Patients who are randomized to the sham arm of the study undergo sham site-finding, sham treatment, fMRI-naming studies, and repeat language testing two months after completing sham treatment. Sham patients then cross over into the real stimulation arm, completing real site-finding, real treatment, fMRI, and two- and six-month post-stimulation language testing.

We explore the use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to improve language abilities in patients with chronic stroke and non-fluent aphasia. After identifying a site in the right frontal gyrus for each patient that responds optimally to stimulation, we target this site during ten days of rTMS treatment.

La utilización de Estimulación Magnética Transcraneal Repetitiva para mejorar la función del lenguaje en pacientes con accidente cerebrovascular crónico con afasia no fluente

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been shown to significantly improve language function in patients with non-fluent aphasia1. In this ...

Measuring Cardiac Autonomic Nervous System (ANS) Activity in Toddlers - Resting and Developmental Challenges

The autonomic nervous system (ANS) consists of two branches, the parasympathetic and sympathetic nervous systems, and controls the function of internal organs (e.g., heart rate, respiration, digestion) and responds to everyday and adverse experiences 1. ANS measures in children have been found to be related to behavior problems, emotion regulation, and health 2-7. Therefore, understanding the factors that affect ANS development during early childhood is important. Both branches of the ANS affect young children&#8217;s cardiovascular responses to stimuli and have been measured noninvasively, via external monitoring equipment, using valid and reliable measures of physiological change 8-11. However, there are few studies of very young children with simultaneous measures of the parasympathetic and sympathetic nervous systems, which limits understanding of the integrated functioning of the two systems. In addition, the majority of existing studies of young children report on infants&#8217; resting ANS measures or their reactivity to commonly used mother-child interaction paradigms, and less is known about ANS reactivity to other challenging conditions. We present a study design and standardized protocol for a non-invasive and rapid assessment of cardiac autonomic control in 18 month old children. We describe methods for continuous monitoring of the parasympathetic and sympathetic branches of the ANS under resting and challenge conditions during a home or laboratory visit and provide descriptive findings from our sample of 140 ethnically diverse toddlers using validated equipment and scoring software. Results revealed that this protocol can produce a range of&#160;physiological responses to both resting and developmentally challenging conditions, as indicated by changes in heart rate and indices of parasympathetic and sympathetic activity. Individuals demonstrated&#160;variability in resting levels, responses to challenges, and challenge reactivity, which provides additional evidence that this protocol is useful for the examination of ANS individual differences for toddlers.

Measuring Cardiac Autonomic Nervous System ANS Activity in Toddlers - Resting and Developmental Challenges

We describe the methods for continuous monitoring of the autonomic nervous system under resting and challenge conditions with 18 month old children. Results revealed that this protocol can produce meaningful physiological responses in both branches of the autonomic nervous system and elicit significant individual variability in patterns of responses.

La medición del sistema nervioso autónomo cardíaco (ANS) La actividad en los niños pequeños - Descansar y Desafíos del Desarrollo

The autonomic nervous system (ANS) consists of two branches, the parasympathetic and sympathetic nervous systems, and controls the function of internal ...

Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery in humans. Herein we discuss the design of an eccentric exercise protocol to induce damage in the quadriceps muscles, marked by changes in strength, soreness, and plasma creatine kinase levels. This method is simple, ethical, and widely applicable since it is performed in human participants and eliminates the interspecies translation of the results. Subjects perform 300 maximal eccentric contractions of the knee extensor muscles at a speed of 120&#176;/sec on an isokinetic dynamometer. The extent of the damage is measurable using relatively non-invasive isokinetic and isometric measures of strength loss, soreness, and plasma creatine kinase levels over several days following the exercise. Therefore, its application can be directed to specific populations in an attempt to identify mechanisms for muscle adaptation and regeneration.

This article describes a safe and reliable method to induce and quantify exertional skeletal muscle damage in human subjects.

Inducción y evaluación de daños de esfuerzo del músculo esquelético en seres humanos

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery ...

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction (NeMO) in Female Small Rodents

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal model to investigate bladder remodeling in pBOO are female rodents undergoing partial obstruction at the proximal urethra. Variability in the degree of obstruction and animal mortality are major concerns with proximal obstruction. Furthermore, dissecting around the proximal urethra and bladder neck jeopardizes bladder innervation.
We developed a nerve-sparing mid-urethral obstruction (NeMO) model for pBOO avoiding the disadvantages of the traditional model. We approached the urethra just inferior to the pubic symphysis, which obviated the need for laparotomy as well as for dissection in this area; also, the striated urethral sphincter remained untouched. We performed NeMO in female Sprague-Dawley rats (12 obstructions, 6 sham animals) as well as in female C57/bl6 mice (20 obstructions, 18 sham animals). After two weeks, we evaluated bladder function, bladder mass, and body mass.
We had no mortalities among obstructed- or sham-operated female rats; as described for the traditional proximal pBOO-method, we tied the suture around the proximal urethra and a temporarily placed 0.9 mm metal rod. NeMO induced an 85% increase in bladder mass after two weeks, average residual urine volume was 0.4 mL in partially obstructed rats while only 0.03 mL in sham animals. In mice, we tested 3 sizes of cannulas that we placed along the urethra when tying the suture. We found that using a 27-gauge cannula resulted in over 50% animal mortality; placing the 25-gauge cannula did not yield the desired response in increasing bladder mass; utilizing a 26-gauge cannula yielded favorable results with minimal animal mortality (1/8) yet a significant 2-fold increase in bladder mass.

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction NeMO in Female Small Rodents

Traditional modeling of partial bladder outlet obstruction in rodents is fraught with animal mortality. A denervation injury from dissection around the proximal urethra and bladder neck is also of major concern. We developed and evaluated a safe and reliable mid-urethral obstruction model, avoiding the shortcomings of the traditional model.

Preservación de los nervios de mitad de obstrucción uretral (NEMO) en femenino pequeños roedores

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal ...

Oral Biofilm Sampling for Microbiome Analysis in Healthy Children

Oral biofilm and its molecular analysis provide a basis for investigating various dental research and clinical questions. Knowledge of biofilm composition leads to a better understanding of cariogenic and periopathogenic mechanisms. Microbial changes taking place in the oral cavity during childhood are of interest for several reasons. The evolution of the child oral microbiota and shifts in its composition need to be analyzed further to understand and possibly prevent the onset of disease. At the same time, advanced knowledge of the natural composition of oral biofilm is needed. Early stages of caries-free permanent dentition with healthy gums provide a widely unaffected subgingival habitat that can serve as an in situ baseline for studying features of oral health and disease. Analysis of children's oral biofilm during different stages in life is thus an important theme in the field. Modern molecular analysis methods can provide comprehensive information about the bacterial diversity of such biofilms. To enable microbiota data comparison, it is important to standardize each step in the procedure for molecular data generation. This procedure spans from clinical sampling, Next Generation Sequencing (NGS), bioinformatic data processing, to taxonomic interpretation. One of the most critical factors here is biofilm sampling. Sampling in children is even more challenging in particular due to limited space in subgingival areas. We thus focus on the use of paper points for subgingival sampling. This article provides a detailed protocol for oral biofilm sampling of the subgingival sulcus, the mucosa, and saliva in children.

Changes in the oral microbiome throughout childhood are of growing interest. Comparison of different microbiome studies reveals a lack of standardized sampling protocols. Limited space makes sampling the sound subgingival sulcus of children challenging. Paper point sampling is presented here in detail as the method of choice for this area.

Biofilm oral toma de muestras para análisis de microbioma en niños sanos

Oral biofilm and its molecular analysis provide a basis for investigating various dental research and clinical questions. Knowledge of biofilm composition ...

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 ...

Involving Individuals with Developmental Language Disorder and Their Parents/Carers in Research Priority Setting

A protocol for involving individuals presenting with developmental language disorder (DLD) (iDLD) and their parents/carers (iDLDPC) in a research priority setting exercise is presented.
iDLD have difficulties with communication skills, such as understanding language, word-finding and discourse. Such difficulties mean existing research priority setting protocols are difficult for iDLD to access, since they require sophisticated communication skills. Thus, a novel protocol for involving iDLD in these exercises is warranted. The same protocol is recommended for use with iDLDPC, to ensure accessibility.
The protocol is presented in 4 steps. Step 1 describes a program of activities delivered by trained, specialist DLD speech and language therapists (SLTs) that prepares iDLD/iDLDPC for involvement. Step 2 outlines an approach to elicit iDLD/iDLDPC&#8217;s opinions on research priorities. Steps 3 and 4 describe methods to analyze and integrate this data at multiple stages of the research priority setting process.
9 trained specialist DLD SLTs delivered steps 1 and 2. 17 iDLDs and 25 iDLDPCs consented to involvement. Opinions from all participants were elicited, and this data was used to influence the process and output of the exercise.
An advantage of this protocol is its accommodation of the heterogeneity in support needs of iDLD/iDLDPC, through a menu of options, whilst also providing a structured framework. Due to the novelty of the protocol, the methods for data integration were developed by the research group. These are potential limitations of the protocol, and may bring the reliability and validity under scrutiny, which are yet to be tested.
This protocol enables meaningful involvement of iDLD/iDLDPC in&#160;research priority setting and could be utilized for people with other kinds of speech, language or communication needs. Further research should evaluate the effectiveness of the protocol and whether it can be adapted for involvement of such populations in other research studies.

A protocol to enable individuals with developmental language disorder (DLD) and their parents/carers to meaningfully participate in a research priority setting exercise is established. The protocol includes a defined program of activities for data collection, and methods to incorporate this data into the broader research priority setting process.

Involucrar a las personas con trastorno del desarrollo del lenguaje y sus padres/cuidadores en el establecimiento de prioridades de investigación

A protocol for involving individuals presenting with developmental language disorder (DLD) (iDLD) and their parents/carers (iDLDPC) in a research priority ...