この研究は、健康聴覚障害とコミュニケーション障害のある国民の協会（R01 2DC007428）によって賄われていた。

<html> 1。 IPLのビデオ作成我々は、ビデオがいくつかの方法で、興味深く、魅力的なだけでなく、自閉症幼児への非嫌悪すべき設計：アニメイト文字が必要なとき、私たちは子どもたちのために挑戦するシーンが少ない社会的/感情的に作るために、動物ではなく人間を使うASDと。我々は注意をキャプチャし、保持するために鮮やかな色のオブジェクトとの動的なシーンを使用。ビデオ画面が空白になっているときに試行間間隔（ITIS）時に赤く点滅する光は、子どもたちの注目を保持しています。私たちは子供たちの注目をキャプチャし、保持するために、イントネーションと期間の両方に誇張されている音声を用いて音声オーディオを生成します。 図1。 （動画）名詞バイアスビデオの1つのブロックは、子どもが行動対オブジェクトにドラッグ小説単語をマッピングするかどうかをテスト名詞バイアスビデオ、の1つのブロックを表示します。/ 4331movie1.mov &quot;ターゲット=&quot; _blank &quot;&gt;ムービーを見るにはここをクリックしてください。 ビデオの刺激は4から8秒のムービークリップを使用して、このようなFinalCut ProやAvid Media Composerなどの商業ノンリニア編集プログラムによって作成されます。 最初の2つのクリップが同じ習熟や教育オーディオとペアになって、左右交互に連続して配置されている。 ベースライン試験では次に来る、これらはテスト刺激のサイドバイサイドを提示したが、nondirectingオーディオと対になっています。ベースライン試験ではなく言語や演出のオーディオがないときに子供たちはどちらの刺激のために、任意の固有または視覚的嗜好を持っているかどうかを教えてください。 テストトライアル2つのビジュアルを区別するテストオーディオとペアになって、最後に表示されます。 1kHzのトーンは、試験の開始とオフセットのコーダーに視覚的な指示を提供し、それぞれの試験と一致する第二音声チャネル、点灯します。 <ol><li>親と同意のプロセスを実行します。より詳細に調査形式を説明し、同意書に署名するために親に依頼してください。子供が親との相互作用が最小限で見て、子供は親の膝の上に座っている場合、使用する親のためのMP3プレーヤーを導入すべきであることを強調する。 IPLのビデオを見ながら親は彼/彼女が、IPLテスト音声を聞くので、潜在的に子供がいるはずどっちに影響しないように、mp3プレーヤーで音楽を聞く。 </li><li>指定された部屋で、IPLのコンポーネントを設定し、延長コードを使用して電源に接続します。これは、セットアップ時に子供と遊ぶことができます一緒に研究助手を持参すると便利です。主要な光源へのその背中には大きなスクリーンを設置した。スクリーンの後ろ中心にスピーカーを置き、中途半端なレベルに両方のボリュームノブを調整します。画面の正面を中心にトーンアダプタボックス、頂上に三脚の上にカメラを置きます。ロードカメラにテープとカメラの横に床にDTEを置く。プロジェクターを設定すると、画面7〜10フィート離れて立つ、上に、場所プロジェクター。プロジェクタースタンドの隣にノートパソコンを置きます。 </li></ol><img alt="図2" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/4331/4331fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig2.jpg" /> 図2。ポータブルIPLのコンポーネントとホームでのセットアップのアレンジメント。ポータブルIPLのコンポーネントとホームでのセットアップの空間的配置を表示します。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4331/4331fig2large.jpg" target="_blank">拡大図を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 <ol start="3"><li> IPLのコンポーネントを接続します：それは、プロジェクターに映像信号を送信するようにノートパソコンを接続します。ラップトップはまた、音声のオーディオはスピーカーに行くと、2つのオーディオ信号を（スプリッタを介して）送信し、トーンの音声が行くカメラへ。それはDTEにビデオおよびオーディオ信号を送信するようにカメラを接続します。接続した後に、すべてのコンポーネントの電源を入れます。 DTEの画面では、左の &quot;AVIファイルタイプ1&quot;と &quot;カウンター&quot;の下に表示されるはずです。 </li><li>子供のためのビデオ（s）再生：QuickTimeにラップトップ上の最初のビデオをロードします。 <ol><li>画面の前に、2.5〜3フィートカメラから椅子を置きます。椅子に座って、または親の膝の上に子供を招待して下さい。親の膝の上に、親のMP3プレーヤーとイヤホンを与えたのであれば、それを起動するために彼/彼女を教えてください。子供が一人で座っている場合は、親が一緒に座ることがあります。ビデオ中にそわそわを得る子供たちは &quot;映画を見る&quot;に一般的な用語で奨励することができる</li><li>子供の顔がカメラに表示されていることを確認します。子供が動き回るたびに再確認してください。必要に応じて部屋の照明を調整してください。 </li><li>乾燥消去ホワイトボード（仮名、性別、訪問、映像、日付、生年月日、年齢）で子の情報をお書きください。ビデオカメラを押すと記録をオンにします。 DTEでの記録を押してください。フィルム番目10秒間の電子ホワイトボード。 </li><li>ラップトップで、続いて &quot;表示&quot;をクリックして最初の動画を再生する &quot;フルスクリーンを入力。&quot; </li><li>ビデオが完了した後、DTEの停止ボタンを押します。子供は構わないと思っているなら、別の映像が提示されるかもしれません。代わりに、これは休憩には良い時期かもしれません。 ASDの一部の子供たちは、頻繁に休憩を必要とするかもしれませんが、他の行のすべての動画を見るのを好むかもしれません。 </li></ol></li><li>訪問の終わりの贈り物を子供たちに報いる。 </li></ol> 3。ラボに戻るコーディング<ol><li>子供の目の動きがすでにDTEにデジタル化されることを確認します。 <ol><li>ノンリニア編集プログラムにこの映画をインポートして、私たちのカスタムコーディングプログラムで使用される形式（AVI）に変換してから、安全なストレージデバイスにエクスポートします。 </li></ol></li><li>その具体的なレイアウト（ すなわち 、。習熟/ティーチングの配置、ベースライン、およびテストトライアル）次のコードでは、各ビデオを。 <ol><li>タブthroug<html> hは子供の映画と1kHzの音の波形が表示されているフレームを探し、視覚刺激が子に提示されていることを示す。 </li><li>各ターゲット試験前に試行間間隔（ITI）の間にコーディングを開始する（ つまり 、そこには音がありませんし、センタリング光が提示され、子供がセンタリングまたは離れているはずです）。 L（左）、R（右）のような視線のそれぞれの変化を記録することで、タブフレーム前方にフレーム、C（センター）または（離れて、アップ、ダウン、はるか後ろに、一番右、左）。 </li></ol></li></ol>それぞれのコードのタイミングとタイプを示す数字の符号化プログラム出力列が入力されました。だから、TSCの33499は、試験の開始時に、3.3499秒ビデオの開始から、子どもが中心に見えたことを意味します。 コー​​ディング配列は、特定のレイアウト側にアクセスする各トライアルの各動画の一致であるカスタムMATLAB解析プログラムによって解析される。 ve_contentは &quot;&gt;の解析プログラムは、それぞれのコード化された試験期間中に探しているの子供の持続時間と方向を計算し、最初に一致した刺激を見て、回数に子供の待ち時間は子供がコード化された各試験中に注意を切り替えます。 我々は、その後、画像マッチングへの視線の（a）の期間に対ベースラインテスト試験中に子供を見て比較し、（b）の画像マッチングへの初見のレイテンシは、全体の試験期間中に両方の画像を探しての（c）の時間経過、及び（d）の注意最大スイッチ数を指定します。 理論的根拠は、彼らはベースライントライアル中に持っていたよりも、言語的刺激を理解して子供たちがテストトライアル中に画像マッチングに長く見えるということです、彼らは一致しない画像より画像マッチングで（裁判が始まると）より迅速になり、そのおよび言語の刺激があるので、彼らは、ベースライン試験時よりテスト試行中にあまり注意を切り替えること自分探しを導く。 ベースラインとテスト試験の唯一の違いは、言語学的なオーディオであり、視覚的な刺激は同じですが、テストトライアルが監督オーディオ（ 例えば 、 &quot;どこのtoopenありながら、ベースライン試験はnondirectingオーディオを（ 例えば 、&quot;ここを見て！ &quot;）がある？ &quot;）ため、注意措置の期間およびスイッチ用ベースライン試験にテストトライアルを比較することは指示音声が子供を見てパターンを導いているどのくらいのを教えてくれる。子どもたちが指示音声を理解していれば、また、彼らは一致しない画像に比べ画像マッチングで、より迅速になるはずです。

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特別な利害関係は宣言されません。

具体的な注意はそのコーダーに &#39;耳が聞こえない &quot;/子供は彼らがマッチング1とうっかりバイアスそのコーディングがあるどちら側かわからないので、与えられた裁判に発生している特定の刺激を気にしないよう保証するために必要です。私たちは、その子の目の動きのフィルムにコピーされたビデオの第2のオーディオチャンネル、オン1kHzのトーンを含めることによってこれを確認してください。この音の波形は、それによって彼らのビデオやオーディオコンテンツを知らずにコーダ試験を区切り、各試験の開始とオフセットの視覚的な表示を提供します。 それは分析のレイアウトは子供が見ている間マッチングシーンが左側にある場合は、子供たちが（ すなわち 、コード化されたときに発生し、左右スイッチを考慮していることを確認するために非常に重要ですが、それは右側にあるように見えるでしょう眼球運動コーダ、およびその逆）へのサイド。 Intercoder信頼性評価sのデータの10％のランダム選択で経験を積んだプログラマーのペアのための約0.98の収量の相関関係、3、経験の少ないコーダー付きまたは研究の参加者にまたがって使用コーダーでターンオーバーが高いがあれば、我々はすべての子供のを持ってお勧め眼球運動は、少なくとも2人でコーディングされており、そのコード（通常は一致する期間）それぞれの試験において、互いの0.3秒以内であることを必要とすること。そうでない場合は信頼性が達成されるまで、次に第3、第4又は第5の人が子供をコーディングする必要があります17 幼児の年齢および/または発達の遅れを持つ子どもの参加者と、それはいくつかは、決して各試験のいくつかの割合のどちらかのシーンを見ておらず、いくつかの臨床試験のためではないことは避けられません。次の表記は、一般的に関心のこれらの有効期限が切れたために適用される：（a）子供がカウントされるためにその裁判のために0.3秒以上のための少なくとも一つのシーンに見ていく必要があります。それ以外の場合は、不足している試験です。 （b）指定されたビデオの場合、子どもたちはもっと最後のデータセットに含まれるようにするために、テストトライアルの半分以上のためのデータを提供する必要があります。 （c）は行方不明の試験は、その項目のその年齢グループ/状態の子ども全体では平均で置き換えられます。 IPLは（ すなわち 、関係およびイベント）を参照（ つまり 、オブジェクトとアクション）や命題に意味を言語学的な形態の子どもたちの最古のマッピング（ つまり 、言葉や文章）をタップする方法である。これは、異なる年齢の子どもたちが新しい言葉だけでなく、彼らは文法形式の異なるタイプを理解しているで年齢を知るれる過程を評価するために使用することができます。理解（またはしない）の明白な指標としてのみ、目の動きを必要とすることによって、IPLは、その行動の順守一般的に低い幼児、ならびにそのようなASDの子供のようないくつかの特別な集団と一緒に使用することができます。この技術は児童養護施設にすることができるので、また、それが困難な集団でも使用することができるそのような低い社会経済的グループ、農村地域の子どもたち、モノリンガルの非ネイティブスピーカーの両親のバイリンガルの子供たちから子供のような従来の研究室に到達する。これらの目の動きを分析する新しい方法が異なる年齢での言語、学習単語のさまざまな種類の学問の面白さと重要な効果を明らかにしています。将来の計画には、言語理解の間に子供の脳の活動は彼らの行動指標と比較することができるように、ニューロイメージング手法と並行して、IPLを使用する方法があります。

<table border="1"><tbody><tr><td> コンポーネントの名前 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント（オプション） </td></tr><tr><td>画面</td><td>ドレイパー</td><td>ロードウォリアーポータブルプロジェクタースクリーン</td><td></td></tr><tr><td>ノートパソコン</td><td>アップル</td><td> 15インチMacBook Pro </td><td></td></tr><tr><td>プロジェクター</td><td> NEC </td><td> NP40プロジェクター</td><td>デジタルプロジェクターレンズ</td></tr><tr><td>プロジェクタースタンド</td><td> DA-LITE </td><td>プロジェクト-Oスタンド</td><td></td></tr><tr><td>スピーカー</td><td>ヤマハ</td><td>モニタースピーカーモデルMS101II </td><td></td></tr><tr><td>三脚</td><td> Velbon </td><td> QB-4W DFミニ</td><td></td></tr><tr><td>カムコーダー</td><td>カノン</td><td> VIXIA HV30のHDV </td><td>ハイデフィニションビデオ</td></tr><tr><td> DTE </td><td> DTE技術</td><td> FS-H200 </td><td></td></tr><tr><td>ノイズキャンセリングヘッドフォン</td><td>ソニー</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

自閉症スペクトラム障害（ASD）の特徴の1つは、スピーキングのASDの発症と1子供は通常遅れている。言語とコミュニケーションの難しさであり、ASDの多くの子どもたちが一貫して頻度が低く、低い語彙と文法的複雑さの彼らの一般的により言語を作り出す開発（TD）のピアが。6,8,12,23しかし、ASDの子どもたちはまた、重要な社会的な赤字を示し、研究者や臨床医は、またはのための社会的相互作用のアカウントで赤字が言語の赤字に貢献している程度を議論し続けて生産。5,14,19,25 ASDの子供の言語の標準化された評価は、通常理解成分を含んで行いますが、多くのこのような理解のタスクは、言語のほんの一側面（ 例えば 、語彙）、5を評価したり、重要なモーター（ポインティング例えば 、行為アウト）コンポーネントが含まれ、および/または子どもたちは意図的に選択肢の数の間で選択する必要があります。これらの最後の2動作もASDの子どもたちに挑戦することが知られている。7,12,13,16 私たちは、若い一般的に発展途上の子供（9-36ヶ月）と自閉症児の言語理解を評価することができる方法を提案する。2,4,9,11,22をこの方法で、ポータブルインター（P-IPL）の選好注視法、プロジェクト側をポータブルスクリーン上にノートパソコンからサイドバイサイドの映像を。ビデオ映像は、 &quot;ベースライン&quot;（nondirecting）オーディオで最初ペアリングされてから、再度ビデオ、1つのイメージだけに一致する &#39;test&#39;という言語的なオーディオとペアになって発表した。子供の目の動き、ビデオを見ながらを撮影し、後でコーディングされています。言語の音声と一致した映像、音声言語では、より迅速になり、理解し、もはや子供たち。2,4,11,18,22,26 このパラダイムは、共同の数が含まれ児童養護施設での移植性と容易なセットアップを可能にするために最近、小型化されたmponents（プロジェクター、ビデオカメラ、デジタイザ）。これは、新しい（ 例えば 、実験室）の設定で頻繁に不快であるASDの、若い子どもたちを評価するための重要なポイントです。動画は、主語 - 動詞 - 目的語の語順、WH-質問、動詞の時制/アスペクトサフィックスとして、言語的知識の特定のコンポーネントの広い範囲を評価するために作成することができます。ビデオはまた、名詞として学習単語の原則を評価することができますバイアス、形状バイアス、および構文上のブートストラップ。10,14,17,21,24動画は、視覚と音響的に顕著であり、よくASDの子供によって許容される文字と音声が含まれています。

P-IPLを使用してテストされ、子供から見てパターンの例を図3に示されている。 NounBiasビデオを見て、TDの子供たちが年齢の21ヶ月は、彼らではなくオブジェクトアクションに小説の言葉をマッピングしていたことを示す、ベースライン試験と比較して、テスト中に画像マッチングで長く見えた。生後33ヶ月を平均ASDの21人の子供は、と、同様な挙動を同様の効果の大きさ。21,24は、したがって、ASDの子どもたちは、TDの子供と同様の単語学習バイアスを示しています。 SVOの語順のビデオを見ると、両方のグループの子どもたちはまた、 &quot;女の子が男の子をプッシュし&quot;別の関係であることを英語の語順（ 例えば 、理解を示す（ すなわち 、かなりの読解力）ベースラインと比較して試験中の画像のマッチングを探して長く見せから） &quot;少年は少女をプッシュ&quot;。3,14,21発達の違いはWH-質問ビデオを見られて、TDの子供たちが重要なcomprehensを見せ、かなりの読解力が最初に年齢の54ヶ月の時点でASDの子供で発見されたのに対し、生後28ヶ月でのイオン、10は、したがって、ASDの子どもたちは正しく、次のような質問を解釈する方法を学習に遅れている&quot;何がリンゴのヒットをしたの？&quot; <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig3.jpg" /> 図3。名詞バイアスビデオを見ながら名詞バイアスビデオを見ながら、マッチ（ すなわち 、オブジェクトではなくアクション）までの時間を探しています子どもの割合は 、試合への注視時間（ すなわち 、むしろアクションよりもオブジェクト）の子どもの割合を表示します。 図4は、20から32カ月にわたる、4つの連続した訪問でShapeBiasビデオを見て、TDの子供の詳細な時間経過の分析を提示します。目の間に青い線の高さは、その通知;青い線は一致する（ すなわち 、同じ図形オブジェクト）を探して示すeのテストトライアル（各グラフの右側）が増加図形の設定を示し、加齢とともに増加します。また、子どもたちは年を取るにつれて、青い線は、彼らは年齢とともに、より迅速に指示する音声を理解していることを示す、以前の裁判で試合に上昇。赤い線は、よそ見を示し、子供が離れて見て過ごす時間が少ないような赤い線の幅は年齢とともに減少することに注意してください。ピンクのラインはITI中にセンターを探して示しておりますが、裁判が始まる前に子供がバイアスされていないことを確認するためにこれらを使用します。これらのIPLデータはShapeバイアスがTD子供のための原則を学習ますます強い言葉であることを他の方法からそれらを確認してください。しかし、3反復はまだASDの子供に重要な単語ベースの形状の偏りを実証することに成功していない。17,24 <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig4.jpg" /> 図4。 TD子供ティムシェイプバイアスビデオを見ながらシェイプバイアスビデオを見ながら探しのeコースは、TDの子供の試合に期待しての時間経過、nonmatch、中央との距離を表示します。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4331/4331fig4large.jpg" target="_blank">拡大図を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 構文上のブートストラップのビデオを見ながら、 図5は、彼らが&quot;でそのgorpingを決定するために周囲の文フレーム（ 例えば 、利用した新規の動詞を学ぶように頼まれたとき、彼らは年齢の41ヶ月を平均したときに、ASDと同じ子供のための経時データを提示アヒルは）バニーは &quot;原因となるアクションではなくnoncausativeアクションを意味しgorpingされています。構文上のブートストラップは、TD児の多くの研究でレプリケート別の単語学習原理である。 ASDの子どもたちは、ベースライン試験中に一致しない画像（緑の線）で長く見えるが、その後、彼らが探しているで詳細を送られていることに注意してください彼らは（ 例えば 、 &quot;gorping探せ！&quot;）小説動詞の指示対象を見つけることが求められますテストトライアルの後半、時のマッチング画像（青線）。グループとして、ASDのこれらの子供たちは、このように正しく使役アクションに動詞をマップすることができました。相互訪問の回帰は、彼らが8ヶ月前に、語順のビデオを見たときに構文ブートストラップのビデオの間に一致した時点でもはや見えたASDの子供が試合に短いレイテンシを持っていたことを明らかにした。14 <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig5.jpg" /> 図5。統語ブートストラップのビデオを見ながら、 統語ブートストラップビデオを見ながら探しのASDの時間経過をもった子供たちが。ASDの試合に期待しての時間経過、nonmatch、中央との距離を持つ子どもを表示します。

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

言語の非常に若い一般的に発展途上の子どもの理解と同様に、自閉症を持つものを評価するための信頼性の高いホームベースの方法は、記載されている。サイドバイサイドの画像を表示するが、1つのイメージに一致する音声を聞きながら、この方法は、子供たちの視線を分析します。刺激が心の中で、若い参加者と設計されています。

ポータブルインター探し優遇（IPL）：一般的に幼児と自閉症幼児の開発調査言語理解

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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Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

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

18.0K ビュー.  University of Connecticut. 言語の非常に若い一般的に発展途上の子どもの理解と同様に、自閉症を持つものを評価するための信頼性の高いホームベースの方法は、記載されている。サイドバイサイドの画像を表示するが、1つのイメージに一致する音声を聞きながら、この方法は、子供たちの視線を分析します。刺激が心の中で、若い参加者と設計されています。

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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.

そのような自閉症や統合失調症のような一般的な疾患でのde novo変異を同定するための戦略

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, ...

医学

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.

fMRIと拡散テンソル画像を用いた自閉症で脳を探る

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.

自閉症幼児を追跡する目

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

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor initiation, metastasis and resistance to radio- and chemotherapy. Here we describe a specific methodology for culturing primary human pancreatic CSCs as tumor spheres in anchorage-independent conditions. Cells are grown in serum-free, non-adherent conditions in order to enrich for CSCs while their more differentiated progenies do not survive and proliferate during the initial phase following seeding of single cells. This assay can be used to estimate the percentage of CSCs present in a population of tumor cells. Both size (which can range from 35 to 250 micrometers) and number of tumor spheres formed represents CSC activity harbored in either bulk populations of cultured cancer cells or freshly harvested and digested tumors 1,2. Using this assay, we recently found that metformin selectively ablates pancreatic CSCs; a finding that was subsequently further corroborated by demonstrating diminished expression of pluripotency-associated genes/surface markers and reduced in vivo tumorigenicity of metformin-treated cells. As the final step for preclinical development we treated mice bearing established tumors with metformin and found significantly prolonged survival. Clinical studies testing the use of metformin in patients with PDAC are currently underway (e.g., NCT01210911, NCT01167738, and NCT01488552). Mechanistically, we found that metformin induces a fatal energy crisis in CSCs by enhancing reactive oxygen species (ROS) production and reducing mitochondrial transmembrane potential. In contrast, non-CSCs were not eliminated by metformin treatment, but rather underwent reversible cell cycle arrest. Therefore, our study serves as a successful example for the potential of in vitro sphere formation as a screening tool to identify compounds that potentially target CSCs, but this technique will require further in vitro and in vivo validation to eliminate false discoveries.

Pancreatic cancer stem cells (CSCs) can be expanded in vitro using the anchorage-independent sphere culture technique, which represents a powerful tool to study CSC biology and can serve as the first step to develop novel CSC-targeting therapies. Here the methodology for expanding, analyzing and targeting of pancreatic CSCs is provided.

新しい治療戦略を開発するための膵臓癌幹細胞特性を研究

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

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.

幼児に心臓自律神経系（ANS）活性の測定 - 休憩と発達課題

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.

ヒトにおける労作骨格筋損傷の誘導および評価

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.

女性の小型げっ歯類における神経温存ミッド尿道閉塞（NEMO）

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

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.

運動機能、デュシェンヌ型筋ジストロフィー児の外来の他の臨床パラメーターの測定

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 ...

Investigating Intestinal Barrier Breakdown in Living Organoids

Organoids and three-dimensional (3D) cell cultures allow the investigation of complex biological mechanisms and regulations in vitro, which previously was not possible in classical cell culture monolayers. Moreover, monolayer cell cultures are good in vitro model systems but do not represent the complex cellular differentiation processes and functions that rely on 3D structure. This has so far only been possible in animal experiments, which are laborious, time consuming, and hard to assess by optical techniques. Here we describe an assay to quantitatively determine the barrier integrity over time in living small intestinal mouse organoids. To validate our model, we applied interferon gamma (IFN-&#947;) as a positive control for barrier destruction and organoids derived from IFN-&#947; receptor 2 knock out mice as a negative control. The assay allowed us to determine the impact of IFN-&#947; on the intestinal barrier integrity and the IFN-&#947; induced degradation of the tight junction proteins claudin-2, -7, and -15. This assay could also be used to investigate the impact of chemical compounds, proteins, toxins, bacteria, or patient-derived probes on the intestinal barrier integrity.

Here we describe a technique to quantify the barrier integrity of small intestinal organoids. The fact that the method is based on living organoids enables the sequential investigation of different barrier integrity modulating substances or combinations thereof in a time-resolved manner.

生きているオルガノイドにおける腸のバリア破壊の調査

Organoids and three-dimensional (3D) cell cultures allow the investigation of complex biological mechanisms and regulations in vitro, which previously was ...

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.

発達言語障害のある人とその親/介護者を研究の優先設定に巻き込む

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