Portátil Intermodal preferencial Olhar (IPL): Investigando a compreensão da linguagem em desenvolvimento típico lactentes e crianças jovens com autismo

Resumo

Uma maneira fiável baseado em casa para avaliar a compreensão da linguagem de crianças muito jovens, tipicamente em desenvolvimento, assim como pessoas com autismo, é descrita. O método analisa o olhar de crianças do olho durante a exibição lado a lado imagens, mas ouvir um áudio que combina com apenas uma imagem. Estímulos são projetados com jovens participantes em mente.

Resumo

Uma das características definidoras do transtorno do espectro do autismo (ASD) é a dificuldade com a linguagem e comunicação. ¹ Crianças com início ASD de falar é normalmente demorado, e muitas crianças com ASD consistentemente produzir linguagem menos frequência e de menor complexidade lexical e gramatical do que a sua tipicamente desenvolvimento (TD) pares. ^6,8,12,23 No entanto, as crianças com ASD também apresentam um déficit social significativa, e os pesquisadores e clínicos continuam a debater a medida em que os déficits em conta a interação social para ou contribuir para os déficits em linguagem produção. ^5,14,19,25

Avaliações padronizadas da linguagem em crianças com ASD geralmente não incluem um componente de compreensão, no entanto, muitas tarefas de compreensão de tais avaliar apenas um aspecto da linguagem (por exemplo, vocabulário), ⁵ ou incluir uma componente motor significativo (por exemplo, apontando, ato-out), e / ouexigem que as crianças deliberadamente escolher entre uma série de alternativas. Estes dois últimos comportamentos são conhecidos por também ser um desafio para crianças com ASD. ^7,12,13,16

Nós apresentamos um método que pode avaliar a compreensão da linguagem de jovens crianças com desenvolvimento típico (9-36 meses) e crianças com autismo. ^2,4,9,11,22 Este método, Portable Intermodal preferencial Olhar (P-IPL), lado projetos -a-lado de imagens de vídeo a partir de um computador portátil num ecrã portátil. As imagens de vídeo são combinados em primeiro lugar com uma "base" (nondirecting) áudio, e em seguida voltou a apresentar emparelhado com áudio linguística um "teste" que corresponde a apenas uma das imagens de vídeo. Movimentos oculares enquanto crianças assistindo o vídeo são filmados e posteriormente codificada. As crianças que entendem o áudio linguística vai olhar mais rapidamente para, e mais menos, o vídeo que corresponde ao áudio linguística. ^{2,4,11,18,22,26}

Esse paradigma inclui um certo número de co-mponents que foram recentemente miniaturizados (projetor, câmera de vídeo, digitalizador) para permitir a portabilidade e fácil instalação em casas das crianças. Este é um ponto crucial para avaliar as crianças com ASD, que são freqüentemente desconfortável em novos (por exemplo, laboratório) definições. Os vídeos podem ser criados para avaliar uma ampla gama de componentes específicos do conhecimento lingüístico, como sujeito-verbo-objeto ordem das palavras, QU perguntas, e tempo / aspecto sufixos em verbos; vídeos também podem avaliar princípios da Palavra de aprendizagem, tais como um substantivo preconceito, um preconceito, forma e bootstrapping sintático. ^{10,14,17,21,24} vídeos incluem personagens e fala que são visualmente e acusticamente salientes e bem tolerado por crianças com ASD.

Protocolo

1. IPL criação de vídeo

Nós projetamos os vídeos para ser interessante e atraente, mas também não-aversivo para crianças com autismo, em um número de maneiras: Quando os personagens animados são necessários, nós usamos os animais ao invés de humanos para fazer as cenas menos socialmente / emocionalmente desafiador para as crianças com ASD. Usamos cenas dinâmicas com brilhantemente objetos coloridos para capturar e prender a atenção. Uma luz vermelha a piscar durante os intervalos entre tentativas (ITIS) prende a atenção das crianças, quando as telas de vídeo estão em branco. Nós produzimos o áudio de voz usando linguagem que é exagerado, tanto entonação e duração de captar e manter a atenção das crianças.

Figura 1. (Filme) Um bloco do vídeo Viés Substantivo. Mostra um bloco do vídeo viés substantivo, que testa se as crianças mapear uma palavra nova em um objeto contra uma ação./ 4331movie1.mov "target =" _blank "> Clique aqui para ver filme.

Estímulos de vídeo são criados através de programas comerciais de edição não-linear, como FinalCut Pro ou Avid Media Composer, usando 4-8 clipes de filme seg.

Os primeiros dois clipes são organizados em seqüência, alternando esquerda e à direita, emparelhado com a familiarização mesmo ou de áudio de ensino.

Os ensaios iniciais vêm em seguida, estes apresentam os estímulos do teste lado-a-lado, mas estão emparelhados com áudios nondirecting. Os ensaios iniciais nos dizer se as crianças têm preferência inerente ou visual para qualquer estímulo, quando não há áudio linguística ou dirigindo.

Os ensaios de teste aparecem por último, emparelhado com os áudios de teste que distinguem os dois visuais.

Um tom de 1kHz vai para o segundo canal de áudio, coincidente com cada ensaio, proporcionando designação visual para codificadores do início e deslocamento de ensaios.

2. Na visita domiciliar / criança

1. Execute o processo de consentimento com o pai. Descrever o formato de estudo mais detalhado e pedir pai para assinar os formulários de consentimento. Enfatizar que a criança deve assistir com o mínimo de interação com o pai, e introduzir o leitor de mp3 para o pai de usar, se a criança é sentar-se no colo do pai. O pai ouve música no mp3 player enquanto assistia o vídeo IPL, para que ele / a não ouvir o áudio teste IPL e tão potencialmente influenciar a forma como a criança deve olhar.
2. Configurar os componentes do IPL na sala designada, e se conectar a fontes de energia, utilizando cabos de extensão. É útil para trazer um assistente de pesquisa que pode jogar junto com a criança durante a instalação. Configure o grande ecrã com a sua volta para a principal fonte de luz. Coloque o altifalante centrado atrás da tela, ajustar os botões de volume para os dois níveis até a metade. Coloque a câmera no tripé em cima da caixa de adaptador de tom, centrado na frente da tela. Carregara fita na câmera e coloque a DTE no chão ao lado da câmera. O projetor ficar 7-10 metros de distância da tela, coloque o projector em cima. Coloque o laptop ao lado do estande projetor.

Figura 2. Os componentes portáteis IPL eo arranjo de sua instalação no. Casa mostra os componentes portáteis IPL e do arranjo espacial de sua instalação em casa. Clique aqui para ver maior figura .

3. Conectar os componentes do IPL: Conecte o laptop para que ele envia sinal de vídeo para o projetor. O laptop também envia dois sinais de áudio (através de um divisor), com o áudio de voz indo para o alto-falante eo áudio vai tompara a câmara. Ligue a câmera para que ela envia sinal de vídeo e áudio para a DTE. Uma vez conectado, o poder de todos os componentes. A tela deve mostrar DTE "Tipo AVI 1" na esquerda e "contador" por baixo.
4. Reproduzir o vídeo (s) para a criança: Coloque o primeiro vídeo sobre o laptop em Quicktime.
   1. Coloque uma cadeira 2,5-3 metros da câmera, na frente da tela. Convidar a criança a sentar-se na cadeira, ou no colo do pai. Se no colo do pai, o pai dar o mp3 player e fones de ouvido, dizer a ela / ele para iniciá-lo. Se a criança senta-se sozinho, o pai pode sentar-se ao lado. As crianças que fico nervoso durante o vídeo pode ser incentivado em termos gerais, "assistir ao filme."
   2. Certifique-se que o rosto da criança é visível na câmera de vídeo. Verifique novamente sempre que a criança se movimenta. Ajuste a iluminação no quarto, se necessário.
   3. Escreva as informações da criança em um quadro branco seco apaga (sexo, pseudônimo, visita, vídeo, data, data de nascimento, idade). Ligue câmara de vídeo e gravação de imprensa. Pressione registro na DTE. º filmee quadro branco para 10 seg.
   4. No laptop, jogar o primeiro vídeo clicando em "Ver", seguido de "Enter Full Screen".
   5. Depois que o vídeo for concluída, pressione o botão de parada na DTE. Se a criança está disposta, outro vídeo pode ser apresentado. Alternativamente, este pode ser um bom momento para uma pausa. Algumas crianças com ASD pode precisar de pausas freqüentes, mas outros podem preferir ver todos os vídeos em uma fileira.
5. Premiar crianças com um presente no final da visita.

3. Codificação de volta ao laboratório

1. Verifique se os movimentos da criança olho já estão digitalizados na DTE.
   1. Importe esse filme em um programa de edição não-linear, converter para o formato (. Avi) usado pelo nosso programa personalizado de codificação, e depois exportar para um dispositivo de armazenamento seguro.
2. Codificar cada vídeo após a sua layout específico (ou seja,. Arranjo de familiarização / ensino, linha de base, e os ensaios de teste).
   1. Guia throug h filme da criança e encontrar os quadros onde a forma de onda do sinal de 1kHz é visível, o que indica que um estímulo visual está sendo apresentado para a criança.
   2. Começar a codificação durante o intervalo entre tentativas (ITI), antes de cada tentativa de destino (ou seja, não há nenhum tom ea luz centralização é apresentado, a criança deve ser centrada ou à procura de distância). Guia à frente quadro a quadro, registrando cada mudança de olhar como L (à esquerda), R (para a direita), C (ao centro) ou A (longe: para cima, para baixo, à esquerda, à direita, para trás).

As saídas do programa de codificação colunas de números que indicam o momento e tipo de cada código digitado. Assim, TSC 33499 significa que, no início do ensaio, 3,3499 seg a partir do início do vídeo, a criança olhou para o centro.

As matrizes de codificação são analisados ​​por um programa personalizado análise Matlab, que acessa o lateral-layout específico, que é o jogo para cada tentativa de vídeo cada.

ve_content "> Os programas de análise então calcular a duração da criança e direção do olhar durante cada ensaio codificado, a latência da criança ao primeiro olhar para o estímulo de correspondência, eo número de vezes que a criança muda a atenção durante cada ensaio codificado.

Em seguida, comparam olhando infantil durante a linha de base versus ensaios de teste em (a), duração do olhar para a imagem correspondente, (b) a latência do primeiro olhar para a imagem correspondente, (c) timecourse de olhar para as duas imagens durante todo o ensaio, e (d) número de switches de atenção.

A justificativa é que as crianças que entendem o estímulo linguístico vai olhar mais para a imagem de correspondência durante o julgamento teste do que eles tinham durante o julgamento inicial, que eles vão olhar mais rapidamente (uma vez que o julgamento começa) na imagem correspondente do que a imagem não correspondentes, e que eles vão mudar menos atenção durante os ensaios de teste do que durante os ensaios iniciais, porque o estímulo linguístico éorientar o seu olhar.

A única diferença entre os valores iniciais e os ensaios de teste é o áudio linguística, os estímulos visuais são o mesmo, mas os testes iniciais têm uma áudio nondirecting (por exemplo, "Olha aqui"), enquanto os ensaios de teste tem um áudio de direção (por exemplo, "Onde está toopen ? ") Portanto, comparando ensaios de teste para testes de linha de base para a duração e os interruptores de medidas de atenção nos diz o quanto o áudio direção está orientando os padrões das crianças que procuram. Além disso, se as crianças a compreender o áudio dirigir, eles devem procurar mais rapidamente a imagem de correspondência que a imagem não correspondentes.

Resultados

Um exemplo dos padrões de procura de crianças testadas usando P-IPL é apresentada na Figura 3. Vendo o vídeo NounBias, as crianças TD 21 meses de idade olhou mais para a imagem de correspondência durante o teste, em comparação com os ensaios iniciais, indicando que eles tinham mapeado as palavras novas em objetos, em vez de ações. ²¹ crianças com ASD média de 33 meses de idade apresentaram comportamento semelhante, com tamanhos de efeito semelhantes. ^21,24 Portanto, as crianças com ASD mostrar uma palavra semelhante viés de aprendizagem como filhos TD. Vendo o vídeo SVO ordem das palavras, as crianças de ambos os grupos também mostraram mais olhando para combinar imagens durante o teste em relação ao início (ou seja, a compreensão significativa), demonstrando compreensão da ordem de palavra Inglês (por exemplo, de que "A menina empurra o menino" é uma relação diferente de "O menino empurra a menina"). ^3,14,21 diferenças de desenvolvimento são vistas com o vídeo wh questão, como crianças com DT mostraram significativas comprehensíon em 28 meses de idade, enquanto que a compreensão significativa foi encontrada em crianças com ASD a 54 meses de idade. ¹⁰ Portanto, as crianças com ASD estão atrasadas em aprender a interpretar corretamente a perguntas como "O que fez o sucesso de maçã?"

Figura 3. Por cento das crianças de olhar o tempo para o jogo (ou seja, o objeto, em vez de acção), enquanto visualiza o vídeo Viés Substantivo. Shows por cento das crianças do tempo olhando para o jogo (ou seja, o objeto, em vez de acção), enquanto visualiza o vídeo Viés Substantivo.

A Figura 4 apresenta as análises mais detalhadas dos timecourse crianças TD visualização o vídeo ShapeBias menos quatro visitas sucessivas, medindo 20-32 meses. As linhas azuis indicam olhando para o jogo (ou seja, objeto de forma mesmo), anúncio de que a altura das linhas azul durante o diaEnsaios Ensaio E (lado direito de cada gráfico) aumenta com a idade, mostrando preferências de forma crescente. Além disso, como as crianças ficam mais velhas, as linhas azuis subir para a partida no início do julgamento, o que indica que eles estão entendendo o áudio dirigir mais rapidamente com a idade. Linhas vermelhas indicam olhando para longe, anúncio que a amplitude das linhas vermelhas diminui com a idade, como as crianças passam menos tempo olhando para longe. Linhas de rosa indicam olhar para o Centro durante o ITI, nós usá-los para se certificar de que as crianças não são tendenciosos antes do julgamento começar. Estes dados confirmam os IPL de outros métodos que o viés Forma é uma palavra cada vez mais forte para as crianças aprender princípio TD. No entanto, três repetições ainda não conseguiu demonstrar um viés forma significativa baseada em palavras nas crianças com ASD. ^17,24

Figura 4. Tim TD criançasecourse de olhar ao ver o vídeo Viés Forma. Mostra timecourse TD crianças de olhar para o jogo, nonmatch, centro e distância, enquanto a visualização do vídeo Viés Forma. Clique aqui para ver maior figura .

A Figura 5 apresenta os dados timecourse para as mesmas crianças com ASD, quando em média 41 meses de idade, enquanto visualiza o vídeo sintática inicialização, quando eles são convidados a aprender verbos romance usando quadros sentença ao redor (por exemplo, para determinar que gorping em "O pato é gorping o coelho "refere-se a uma acção causativo em vez de uma acção noncausative). Bootstrapping sintático é outro princípio aprendizado de palavras replicado em muitos estudos de crianças com DT. Note-se que as crianças com ASD olham mais para a imagem não correspondentes (linhas verdes) durante os ensaios iniciais, mas depois seu olhar se dirige mais aoimagens correspondentes (linhas azuis) durante a segunda metade dos ensaios de teste, quando eles são convidados a encontrar o referente do verbo romance (por exemplo, "Encontrar gorping!"). Como um grupo, estas crianças com ASD foram, assim, capaz de mapear corretamente o verbo sobre a ação causal. Cruz visita-regressões revelam que as crianças com ASD que pareciam mais no jogo durante o vídeo Bootstrapping sintático teve latências mais curtas para o jogo quando eles viram o vídeo Ordem Word, oito meses antes. ¹⁴

Figura 5. As crianças com ASD timecourse de olhar ao ver o vídeo Bootstrapping sintático. Mostra crianças com ASD timecourse de olhar para o jogo, nonmatch, centro e distância, enquanto a visualização do vídeo Bootstrapping sintático.

Discussão

Atenção específica é necessária para garantir que os codificadores ser 'surdo' para / desconhecem os estímulos específicos que a criança está experimentando em um dado ensaio, de modo que eles não sabem de que lado está a uma correspondência e, inadvertidamente viés sua codificação. Nós assegurar esta via a inclusão do tom de 1 kHz no canal de áudio 2 ^nd do vídeo, o qual é então copiado para o filme de movimentos oculares da criança. A forma de onda do som proporciona a indicação visual do aparecimento e deslocamento de cada ensaio, delimitando assim os ensaios sem o codificador conhecer o seu conteúdo de vídeo ou de áudio.

É muito importante para garantir que a disposição de análise toma em consideração o interruptor da esquerda para a direita, que ocorre quando as crianças são codificados (isto é, se a cena correspondente está no lado esquerdo, enquanto a criança está a observar, aparecerá como na direita lado do codificador do movimento do olho, e vice-versa).

Entre múltiplos confiabilidade avaliaçãocorrelações entre rendimento s de cerca de 0,98 para pares de programadores experientes em seleções aleatórias de 10% dos dados; ³ com programadores menos experientes ou se houver turn-over elevado nos codificadores utilizados através dos participantes do estudo, recomendamos ter todos os da criança movimentos oculares codificados por pelo menos duas pessoas e exigindo que seus códigos (geralmente de duração para combinar) estar dentro de 0,3 segundos um do outro para cada tentativa. Se não forem, então uma pessoa, terceiro, quarto ou quinto deve codificar a criança até que a confiabilidade é alcançada ^17.

Com participantes de idade da criança e / ou crianças com atrasos de desenvolvimento, é inevitável que alguns não irão olhar para qualquer cenário para alguma proporção de cada ensaio, e para alguns ensaios, nunca. As seguintes convenções são geralmente aplicadas para esses lapsos de atenção: (a) As crianças precisam de olhar para pelo menos uma cena para um mínimo de 0,3 segundos para que o julgamento a ser contado. Caso contrário, é um ensaio em falta. (B) Para um dado vídeo, As crianças precisam para fornecer dados para mais de metade dos ensaios de teste, a fim de ser incluídos na base de dados final. (C) Ensaios ausentes são substituídos com a média em crianças nessa faixa etária / condição para esse item.

IPL é um método que bate primeiros mapeamentos das crianças de formas lingüísticas (ou seja, palavras e frases) no referencial (ou seja, objetos e ações) ou proposicional (ou seja, relações e eventos) significados. Ele pode ser usado para avaliar os processos pelos quais as crianças de idades diferentes aprender novas palavras, assim como as idades em que compreendem diferentes tipos de formas gramaticais. Ao exigir apenas movimentos oculares como indicadores claros de entendimento (ou não), IPL pode ser usado com crianças cujo cumprimento comportamental é geralmente baixo, bem como com algumas populações especiais, como crianças com ASD. Além disso, como esta tecnologia pode ser trazido para casas de crianças, que pode também ser usado com populações que são difíceispara chegar em laboratórios convencionais, como as crianças de baixa sociais grupos econômicos, crianças em comunidades rurais, e as crianças bilíngües de monolíngües pais não-nativos de língua. Novas maneiras de analisar estes movimentos oculares estão revelando efeitos interessantes e importantes de aprender diferentes tipos de línguas, e de aprender palavras em diferentes idades. Os planos futuros incluem o uso de IPL simultaneamente com metodologias de neuroimagem, para que a atividade do cérebro das crianças durante a compreensão da linguagem pode ser comparado com os seus indicadores comportamentais.

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nome do componente	Companhia	Número de catálogo	Comentários (opcional)
Tela	Draper	RoadWarrior Tela de projeção portátil
Laptop	Maçã	15 polegadas do MacBook Pro
Projetor	NEC	NP40 Projetor	Digital lente do projetor
Suporte de projetor	DA-LITE	Projeto-O-Stand
Alto-falante	YAMAHA	Monitor de Speaker Modelo MS101II
Tripé	Velbon	QB-4W DF Mini
Filmadora	Cânone	VIXIA HV30 HDV	Vídeo em Alta Definição
DTE	DTE Tecnologia	FS-H200
Fones de ouvido com cancelamento de ruído	Sony	MDR-NC60