이 연구는 건강 청각 상실 및 커뮤니케이션 장애 국립 연구소 (R01 2DC007428)에 의해 재정 지원되었다.

<html> 1. IPL 비디오 만들기 우리는 동영상을 여러 가지 방법으로, 재미 있고 매력적인뿐 아니라 자폐증과 어린 아이들에 비 aversive 할 디자인 : 애니메이션 문자가 필요하면, 우리는 아이들을 위해 도전 장면이 덜 사회적 / 감정적하기 위해 동물이 아닌 인간을 사용 ASD와. 우리는 관심을 유도하고 개최 밝은 색상의 객체와 동적 장면을 사용합니다. 비디오 화면을 비워 때 intertrial 간격 (ITIs) 동안 빨간색 점멸 표시등은 아이들의 관심을 가지고 있습니다. 우리는 아이들의 관심을 유도하고 개최 억양과 기간 모두 과장되어 표현을 사용하여 음성 오디오를 생산하고 있습니다. 1 그림. (영화) 명사 바이어스 비디오의 한 블록이 있습니다. 어린이 객체 대 행동에 진입 소설 단어를 매핑 여부를 테스트 명사 바이어스 비디오의 한 블록을 표시합니다./ 4331movie1.mov &quot;대상 =&quot;_blank &quot;&gt; 영화를 보려면 여기를 클릭하십시오. 비디오 자극이 4-8 초 동영상 클립을 사용하여 이러한 FinalCut 프로 나 아비드 미디어 컴포저와 같은 상용 비선형 편집 프로그램을 통해 만들어집니다. 처음 2 클립은 같은 익숙해 또는 교육 오디오와 짝을, 왼쪽과 오른쪽 번갈아 가며, 순차적으로 배열된다. 기준 시험은 다음 온, 다음은 테스트 자극 나란히을 제시하지만, nondirecting 오디오와 페어링되어 있습니다. 기준 시험은 언어 또는 지시 오디오가없는 경우 자녀가 두 자극에 대한 고유 또는 Visual 선호가 있는지 여부를 알려주세요. 테스트 시험 마지막 표시, 두 영상을 구분 테스트 오디오와 페어. 1kHz 톤이 발병 코더에 시각적 지정을 제공하고 재판의 오프셋, 각 평가와 일치하는 두 번째 오디오 채널에갑니다. <ol><li> 부모의 동의 절차를 수행합니다. 자세히 연구 형식을 설명하고 동의 양식에 서명 할 부모를 요청합니다. 아이가 부모의 무릎에 앉아있는 경우 부모와 최소한의 상호 작용으로 아이가보고해야하는 강조하고, 사용 할 수있는 부모의 MP3 플레이어를 소개합니다. IPL 동영상을 감상하는 동안 부모는 S / 그는 IPL 테스트 오디오를 듣고 있으므로 잠재적으로 아이가보고해야하는 방식에 영향을주지 않도록, MP3 플레이어에 음악을 수신 대기합니다. </li><li> 지정된 방에 IPL 구성 요소를 설정 및 확장 코드를 사용하여 전원에 연결합니다. 그것은 설치하는 동안 자녀와 함께 놀 수 연구 조교를 데리고 도움이됩니다. 주요 광원과의 다시와 큰 화면을 설정합니다. 스크린 뒤쪽에 중앙 스피커를 배치, 절반 수준으로 볼륨 단자를 모두 조정할 수 있습니다. 화면의 앞에 중심으로 톤 어댑터 상자 꼭대기에 삼각대에 카메라를 배치합니다. 하중카메라와 장소 카메라 옆에있는 층의 DTE에 테이프. 프로젝터가 화면에서 멀리 7~10피트 서 설정, 장소 상단에 프로젝터를. 프로젝터 스탠드 옆에있는 노트북을 놓습니다. </li></ol><img alt="그림 2" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/4331/4331fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig2.jpg" /> 그림 2. 휴대용 IPL 구성 요소와의 집.의 설정의 배열은 휴대용 IPL 구성 요소와 가정에서의 설정의 공간 배치가. 쇼 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4331/4331fig2large.jpg" target="_blank">더 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오</a> . <ol start="3"><li> IPL 구성 요소를 연결 :이 프로젝터에 비디오 신호를 전송하도록 노트북을 연결합니다. 노트북은 또한 음성 오디오가 스피커로 이동을 가진 두 개의 오디오 신​​호를 (스플리터를 통해)을 보내고 톤 오디오 간다카메라에. 가 DTE로 비디오와 오디오 신​​호를 보내는 있도록 카메라를 연결합니다. 일단, 연결된 모든 구성 요소에 전원이. DTE 화면 왼쪽에있는 &quot;AVI 타입 1&quot;및 &quot;카운터&quot;아래에 표시해야합니다. </li><li> 아동에 대한 동영상을 재생 : 퀵타임으로 노트북에서 첫 번째 비디오를로드합니다. <ol><li> 화면의 앞에, 2.5 to 3피트 카메라에서 의자를 배치합니다. 의자에 앉아, 또는 부모의 무릎에 위해 자녀를 초대합니다. 부모의 무릎에 부모에게 MP3 플레이어 및 earbuds를 제공하는 경우를 시작합니다 그녀 / 그에게 말해. 아이가 혼자 앉아있는 경우, 부모가 함께 앉아 있습니다. 동영상 동안 안절부절를 어린이는 &quot;영화를 감상하세요.&quot;로 일반적으로 측면에서 권장 할 수 있습니다 </li><li> 아이의 얼굴을 캠코더에서 볼 수 있는지 확인합니다. 아이가 주변에 이동 할 때마다 다시 확인합니다. 필요에 따라 방에 조명을 조정합니다. </li><li> 드라이 지우기 화이트 보드 (가명, 성별, 방문, 비디오, 날짜, 생년월일, 나이가). 캠코더 및 보도 기록을 켜에서 아동의 정보를 작성합니다. DTE에 기록을 누릅니다. 필름 일10 초를위한 전자 화이트 보드. </li><li> 노트북에서 다음 &#39;보기&#39;를 클릭하여 첫 번째 동영상을 재생 &quot;전체 화면을 입력합니다.&quot; </li><li> 동영상이 완료되면 DTE에서 정지 버튼을 누릅니다. 아이가 의사가있는 경우, 다른 동영상을 제공 할 수 있습니다. 또한,이 휴식을위한 좋은 시간이 될 수 있습니다. ASD가있는 어떤 어린이들은 자주 휴식을해야 할 수도 있습니다,하지만 다른 행에있는 모든 동영상을 볼 것을 선호 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 방문의 끝에 선물 어린이를 보상. </li></ol> 3. 연구실에 코딩 <ol><li> 아이의 눈 움직임이 이미 DTE에서 디지털화되어 있는지 확인합니다. <ol><li> 비선형 편집 프로그램으로이 영화를 가져, 우리의 사용자 정의 코딩 프로그램에서 사용하는 형식 (. AVI)로 변환 한 다음 보안 저장 장치에 보냅니다. </li></ol></li><li> 의 특정 레이아웃 (즉, 익숙해 / 교육, 기준 및 시험 시행. 배열) 다음 각 동영상을 코드입니다. <ol><li> 탭을 통해서<html> H는 아이의 영화와 1kHz 톤의 파형이 표시 프레임을 찾아 시각적 자극이 자녀에게 수여되고 있음을 나타냅니다. </li><li> 각 대상 재판 전에 intertrial 간격 (ITI) (, 아이가 중심 또는 멀리보고해야합니다 즉, 아무런 소리가없고, 중심 광이 제공됩니다) 동안 코딩 시작합니다. 앞서 탭 프레임별로, R (오른쪽), C (센터에) 또는, L (왼쪽)로 시선 각각의 변화를 기록 A (거리 : 위, 아래, 멀리 돌아 오른쪽, 왼쪽). </li></ol></li></ol> 각 코드의시기와 형식을 나타내는 숫자의 코딩 프로그램 출력 열을 입력했습니다. 그래서, TSC 33499은 재판의 시작에서 3.3499 초이 동영상의 시작에서 아이가 센터에 보았다 것을 의미합니다. 코딩 배열은 특정 레이아웃하는 쪽을 액세스하는 사용자 정의 MATLAB 분석 프로그램에 의해 분석하면 각 시험 - 각 동영상에 대한 일치합니다. ve_content는 &quot;&gt; 분석 프로그램이 다음 각 코딩 시험​​ 기간 동안 보는 아이의 기간 및 방향을 계산 먼저 일치 자극을 봐, 그리고 횟수에 아이의 지연 시간은 아이가 각 코드 재판하는 동안주의를 전환합니다. 그런 다음 일치하는 이미지에 시선의 (A) 기간에 기준 대 시험 시험 기간 동안 아이들의보고를 비교하고 (b) 일치하는 이미지에 최초의 지연, 전체 시험 기간 동안 두 이미지를 보는 (C) timecourse, 및 (d)주의 스위치의 개수. 근거들이 기준 시험 기간 동안 생각했던 것보다 언어 자극을 이해 아이들이 시험 평가 중에 일치하는 그림을 더 이상 볼 것입니다, 그 사람들은 nonmatching 이미지보다 일치하는 이미지에 (한 번 재판이 시작) 더 빠르게 표시됩니다 그리고 언어 적 자극이 있기 때문에 그들은 기본적인 실험 중보다 테스트 재판 중에 덜 관심을 전환한다는자신의보고를지도. 기준 및 시험 평가판 사이의 유일한 차이점은 언어 오디오이며 시각적 자극은 동일하지만 기준 시험은 nondirecting 오디오를 (예를 들어, &quot;! 여기 봐&quot;)가 시험 시험은 감독 오디오를 (예를 들어, &quot;어디의 toopen 동안 ? &quot;) 따라서,주의 조치 기간 및 스위치에 대한 기준 시험에 테스트 시험을 비교하는 것은 지향 오디오가 아이들의 원하는 패턴을 유도하는 방법 많은 것을 알 수 있습니다. 아이들이 감독 오디오를 이해하는 경우 또한, 그들은 nonmatching 이미지에서보다 일치하는 그림을보다 신속하게 보일 것입니다.

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관심 없음 충돌이 선언 없습니다.

특정 관심은 그 코더가에 &#39;청각 장애인&#39;/ 아동들이 일치 하나 실수로 바이어스의 코딩을 어느 쪽 모른다 있도록 주어진 재판에 발생되는 특정 자극을 인식하지 못하는이 될 수 있도록 필요합니다. 우리는 아이의 눈 움직임의 필름에 복사 된 비디오의 2 차 오디오 채널에 1kHz 톤의 포함을 통해이 있는지 확인합니다. 이 톤의 파형이 발병의 시각적 표시를 제공하고이를 통해 자신의 비디오 또는 오디오 콘텐츠를 알지 코더없이 재판을 delimiting, 각 시험의 오프셋. 그것은 분석 레이아웃 아이가보고되는 동안 일치하는 장면이 왼쪽에있는 경우 자녀가 (즉, 코딩 할 때 발생합니다 왼쪽 오른쪽 스위치를 고려하도록하는 것이 매우 중요하다, 오른쪽으로 표시됩니다 눈 운동 코더, 그 반대도 마찬가지)에면. Intercoder 신뢰성 평가데이터의 10 %를 무작위로 선택에 대한 경험이 코더의 쌍을위한 0.98 약 님의 항복 상관 관계, 경험이 적은 코더와 3 높은 차례가 오버 연구의 참가자에 걸쳐 사용 된 코더에있을 경우, 우리는 모든 어린이의를 갖는 것이 좋습니다 눈 움직임이 최소 2 사람들에 의해 코딩과 코드가 (보통 일치하는 기간) 각 시험에 대한 서로의 0.3 초​​ 이내에 것이 필요. 그렇지 않은 경우 신뢰성이 달성 될 때까지 다음 3, 4 또는 5 사람이 아이를 코딩해야합니다. 17 유아의 연령 및 / 또는 발달 지연 아동의 참가자들과, 몇몇은 결코 각 시험의 일부 비율을 위해 어느 현장에서 보지, 일부 실험 용되지 않습니다 피할 수 있습니다. 다음 규칙은 일반적으로 관심이 상실된에 적용됩니다 : (A) 어린이는 계산 할 그 재판을 위해 0.3 초​​ 최소 하나 이상의 장면을 볼 필요가 있어요. 그렇지 않으면, 누락 된 시험입니다. (b)는 주어진 동영상아이들은 더 최종 데이터 세트에 포함하기 위해 테스트 재판의 절반 이상에 대한 데이터를 제공해야합니다. (C) 손실 시험은 해당 항목에 대한 해당 연령 그룹 / 상태의 어린이에 걸쳐 평균으로 대체됩니다. IPL은 (즉, 관계 및 이벤트) 참조 (즉, 개체 및 작업) 또는 propositional에 의미를 언어 적 형태의 아이들의 초기 매핑 (즉, 단어와 문장)을 뽑아내는 방법입니다. 그것은 다른 연령의 아이들이 새로운 단어뿐만 아니라 사람들이 문법 형태의 다양한 유형을 파악되는 세 내용을하는하여 프로세스를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 이해 (또는 없음)의 명백한 지표에 불과 안구 운동을 필요로하면, IPL은 그의 행동을 준수 일반적으로 낮은 유아,뿐만 아니라 ASD를 가진 어린이와 같은 일부 특수 인구와 함께 사용할 수 있습니다. 이 기술은 아이들의 집으로 가져 될 수 있기 때문에 또한, 그것은 또한 어려운 인구와 함께 사용할 수 있습니다이러한 낮은 사회 경제 그룹, 농촌 지역 사회의 어린이, 그리고 monolingual 비 기본 회화 부모의 이중 언어 아동의 어린이와 같은 종래의 실험실에 도달 할 수 있습니다. 이러한 눈 움직임을 분석의 최신 방법은 언어의 여러 종류의 학습 흥미 있고 중요한 영향을 누설, 다른 연령대에 단어를 학습합니다. 앞으로의 계획은 언어 이해하는 동안 아이들의 뇌 활동이 자신의 행동 지표와 비교 될 수 있도록, neuroimaging 방법론과 동시에 IPL을 사용하여 포함되어 있습니다.

<table border="1"><tbody><tr><td> 구성 요소의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 코멘트 (선택 사항) </td></tr><tr><td> 화면 </td><td> 포목상 </td><td> RoadWarrior 휴대용 프로젝션 스크린 </td><td></td></tr><tr><td> 휴대용 퍼스널 컴퓨터 </td><td> 사과 </td><td> 15 인치 맥북 프로 </td><td></td></tr><tr><td> 영사기 </td><td> NEC </td><td> NP40 프로젝터 </td><td> 디지털 렌즈 프로젝터 </td></tr><tr><td> 프로젝터 스탠드 </td><td> DA-LITE </td><td> 프로젝트-O-스탠드 </td><td></td></tr><tr><td> 스피커 </td><td> 야마하 </td><td> 모니터 스피커 모델 MS101II </td><td></td></tr><tr><td> 삼각대 </td><td> Velbon </td><td> 쿼터백-4W DF 미니 </td><td></td></tr><tr><td> 캠코더 </td><td> 정전 </td><td> VIXIA HV30 HDV </td><td>고화질 동영상 </td></tr><tr><td> DTE </td><td> DTE 기술 </td><td> FS-H200 </td><td></td></tr><tr><td> 소음 취소 헤드폰 </td><td> 소니 </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

자폐증 스펙트럼 장애 (ASD)의 정의 특성 중 하나는 말하기의 ASD의 발병과 1 어린이는 일반적으로 지연됩니다. 언어와 의사 소통에 문제이며, ASD 많은 아이들은 지속적으로 자신의 일반적으로보다 언어 적은 빈도로 낮은 어휘와 문법 복잡한 생산 개발 (TD) 동료는. 6,8,12,23 그러나, ASD를 가진 어린이도 상당한 사회적 적자를 전시하고, 연구자 및 임상는 또는 사회적 상호 작용 계정의 적자는 언어의 적자에 기여 할 범위를 논의 계속 생산. 5,14,19,25 ASD를 가진 아이들의 언어의 표준화 된 평가는 일반적으로 이해 구성 요소를 포함 할 수 있지만, 많은 이러한 이해 작업은 언어 중 하나 측면 (예를 들어, 어휘), 5을 평가하거나 중요한 모터 (지적 예를 들면, 행동 아웃) 구성 요소를 포함 및 / 또는아이들은 의도적으로 대안의 수 사이에서 선택을해야합니다. 이 마지막 두 행동은 또한 ASD와 함께 아이들에게 도전 할 것으로 알려져 있습니다. 7,12,13,16 우리는 어린 일반적으로 개발 어린이 (9~36개월)와 자폐증 아동의 언어 이해를 평가 할 수있는 방법을 제시한다. 2,4,9,11,22을이 방법, 휴대용 Intermodal (P-IPL) 보면 우선, 사업 측을 휴대용 화면에 노트북에서 단계별 비디오 이미지를. 비디오 이미지는 &#39;기준&#39;(nondirecting) 오디오 처음에 페어링 한 후 제시 다시 비디오 이미지 중 하나와 일치하는 &#39;시험&#39;언어 오디오와 페어링되어 있습니다. 어린이의 눈 운동 비디오를 보면서이 촬영하고 나중에 코딩되어 있습니다. 언어 오디오를 이해 아이들은 언어 오디오 일치하는 동영상에서 더 이상에보다 빠르게보고,합니다. 2,4,11,18,22,26 이 패러다임은 공동의 수를 포함최근 이동성과 자녀의 가정에서 쉽게 설정을 사용하려면 (프로젝터, 캠코더, 디지타이저) 소형화 된 mponents. 이 새로운 (예를 들어, 연구소) 설정에서 자주 불편 ASD와 어린 아이들을 평가하기위한 중요한 지점입니다. 동영상은 또한 명사로 배우는 단어의 원리를 평가할 수 있습니다 동영상은 같은 제목 - 동사 - 객체 단어 순서, 대체 질문 및 시제 /면 동사에 접미사와 같은 언어 지식의 특정 구성 요소의 다양한 범위를 평가하기 위해 만들 수 있습니다 바이어스, 형상 편견, 그리고 구문의 부트 스트랩. 10,14,17,21,24 동영상은 시각 및 음향 분출하고 잘 ASD를 가진 어린이가 용납 문자와 음성이 포함되어 있습니다.

P-IPL을 사용하여 테스트 아이들의 원하는 패턴의 예는 그림 3에 표시됩니다. NounBias 비디오보기, TD 어린이 연령 21 개월들이 객체가 아닌 작업에 소설 단어를 매핑 한 나타내는 기준 시험과 비교 테스트 중에 일치하는 이미지에 더 이상 보았다. ASD 세의 33 개월 평균으로 21 어린이와 함께 비슷하게 행동 비슷한 효과 크기. 따라서 21,24은 ASD를 가진 어린이는 TD 어린이로 바이어스를 배우는 비슷한 단어를 보여줍니다. SVO 단어 순서 비디오보기 두 그룹의 아이들은 또한 &quot;여자가 아이를 밀어&quot;다른 관계입니다 영어 단어 순서 (예를 들어,의 이해를 입증 (즉, 중요한 이해) 기준으로 검사하는 동안 이미지를 일치에보고 더 이상 보여 에서) &quot;소년은 여자를 밀어.&quot;3,14,21 발달의 차이는 대체 질문 동영상과 함께 볼 수 있으며, TD 어린이 상당한 comprehens을 보여 주었다으로상당한 이해가 처음 세 54 개월에 ASD를 가진 어린이에서 발견 된 반면. 세 28 개월 이온은 따라서 10, ASD를 가진 어린이가 올바르게 예 : &quot;무엇 사과 히트 짓을?&quot;등의 질문을 해석하는 방법을 학습에 지연됩니다 <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig3.jpg" /> 그림 3. 명사 바이어스 비디오를 보는 동안 명사 바이어스 비디오를 보는 동안, 일치 (즉, 객체가 아닌 행동)에 시간을 찾고.의 어린이 %가, 검색으로 찾는 시간 (즉, 오히려 행동보다 객체)의 아이들의 %를 표시합니다. 그림 4는 20~32개월 이르기까지, 네 연속 방문에서 ShapeBias 비디오를 보는 TD 아이들의 더 자세한 timecourse 분석을 제공합니다. 블루 라인이 일치하는 (즉, 같은 형태의 객체)로보고 표시, 통지 그 일 동안 파란색 선의 높이전자 테스트 시험 (각 그래프의 오른쪽)은 증가 형태의 환경 설정을 보여주는, 나이와 함께 증가한다. 또한, 아이들이 나이를 먹어 가면서, 파란색 선은 사람들이 나이가 더 빨리 유도 오디오를 이해하는 나타내는 이전 재판에서 경기 상승. 레드 라인은 도보로 찾아 표시, 아이들은 거리를 찾고에 소요되는 시간을 줄이고로 적색 라인의 폭은 나이가 감소 것을 확인할 수 있습니다. 핑크 라인이 ITI 동안 센터에보고 의미, 우리는 재판이 시작되기 전에 아이들이 편중되지 않도록하려면 다음을 사용합니다. 이러한 IPL 데이터는 모양 바이어스는 TD 어린이 원리를 학습 점점 더 강한 단어입니다 다른 방법으로 사람들을 확인합니다. 그러나 세 복제는 아직 ASD와 아이들에 중요한 단어 기반 형태 바이어스를 시연에 성공하지 않았습니다. 17,24 <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig4.jpg" /> 4 그림. TD 어린이 팀모양 바이어스 비디오를 보면서 찾고.의 ecourse는 경기에 보는 TD 아이들의 timecourse을 표시, 거리에 nonmatch, 센터,의 모양 바이어스 비디오를 보면서.는 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4331/4331fig4large.jpg" target="_blank">큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오</a> . 그들이 &quot;에서 해당 gorping을 결정하기 위해 주변 문장 프레임 (예를 들면, 사용하는 소설 동사를 학습하도록 요청하는 구문 부트 스트랩 동영상을 보는 동안 그림 5는 그들이 나이는 41 개월 평균 ASD와 같은 어린이를위한 timecourse 데이터를 제공 오리는 토끼 gorping 것은 &quot;) 대신 noncausative 행동을보다 원인이되는 행동을 말합니다. 구문 부트 스트랩은 TD 아이들의 많은 연구에서 복제 다른 단어 학습의 원칙입니다. ASD와 아이들이 기준 시행 중에 nonmatching 이미지 (녹색 라인)에서 더 이상 봐,하지만 자신의보고가에서 더 이동되어 공지그들이 (예를 들어, &quot;gorping 찾기!&quot;) 소설 동사의 지시을 찾기 위해 요구되는 테스트 재판의 두 번째 절반 동안 일치 이미지 (파란색 선). 그룹으로, ASD가있는 아이들은 따라서 정확하게 원인이 조치에 동사를 매핑 할 수있었습니다. 교차 방문 regressions는 8 개월 전, 워드 주문 비디오를 볼 때 구문 부트 스트랩 비디오 동안 경기에서 더 이상 보았다 ASD와 아이들이 경기에 짧은 대기 시간이 있다고 알 수있다. 14 <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/4331/4331fig5.jpg" /> 그림 5. 구문 부트 스트랩 비디오를 보면서 찾고.의 ASD의 timecourse와 아이들이 경기에 보는 ASD의 timecourse있는 어린이를 보여줍니다, nonmatch, 센터, 거리 구문 부트 스트랩 비디오를 보는 동안.

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

언어 아주 어린 일반적으로 개발 아이들의 이해뿐만 아니라, 자폐증있는 사람은, 설명을 평가하는 신뢰할 수있는 홈 기반 방법입니다. 나란히 이미지를 볼 수 있지만 하나의 이미지와 일치하는 오디오를 듣는 동안 방법은 아이들의 눈 시선을 분석합니다. 자극은 염두에 젊은 참가자들과 설계되었습니다.

휴대용 Intermodal 찾고 우대 (IPL) : 일반적으로 유아와 자폐증이있는 어린 아이들을 개발 조사 언어 이해

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

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Research

JoVE Journal

Medicine

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

17.8K 조회수.  University of Connecticut. 언어 아주 어린 일반적으로 개발 아이들의 이해뿐만 아니라, 자폐증있는 사람은, 설명을 평가하는 신뢰할 수있는 홈 기반 방법입니다. 나란히 이미지를 볼 수 있지만 하나의 이미지와 일치하는 오디오를 듣는 동안 방법은 아이들의 눈 시선을 분석합니다. 자극은 염두에 젊은 참가자들과 설계되었습니다.

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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.

같은 자폐증과 정신 분열증과 같은 일반적인 장애에 드 노보 변이를 식별하는 전략

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, ...

연구

의학

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 및 확산 텐서 영상을 사용하여 자폐증의 브레인을 탐색

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.

자폐증과 어린 아이를 추적 눈

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

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

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

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

만성 비 유창한 실어증과 뇌졸중 환자의 언어 기능을 개선하기 위해 반복적 경 두개 자기 자극을 활용

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

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

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

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

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

유아에서 심장 자율 신경계 (ANS) 활동을 측정 - 휴식 및 발달 과제

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.

유도와 인간의 운동시 골격근 손상의 평가

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.

여성 작은 설치류에 신경을 살려주는 중간 요도 폐색 (네모)

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

Oral Biofilm Sampling for Microbiome Analysis in Healthy Children

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

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

건강 한 아이에서 미생물 분석을 위한 구두 Biofilm 샘플링

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

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

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

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

모터 기능 및 듀 켄 씨 근이 영양 증 Ambulant 어린이 다른 임상 결과 매개 변수 측정

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

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

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

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

발달 언어 장애가 있는 개인과 그들의 부모/보호자를 연구 우선 순위 설정에 참여

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