This research was supported by NIH R21CA183492, the Simons Foundation, the Wallace Research Foundation, and by CTSA award UL1TR000445 from the National Center for Advancing Translational Sciences.

הצהרת אתיקה: כל הנושאים חייבים לתת הסכמה מדעת לפני הניסוי. המחקר המתואר כאן אושר על ידי דירקטוריון הסקירה המוסדי של המרכז הרפואי של האוניברסיטה ונדרבילט. ניסוי 1. הגדרה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את המשתתפים כדי להשלים את המשימות בחדר אפלולי, קול מבוקר. הערה: שקול יישום לוח זמנים חזותי 29,30 כחלק ממערך המחקר. למרות כל משימה בסוללה זו היא קצרה יחסית, ביצוע כמה משימות ברציפות יכולה לגרום לעייפות אצל חלק מילדים, שניהם עם ההתפתחות טיפוסית (TD) ועם ASD. לוח זמנים חזותיים צריכים לכלול את כל הפעילויות המתוכננות (שני המשימות ושמיעה / בדיקת ראיה), כמו גם הפסקות קצרות בין משימות. מבנה זה יעזור לתרום לחוויה חיובית מחקר כוללת למשתתף, ואפילו הוכח לעורר תגובה מדויקת יותר בחלק מהמשימות 31. </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> להדביק שאר סנטר לשולחן שבו משתתף תשב בעת השלמת המשימה, עם צג המחשב ממוקם 60 סנטימטרים מהמשתתף. זו היא להבטיח כי הגירויים הם באותה עוצמה לכל משתתף. השתמש באוזניות מבטלות רעשים או רמקולים למסירת גירוי שמיעתי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשל הבדלים בפלטפורמות ניסוי בודדים (כרטיס קול, כרטיס מסך, מערכת הפעלה, וכו &#39;), לוודא את משך הגירוי וגירוי asynchronies תחילת (SOA) עם אוסצילוסקופ, תא פוטו, ומיקרופון בכל מחשב לצורך הניסוי. הערה: בהתאם לפלטפורמה בודדת (לדוגמא, כרטיס קול איטי), לבצע התאמות בקוד הניסוי, כך שהעיתוי של הצגת גירוי מדויק. </li></ol> 2. גירויים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור 2 wav או .mp4 קבצים עם משך של 16 אלפיות שניים (כולל 2 - רמפת 3 msec למעלה ולמטה רמפה) ב -500 הרץ ו1,000 הרץ. לעשות זאת על ידימפרט גל סינוס של התדר הרצוי עם רמפה הדרגתית עד משרעת מלא, ואחריו במורד רמפה בסוף את הטון. שמור את גל סינוס כקובץ שמיעתי. בדוק את עוצמת הקול של כל צליל עם צליל מד רמת לחץ כדי לוודא שהוא שיחק ב 60 dB. אם רמקולים משמשים להצגת גירויים שמיעתיים, הצליל צריך להיבדק על 60 סנטימטרים מהמסך (שבו משתתף תשב). אם אוזניות תשמש, למדוד את עוצמת הקול ישירות ליד כל אוזניות. הערה: זה קל יותר לשמור על המחשב בנפח סטנדרטי ולהתאים את עוצמת הקול של הצליל בהתאם על ידי התאמת הקוד השתמש כדי ליצור את הגירוי או תכנית לעריכת אודיו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור גירויים חזותיים על ידי אחד המפרטים את הגודל ומיקום של הבזק בקוד הניסוי, או על ידי יצירת JPEG או תמונת מפת סיביות עם רקע שחור וטבעת לבנה סביב כוונת קיבעון, ובו מוצגות בזמן המתאים. הגדר את משך הזמןשל הבזק החזותי עד 16 מילי-שניות בקוד הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גירויי שיא נאומו של דובר ילידים בחדר שקט על רקע לבן רגיל מכתפיו של דבר עם הרמקול במרכז הפריים. רשום את וידאו הגירויים עם מצלמת הווידאו ברזולוציה הגבוהה ביותר זמינה. לחלופין, קטעי וידאו גירוי זמינים לציבור עשוי להיות מנוצלים אם תרצה בכך. הערה: וידאו ואודיו של הדובר אומר הברות &quot;ba&quot; ו- &quot;ga&quot; נדרשות לצורך הניסוי הזה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות כל תוכנה לעריכת וידאו, לייצא את המרכיב השמיעתי של כל מסלול ולשמור כקובץ WAV נפרד. לעשות זאת על ידי הולך לחלון הגדרות יצוא ובחר באפשרות &quot;קובץ שמע WAV&quot; מהתפריט &quot;העיצוב&quot; הנפתח. בדוק &quot;יצוא אודיו&quot; ולאחר מכן לחץ על &quot;יצוא&quot; לחלק התחתון של חלון הגדרות יצוא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב הבא, לייצא את המרכיב החזותי (כלומר, וידאו שקט) של כל מסלולd לשמור כקובץ .avi נפרד. לעשות זאת על ידי הולך לחלון הגדרות יצוא ובחר באפשרות &quot;לא דחוס AVI&quot; מהתפריט &quot;העיצוב&quot; הנפתח. בדוק &quot;יצוא וידאו&quot; ולאחר מכן לחץ על &quot;יצוא&quot; לחלק התחתון של חלון הגדרות יצוא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבסוף, להסיר את הרכיב הקולי של &quot;ga&quot; ולהחליף אותו עם המרכיב השמיעתי של המסלול &quot;ba&quot; כדי להפוך את גירוי McGurk. לשם כך בחר את הקובץ &quot;.אבי&quot; משולחן העבודה כלמקור וידאו על ידי בחירה באפשרות &quot;מקור&quot;, במקרה זה &quot;ga_VOnly.avi&quot;. בדומה לכך לבחור את הווידאו &quot;ba_Aonly.avi&quot; האחר. בתפריט רצף התכנית, להבטיח שמקור הווידאו (V1) &quot;וידאו 1&quot; הוא &quot;ga_VOnly.avi&quot; ואודיו (A1) המקור &quot;אודיו 1&quot; הוא &quot;ba_Aonly.avi&quot;. ודא שתחילת &quot;ga&quot; החזותי הגירוי מיושר באופן זמני עם Sti השמיעה&quot;Ba&quot; mulus. הערה: חשוב שהגירויים השמיעתיים הם בדיוק את אותו ההקלטה בשני האור-קולי והגירוי שמיעתי בלבד (לא בדיוק אותו דבר הברה), כך שההבדל היחיד בין &quot;ba&quot; אור-קולי וגירוי McGurk הוא רכיב וידאו. הפעולה זו תבטיח כי אחד יכול לעשות השוואה נכונה לבחון את ההשפעה של הגירוי החזותי על ההברה השמיעתית נתפסה. </li></ol></li></ol> 3. משימה סוללה הערה: לפעולה זו דורשת כי כל המשתתפים יכולים להבין ולציית להוראות מילוליות מהניסוי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שיש לי כל המשתתפים ראייה נורמלית על ידי ביצוע בדיקות סקר פשוט לפני הבדיקה. השתמש בתרשים עין Snellen ב 20 מטר ושואל את המשתתף לקרוא כל שורה בשני העיניים הפקוחות (משתתפים יהיה צפייה גירויים עם שני העיניים פקוחות). רשום את הקו הנמוך ביותר שחלקicipants במדויק לדווח גירויים החזותיים. משתתפים צריכים 20/40 חזון או טוב יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שיש לי כל משתתפי דיון רגיל על ידי בדיקת סף שמיעה ב500, 1,000, 2,000, 4,000 ורץ בכל אוזן. בדיקות שמיעה אמורות להסתיים במבוקר חדר קול עם audiometer. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למצוא סף של משתתף, להורות למשתתף להרים את ידם בכל פעם שהם מזהים טון. להשמיע צליל 500 הרץ פעם המנותבים לאוזן ימין החל מהשעה 35 dB ולהחליש את עוצמת הקול ב 5 שלבי dB. ברגע שמשתתף כבר לא מזהה צליל, להגביר את עוצמת הקול ב 5 שלבי dB כדי לאמת את הנפח מורגש הנמוך ביותר. חזור על תהליך זה עם כל תדר, ולאחר מכן לחזור על כל תדרי הצליל באוזן השמאל. משתתפים צריכים להיות סף של 20 dB או נמוך יותר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שהמשתתפים יכולים להבין ולציית להוראות מילוליות על ידי מדידת שני כישורי שפה פתוחים עם תקני IQ וצעדי נוירו-פסיכולוגיים לפני הבדיקה. משתתפים צריכים להיות מדוד IQ של 70 או יותר. אם תרצה, בדיקת נוירו-פסיכולוגית נוספת ניתן להשלים בשלב זה. </li></ol> 4. דין סימולטניות (SJ) הערה: המשימה ש&quot;י היא כפיית בחירת משימה (2-AFC) שתי חלופית ומורכבת של טבעת חזותית ושמיעתי 1,000 טון הרץ שהוצגה בSOAS שונים (שלילי = שמיעתי שקדמה שמיעתי חזותי, חיובי = חזותי הליך) הוצגה בסדר אקראיים . <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקפד לכלול SOAS הגדול למדי (לפחות ל-400 400 אלפיות שני) כדי לקבל מדידה מדויקת של הרוחב המלא של TBW (קבוצה טיפוסית גירוי: -400, -300, -200, -150, -100, - 50, 0, 50, 100, 150, 200, 300, 400 SOA אלפיות השני). השתמש באותה הקבוצה של SOAS לכל משתתף, המאפשר השוואה קלה של ביצועי משימה על פני משתתפים. להציג מינימום של 20 ניסויים לSOA להערכה מדויקת. המשימה לוקחת כ 15-20 דקות כדי להשלים. לספק הפסקה קצרה כל 100 ניסויים להפחית עייפות משתתף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להורות למשתתף להתבונן הבזק וצפצוף ולהסביר שמשימתם היא להחליט אם הבזק והצפצוף התרחשו באותו הזמן או בזמנים שונים. להורות למשתתף ללחוץ על &quot;1&quot; בלוח מקשי המספרים, אם הגירויים התרחשו באותו הזמן, או &quot;2&quot;, אם הגירויים התרחשו בזמן אחר. הערה: אם תיבת תגובה נגיש, זה עשוי לשמש גם לאיסוף תגובות. כולל אלה אותן הוראות על מסך התגובה אחרי כל משפט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כתחליף אלטרנטיבי הבזק וצפצוף עם אסימון נאום חזותי ושמיעתי (בלי קול &quot;ba&quot; והבעתי &quot;ba&quot;) ובהווה באותו SOAS עם אותו הוראת המשימה (&quot;באותו זמן או זמן שונה?&quot;). באופן זה, להשוות את TBW לגירויים השונים במורכבות ותוכן חברתי בתוך נושאים בודדים27. </li></ol> שיפוט זמן להזמין 5. (TOJ) הערה: משימת TOJ השמיעתית היא משימה 2-AFC משמשת כדי לבחון את חדות הזמניות של עיבוד שמיעתי. משימת TOJ החזותית היא משימה 2-AFC משמשת כדי לבחון את חדות הזמניות של עיבוד חזותי. משימת TOJ הרבה-החושית היא משימה 2-AFC להשתמש כדי לבחון את חדות זמניות על פני אודישן וחזון. כל משימה לוקחת כ 10 - 15 דקות כדי להשלים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במשימת TOJ השמיעתית, להורות למשתתף להקשיב לשני צפצופים הוצגו (500 הרץ ו1,000 הרץ) בשעה עיכובים שונים ולשאול את המשתתף ללחוץ על &quot;1&quot; אם את הטון גבוה יותר הוא שיחק ראשון או לחץ על &quot;2&quot; אם את הטון נמוך יותר הוא שיחק ראשון. 20 ניסויים הנוכחיים עבור כל SOA בסדר אקראי. הערה: בהשוואה למשימת SJ, יש טווח דינמי הרבה יותר קטן של SOAS על שתפיסה של שמיעה unisensory ושינויי סדר זמניים חזותיים, לכךדואר להשתמש במערך תמריצים שבי SOAS הקטן מיוצגים יותר בכבדות (קבוצה טיפוסית גירוי: -250, -200, -150, -75, -50, -35, -20, -10, 10, 20, 35, 50, 75 , 150, 200, 250 SOA msec, שבו שלילי = טון גבוה שקדמו טון נמוך, נימה חיובית = נמוכה שתמשיך טון גבוה יותר) למשימות TOJ unisensory. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במשימת TOJ החזותית, להורות למשתתף להתבונן שני מעגלים (לעיל ולהלן כוונת קיבעון מרכזית) בשעה עיכובים שונים ולשאול את המשתתף ללחוץ על &quot;1&quot; אם המעגל העליון מופיע ראשון או לחץ על &quot;2&quot; אם המעגל התחתון מופיע ראשון. 20 ניסויים הנוכחיים עבור כל SOA בסדר אקראי. שימו לב: במשימה זו, SOAS השלילי מצביע על כך שהמעגל העליון הוצג SOAS הראשון והחיובי מצביע על כך שהמעגל התחתון הוצג לראשונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במשימת TOJ האור-קולי, להורות למשתתף להתבונן הבזק מרכזי קטן ולהאזין לצליל בודד (1,000 הרץ) בשעה עיכובים שונים ולשאול t המשתתף<html> לחץ על o &quot;1&quot;, אם הצפצוף הוצג לראשונה או לחץ על &quot;2&quot; אם הבזק הוצג לראשונה. 20 ניסויים הנוכחיים עבור כל SOA בסדר אקראי. הערה: הדיוק בTOJ האור-קולי הוא בדרך כלל הרבה יותר גרוע בהשוואה לTOJ השמיעתית unisensory ומשימות TOJ חזותיות. זה דורש מגוון רחב יותר של SOAS בהשוואה למשימות TOJ unisensory (קבוצה טיפוסית גירוי: -300, -250, -200, -150, -100, -80, -50, -20, 0, 20, 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300). במשימה זו, SOAS השלילי מצביע על כך שהשמיעה הוצגה לראשונה וSOAS החיובי הצביע על כך שהראייה הוצגה לראשונה. הערה: כמו במשימה SJ, משימת TOJ יכולה להיות מותאמת לבחון עיבוד זמני על פני סוגים שונים של גירויים. הנה משימת TOJ הושלמה עם גירויים פשוטים (צפצופים שמיעתיים וחזותיים הבזקים), אבל זה יכול להיות מורחב להסתכל על זוגות גירוי אחרים כמו דיבור ותנועה ביולוגית 24. </li></ol>tle &quot;&gt; 6. McGurk משימה הערה: האשליה McGurk מורכבת מוידאו של &quot;ga&quot; החזותי ההברה יחד עם הקלטה קולית של &quot;ba&quot; ההברה. נושאים רבים יהיו ממש למזג את ההברות חזותיות ושמיעתיות ותופסים את הזוג בשם &quot;דה&quot; ההברה או &quot;tha&quot; 32 זה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להורות למשתתף להתבונן הברות שונות ולשאול את המשתתף לדווח הברה שהם נתפסו. ב -20 ניסויים הנוכחיים בלוק אחד כל אחת מהברות unisensory (הברות רק שמיעתיות (A- &quot;ba&quot;, A- &quot;ga&quot;) והברות רק חזותיות (&quot;ba&quot; V-, V- &quot;ga&quot;) בסדר אקראי. ב בלוק שני, 20 ניסויים הנוכחיים כל אחד מהברות האור-קוליות (&quot;ba&quot; ממוצעים, ממוצעים &quot;ga&quot;, ואת &quot;ba&quot; A- / V- &quot;ga&quot; גירוי McGurk) בסדר אקראי. שאל את המשתתף ללחוץ המכתב על המקלדת המתאימה להברה נתפסת (&quot;b העיתונות לתואר ראשון, לחץ על g לga, ד העיתונות לדה, t העיתונות לtha&quot;). משימה זו לוקחת כ 5 - 10 דקות סך הכל כדי להשלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הערכה שמרנית יותר מורכבת מתבנית תגובה פתוחה 33 שבו משתתף מדווחת בקול רם ההברה נתפסה והתגובה נרשמת על ידי הנסיין. </li></ol>

<ol>
	<li>Calvert, G. A., Spence, C., Stein, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Multisensory Processes. , (2004).</li><li>Stein, B. E., Meredith, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Merging of the Senses. , 224 (1993).</li><li>King, A. J., Calvert, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+integration:+perceptual+grouping+by+eye+and+ear.">Multisensory integration: perceptual grouping by eye and ear.</a> Curr Biol. 11 (8), R322-R325 (2001).</li><li>Stevenson, R. A., James, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Audiovisual+integration+in+human+superior+temporal+sulcus:+Inverse+effectiveness+and+the+neural+processing+of+speech+and+object+recognition.">Audiovisual integration in human superior temporal sulcus: Inverse effectiveness and the neural processing of speech and object recognition.</a> NeuroImage. 44 (3), 1210-1223 (2009).</li><li>MacLeod, A., Summerfield, A. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+procedure+for+measuring+auditory+and+audio-visual+speech-reception+thresholds+for+sentences+in+noise:+rationale,+evaluation,+and+recommendations+for+use.">A procedure for measuring auditory and audio-visual speech-reception thresholds for sentences in noise: rationale, evaluation, and recommendations for use.</a> Br J Audiol. 24 (1), 29-43 (1990).</li><li>Sumby, W. H., Pollack, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+Contribution+to+Speech+Intelligibility+in+Noise.">Visual Contribution to Speech Intelligibility in Noise.</a> J. Acoust. Soc. Am. 26, 212-215 (1954).</li><li>Bishop, C. W., Miller, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multisensory+cortical+network+for+understanding+speech+in+noise.">A multisensory cortical network for understanding speech in noise.</a> J Cogn Neurosci. 21 (9), 1790-1805 (2009).</li><li>Stevenson, R. a., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+temporal+integration:+task+and+stimulus+dependencies.">Multisensory temporal integration: task and stimulus dependencies.</a> Exp Brain Res. 227 (2), 249-261 (2013).</li><li>Colonius, H., Diederich, A., Steenken, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-window-of-integration+(TWIN)+model+for+saccadic+reaction+time:+effect+of+auditory+masker+level+on+visual-auditory+spatial+interaction+in+elevation.">Time-window-of-integration (TWIN) model for saccadic reaction time: effect of auditory masker level on visual-auditory spatial interaction in elevation.</a> Brain Topogr. 21 (3-4), 177-184 (2009).</li><li>Hillock, A. R., Powers, A. R., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Binding+of+sights+and+sounds:+age-related+changes+in+multisensory+temporal+processing.">Binding of sights and sounds: age-related changes in multisensory temporal processing.</a> Neuropsychologia. 49, 461-467 (2011).</li><li>Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unifying+multisensory+signals+across+time+and+space.">Unifying multisensory signals across time and space.</a> Exp Brain Res. 158 (2), 252-258 (2004).</li><li>Alais, D., Newell, F. N., Mamassian, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+processing+in+review:+from+physiology+to+behaviour.">Multisensory processing in review: from physiology to behaviour.</a> Seeing Perceiving. 23 (1), 3-38 (2010).</li><li>Conrey, B., Pisoni, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory-visual+speech+perception+and+synchrony+detection+for+speech+and+nonspeech+signals.">Auditory-visual speech perception and synchrony detection for speech and nonspeech signals.</a> J Acoust Soc Am. 119 (6), 4065-4073 (2006).</li><li>Stevenson, R. A., Fister, J. K., Barnett, Z. P., Nidiffer, A. R., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+between+the+spatial+and+temporal+stimulus+factors+that+influence+multisensory+integration+in+human+performance.">Interactions between the spatial and temporal stimulus factors that influence multisensory integration in human performance.</a> Exp Brain Res. 219 (1), 121-137 (2012).</li><li>Wassenhove, V., Grant, K. W., Poeppel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+window+of+integration+in+auditory-visual+speech+perception.">Temporal window of integration in auditory-visual speech perception.</a> Neuropsychologia. 45 (3), 598-607 (2007).</li><li>Eijk, R. L. J., Kohlrauch, A., Juola, J. F., Van De Par, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Audiovisual+synchrony+and+temporal+order+judgments:+Effects+of+exerpimental+method+and+stimulus+type.">Audiovisual synchrony and temporal order judgments: Effects of exerpimental method and stimulus type.</a> Percept Psychophys. 70 (6), 955-968 (2008).</li><li>Foss-Feig, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+extended+multisensory+temporal+binding+window+in+autism+spectrum+disorders.">An extended multisensory temporal binding window in autism spectrum disorders.</a> Exp Brain Res. 203 (2), 381-389 (2010).</li><li>Stevenson, R. A., Zemtsov, R. K., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+differences+in+the+multisensory+temporal+binding+window+predict+susceptibility+to+audiovisual+illusions.">Individual differences in the multisensory temporal binding window predict susceptibility to audiovisual illusions.</a> J Exp Psychol Hum Percept Perform. 38 (6), 1517-1529 (2012).</li><li>Wallace, M. T., Stevenson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+construct+of+the+multisensory+temporal+binding+window+and+its+dysregulation+in+developmental+disabilities.">The construct of the multisensory temporal binding window and its dysregulation in developmental disabilities.</a> Neuropsychologia. 64C, 105-123 (2014).</li><li>Hairston, W. D., Burdette, J. H., Flowers, D. L., Wood, F. B., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+temporal+profile+of+visual-auditory+multisensory+interactions+in+dyslexia.">Altered temporal profile of visual-auditory multisensory interactions in dyslexia.</a> Exp Brain Res. 166 (3-4), 474-480 (2005).</li><li>Carroll, C. A., Boggs, J., O'Donnell, B. F., Shekhar, A., Hetrick, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+processing+dysfunction+in+schizophrenia.">Temporal processing dysfunction in schizophrenia.</a> Brain Cogn. 67 (2), 150-161 (2008).</li><li>Kanner, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autistic+Disturbances+of+Affective+Contact.">Autistic Disturbances of Affective Contact.</a> Nervous Child. 2, 217-250 (1943).</li><li>Kwakye, L. D., Foss-Feig, J. H., Cascio, C. J., Stone, W. L., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+auditory+and+multisensory+temporal+processing+in+autism+spectrum+disorders.">Altered auditory and multisensory temporal processing in autism spectrum disorders.</a> Front Integr Neurosci. 4, 129 (2011).</li><li>Boer-Schellekens, L., Eussen, M., Vroomen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diminished+sensitivity+of+audiovisual+temporal+order+in+autism+spectrum+disorder.">Diminished sensitivity of audiovisual temporal order in autism spectrum disorder.</a> Front Integr Neurosci. 7, 8 (2013).</li><li>Bebko, J. M., Weiss, J. A., Demark, J. L., Gomez, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discrimination+of+temporal+synchrony+in+intermodal+events+by+children+with+autism+and+children+with+developmental+disabilities+without+autism.">Discrimination of temporal synchrony in intermodal events by children with autism and children with developmental disabilities without autism.</a> J Child Psychol Psychiatry. 47 (1), 88-98 (2006).</li><li>Stevenson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brief+Report:+Arrested+Development+of+Audiovisual+Speech+Perception+in+Autism+Spectrum+Disorders.">Brief Report: Arrested Development of Audiovisual Speech Perception in Autism Spectrum Disorders.</a> J Autism Dev Disord. 44 (6), 1470-1477 (2013).</li><li>Stevenson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+temporal+integration+in+autism+spectrum+disorders.">Multisensory temporal integration in autism spectrum disorders.</a> J Neurosci. 34 (3), 691-697 (2014).</li><li>Stevenson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+Diminished+Multisensory+Integration+in+Autism+Spectrum+Disorders.">Evidence for Diminished Multisensory Integration in Autism Spectrum Disorders.</a> J Autism Dev Disord. 44 (12), 3161-3167 (2014).</li><li>Hodgdon, L. Q., Quill, Q. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Teaching children with autism: Strategies to enhance communication and socialization. , 265-286 (1995).</li><li>Bryan, L. C., Gast, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teaching+on-task+and+on-schedule+behaviors+to+high-functioning+children+with+autism+via+picture+activity+schedules.">Teaching on-task and on-schedule behaviors to high-functioning children with autism via picture activity schedules.</a> J Autism Dev Disord. 30 (6), 553-567 (2000).</li><li>Liu, T., Breslin, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+a+picture+activity+schedule+on+performance+of+the+MABC-2+for+children+with+autism+spectrum+disorder.">The effect of a picture activity schedule on performance of the MABC-2 for children with autism spectrum disorder.</a> Res Q Exerc Sport. 84 (2), 206-212 (2013).</li><li>McGurk, H., MacDonald, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hearing+lips+and+seeing+voices.">Hearing lips and seeing voices.</a> Nature. 264, 746-748 (1976).</li><li>Colin, C., Radeau, M., Deltenre, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Top-down+and+bottom-up+modulation+of+audiovisual+integration+in+speech.">Top-down and bottom-up modulation of audiovisual integration in speech.</a> European Journal of Cognitive Psychology. 17 (4), 541-560 (2005).</li><li>Boer-Schellekens, L., Eussen, M., Vroomen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diminished+sensitivity+of+audiovisual+temporal+order+in+autism+spectrum+disorder.">Diminished sensitivity of audiovisual temporal order in autism spectrum disorder.</a> Front Integr Neurosci. 7 (8), (2013).</li><li>Lenroot, R. K., Yeung, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneity+within+Autism+Spectrum+Disorders:+What+have+We+Learned+from+Neuroimaging+Studies.">Heterogeneity within Autism Spectrum Disorders: What have We Learned from Neuroimaging Studies.</a> Front Hum Neurosci. 7, 733 (2013).</li><li>Irwin, J. R., Tornatore, L. A., Brancazio, L., Whalen, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+children+with+autism+spectrum+disorders+'hear'+a+speaking+face.">Can children with autism spectrum disorders 'hear' a speaking face.</a> Child Dev. 82 (5), 1397-1403 (2011).</li><li>Woynaroski, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+Speech+Perception+in+Children+with+Autism+Spectrum+Disorders.">Multisensory Speech Perception in Children with Autism Spectrum Disorders.</a> J Autism Dev Disord. 43 (12), 2891-2902 (2013).</li><li>Magnotti, J. F., Beauchamp, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Noisy+Encoding+of+Disparity+Model+of+the+McGurk+Effect.">The Noisy Encoding of Disparity Model of the McGurk Effect.</a> Psychonomic Bulletin &amp; Review. , (2014).</li><li>Hillock-Dunn, A., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+changes+in+the+multisensory+temporal+binding+window+persist+into+adolescence.">Developmental changes in the multisensory temporal binding window persist into adolescence.</a> Dev Sci. 15 (5), 688-696 (2012).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

כתב היד מתארת ​​אלמנטים של סוללה משימת הפסיכו-פיזית המשמשות להערכת עיבוד וחדות זמניים במחקר חושי ומערכות רבות-חושיות. יש הסוללה תחולה רחבה למספר האוכלוסיות וכבר בשימוש על ידי המעבדה שלנו כדי לאפיין את הביצועים זמניים אורקולי במבוגרים טיפוסיים 18, ילדים 10,39,...

מחקר מדעי מוח מסורתי לעתים קרובות פנה הבנת תפיסה חושית על ידי התמקדות במערכות חוש האדם. עם זאת, בסביבה מורכבת ממגוון רחב של תשומות חושיות שמשולבים בנוף תפיסתי אחיד של העולם באופן לכאורה ללא מאמץ. העובדה שאנחנו קיימים בסביבה רבה-חושית עשירה כגון מחייבת אותנו להבין טוב יותר את הדרך שבה המוח משלב מידע במערכות חישה השונות. הצורך בהבנה זו מוגבר יותר על ידי העובדה שהנוכחות של מספר חתיכות של מידע חושי לעתים קרובות תוצאות שיפורים משמעותיים בהתנהגות ותפיסה 1-3. לדוגמא, יש שיפור גדול (עד 15 dB ביחס אות לרעש) ביכולת להבין דיבור בסביבה רועשת אם הצופה יכול גם לראות תנועות השפתיים של הדובר 4-7. אחד הגורמים העיקריים שמשפיע על אופן התשומות חושיות השונות משולבות ומשולבות היא הקרבה הזמנית היחסית שלהם. אם שני רמזים חושיים מתרחשים קרוב זה לזה בזמן, מבנה זמני שמציע מוצא משותף, הם עשויים מאוד להיות משולבים כפי שמעידים שינויים בהתנהגות ותפיסה 8-12. אחד הכלים החזקים ביותר לניסוי שבחן את ההשפעה של מבנה זמני רב-חושי בתגובות התנהגותיות ותפיסתי הוא פסק דין בו-זמני (SJ) משימות 13-16. במשימה כזו, גירויים רבים חושי (למשל, חזותי ושמיעתי) הם לזווג בasynchronies השונים הופעת גירוי (SOA) הנע בין אובייקטיבי בו זמנית (כלומר., זמני קיזוז של 0 אלפיות שני) ל( למשל, msec 400) אסינכרוני מאוד. משתתפים מתבקשים לשפוט את הגירויים בו זמנית כאו לא דרך לחץ על לחצן פשוט. במשימה כזו, גם כאשר הגירויים החזותיים ושמיעתיים מוצגים בSOAS של 100 אלפיות שני או יותר, נושאים מדווחים כי הזוגהיה בו-זמנית על חלק גדול מניסויים. חלון זמן שבו שתי כניסות יכולות להתרחש ויש סבירות גבוהה שנתפס כמתרחשת בו-זמנית ידוע כחלון הזמן המחייב (TBW) 17-19. TBW הוא מבנה האתולוגיה מאוד, בכך שהוא מייצג את הסדירויות הסטטיסטיות של העולם הסובב אותנו 19. &quot;החלון&quot; מספק גמישות למפרט של אירועים ממוצא משותף; אחד המאפשר לגירויים המתרחשים במרחקים שונים בזמנים שונים התפשטות (פיסיים ועצביים) עדיין להיות &quot;כבול&quot; לזה. עם זאת, למרות שTBW הוא מבנה הסתברותי, שינויים שלהרחיב (או חוזה) בגודל של חלון זה עשוי להיות להם מדורג ולוואי מזיק על התפיסה 20,21. הפרעה בספקטרום האוטיסטי (ASD) היא הפרעת נוירו-התפתחותי שאובחנה באופן קלאסי on בסיס הגירעונות בתקשורת חברתית ואת הנוכחות של תחומי עניין מוגבלים והתנהגויות חוזרות 22. בנוסף, וכפי שעוגן לאחרונה ב- DSM-5, ילדים עם ASD לעתים קרובות להציג שינויים בתגובותיהם לגירויים חושיים. במקום להיות מוגבל לתחושה אחת, גירעונות אלה לעתים קרובות להקיף את החושים רבים, כולל שמיעה, מגע, שיווי משקל, טעם וחזון. יחד עם הצגה &quot;רבה-חושית&quot; כזה, אנשים עם ASD לעתים קרובות להציג גירעונות בתחום הזמני. באופן קולקטיבי, תצפיות אלה מראים כי פונקציה של זמן רב חושית עשויה להשתנות באופן מועדף באוטיזם 17,23-25. למרות שתואמת את ההשקפה של תפקוד חושי שינה בASD, שינויים בתפקוד זמני רב-חושי יכולים להיות גם תורם חשוב לגירעונות בתקשורת החברתית בASD, מתוך הבנה לחשיבות מהירה ומדויק מחייב של גירויים רבים חושיים לפונקציות חברתיות והתקשורתית. קח כn דוגמא חילופי הנאום שתוארו לעיל שבו מידע חשוב כלול בשני השמיעתי וחזותיים אופנים. ואכן, משימות אלה היו בשימוש כדי להדגים הבדלים משמעותיים ברוחב של TBW הרב החושי בילדים תפקוד גבוהים עם אוטיזם 26-28. בשל חשיבותה לתפקוד נורמלי תפיסתי, ההשלכות האפשריות שלה לתהליכים מסדר גבוהים יותר כגון תקשורת חברתית (ויכולות קוגניטיביות אחרות), והרלוונטיות הקלינית שלה, סוללה של משימות שנועדו להעריך את התפקוד זמני רב חושי בילדים עם ASD מתוארת.

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

testing sensory and multisensory function in children with autism spectrum disorder

בנוסף לליקויים בתקשורת חברתית ואת הנוכחות של תחומי עניין מוגבלים והתנהגויות חוזרות, גירעונות בעיבוד חושי כעת הוכרו כסימפטום ליבה בספקטרום האוטיסטי (ASD). היכולת שלנו לתפוס ואינטראקציה עם העולם החיצוני מושרשת בעיבוד חושי. לדוגמא, האזנה לשיחה כרוכה בעיבוד האותות השמיעתיים המגיעים מהרמקול (תוכן נאום, הפרוזודיה, תחביר), כמו גם המידע הקשור חזותי (הבעות פנים, מחוות). באופן קולקטיבי, &quot;האינטגרציה&quot; של יצירות אלה רבים-חושיים (כלומר, אור-קולי בשילוב) של תוצאות מידע בהבנה טובה יותר. שילוב רב-חושי כגון הוכח להיות מאוד תלוי ביחסים זמניים של הגירויים לזווג. לפיכך, גירויים המתרחשים בסמיכות זמניות קרובות הם סביר מאוד לגרום ליתרונות התנהגות ותפיסתי - הרווחים האמינו להיות רעיוני שלשיקול הדעת של המערכת התפיסתית של הסבירות ששני הגירויים האלה באו מאותו המקור. שינויים בשילוב זמני זה צפויים מאוד לשנות תהליכים תפיסתיים, והם עשויים להפחית את היכולת לתפוס בצורה מדויקת ואינטראקציה עם העולם שלנו. כאן, סוללה של משימות שנועדו לאפיין היבטים שונים של עיבוד זמני חושי ורב-חושי בילדים עם ASD מתוארת. בנוסף לשירות שלה באוטיזם, יש סוללה זו פוטנציאל גדול לאפיון שינויים בתפקוד חושי באוכלוסיות קליניות אחרות, כמו גם בשימוש כדי לבחון את השינויים בתהליכים אלה על פני אורך החיים.

הסוללה משימה זו הוכיחה את יעילותו במדידת הבדלים אישיים בעיבוד זמני באנשים עם וללא ASD 17,18,23,27. למשימת SJ, העלילה נתונים כתוצאה מכל נושא אישי על ידי החישוב ראשון השיעור של תגובות בכל SOA שהנושא הגיב &quot;סינכרוני&quot; ולאחר מכן מתאים את עקומת תגובה וכתוצאה מכך עם עקומת ג?...

Watch this Scientific Journal Video about Testing Sensory and Multisensory Function in Children with Autism Spectrum Disorder at JoVE.com

Testing Sensory and Multisensory Function in Children with Autism Spectrum Disorder

We describe how to implement a battery of behavioral tasks to examine the processing and integration of sensory stimuli in children with ASD. The goal is to characterize individual differences in temporal processing of simple auditory and visual stimuli and relate these to higher order perceptual skills like speech perception.

בדיקת תפקוד חושי ורב-חושי בילדים עם הפרעת ספקטרום האוטיזם

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

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

Research

JoVE Journal

Behavior

16.5K Views.  Vanderbilt University Medical Center. We describe how to implement a battery of behavioral tasks to examine the processing and integration of sensory stimuli in children with ASD. The goal is to characterize individual differences in temporal processing of simple auditory and visual stimuli and relate these to higher order perceptual skills like speech perception.

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

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

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

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

הערכה כמותית של עיבוד בקליפת המוח שמיעתי-מישוש בילדים עם מוגבלויות

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

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

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

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

גישה חדשנית ניסויית ואנליטית למולטימודליות עצביות פענוח כוונות במהלך אינטראקציה חברתית באופן חופשי על-מתנהג תינוקות אנושיים

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

Eye Tracking Young Children with Autism

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

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

מעקב עיניים ילדים צעירים עם אוטיזם

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

Medicine

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.

(IPL) ניידת intermodal מחפש מועדפת: הבנת חקירה בשפת פיתוח פעוטות וילדים בגיל רך עם אוטיזם בדרך כלל

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

An Electrophysiology Protocol to Measure Reward Anticipation and Processing in Children

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

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

פרוטוקול אלקטרופיזיולוגיה אמצעי תגמול ציפייה, עיבוד אצל ילדים

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

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

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

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

באמצעות הפרדיגמה העולם הויזואלי ללמוד משפט הבנה בקרב דוברי מנדרינית ילדים עם אוטיזם

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

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

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

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

השוואת הנתונים עקיבה של ילדים עם אוטיזם בתפקוד גבוה, Comorbid הפרעת קשב וריכוז, והן של פקד וצפייה בסרטוני וידאו חברתי

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

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

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

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

פרוטוקול היכרות מקדם את השתתפותם של ילדים עם ASD במחקר אלקטרו

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

Neuroscience

Executive Function in Autism Spectrum Disorder

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

Behavioral Tests to Assess Executive Functions in Children with ASD

תפקוד מבצעי בהפרעת ספקטרום האוטיזם

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

Education

JoVE Science Education

Psychology

Neuropsychology

Autism Spectrum Disorder

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

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