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

Summary

דרך מבוססת הביתה אמינה כדי להעריך את הבנת השפה של ילדים צעירים מאוד בדרך כלל מתפתחים, כמו גם אלו עם אוטיזם, הוא תאר. השיטה מנתחת את מבט העיניים של ילדים בעת צפייה בתמונות Side-by-לוואי אבל שמיעת האודים שמתאימים רק תמונה אחת. גירויים נועדו עם משתתפים צעירים במוחו.

Abstract

אחד המאפיינים הבולטים של הפרעה בספקטרום האוטיסטי (ASD) הוא קושי עם שפה ותקשורת. ¹ ילדים עם ההופעה של ASD של דוברים בדרך כלל מתעכבים, וילדים רבים עם ASD עקבי לייצר שפה בתדירות נמוכה יותר ומורכבות לקסיקלית ודקדוקים נמוכות יותר בדרך כלל עמיתים מתפתחים (TD). ^6,8,12,23 עם זאת, ילדים עם ASD גם תערוכת גירעון חברתי משמעותי, וחוקרים וקלינאים ממשיכים להתווכח על המידה שבה הגירעונות בחשבון אינטראקציה חברתי לאו לתרום לגירעונות בשפה ייצור. ^5,14,19,25

הערכות סטנדרטיות של שפה בילדים עם ASD עושות בדרך כלל כוללות מרכיב הבנה, עם זאת, משימות רבות בהבנה כאלה להעריך רק אספקט אחד של שפה (למשל, אוצר מילים), ⁵ או לכלול מרכיב משמעותי מוטורי (למשל, מצביע, מעשה-out), ו / אודורש ילדים בכוונה לבחור בין מספר החלופות. שתי ההתנהגויות האחרונות אלה ידועים גם להיות מאתגרים לילדים עם ASD. ^7,12,13,16

אנו מציגים שיטה אשר יכול להעריך את הבנת השפה של ילדים צעירים בדרך כלל מתפתחים (9-36 חודשים) וילדים עם אוטיזם. ^2,4,9,11,22 שיטה זו, intermodal, צד פרויקטים מחפשים (P-IPL) מועדף נייד על ידי צד תמונות וידאו ממחשב נייד על גבי מסך נייד. תמונות הווידאו הם זיווגו ראשונים עם שמע 'קו בסיס' (nondirecting), ולאחר מכן הוצגו שוב יחד עם אודיו הלשוניים "מבחן" שמתאימים רק אחת מתמונות הווידאו. ילדי תנועות עיניים בעת שצפה בסרטון מצולמות ובהמשך מקודד. ילדים שמבינים את השמע הלשוני ייראו מהר יותר ל, וכבר ב, וידאו שמתאים לאודיו הלשוניים. ^{2,4,11,18,22,26}

פרדיגמה זו כוללת מספר השיתוףmponents כי לאחרונה נעשה מיניאטורי (מקרן, מצלמת וידאו, digitizer) כדי לאפשר ניידות והתקנה קלה בבתי הילדים. זוהי נקודה קריטית להערכת ילדים צעירים עם ASD, שלעתים קרובות לא נוחים בהגדרות חדשות (לדוגמה, במעבדה). סרטונים ניתן ליצור להעריך מגוון רחב של רכיבים ספציפיים של ידע לשוני, כגון סדר מילים בכפוף-Verb-אובייקט, מה עליי לעשות על שאלות, ומתוח / היבט על סיומות פעלים; סרטונים יכולים גם להעריך עקרונות של מילה למידה כגון שם עצם הטיה, הטית צורה, ומנוף תחבירי. ^{10,14,17,21,24} סרטונים כוללות תווים ודיבור שהנם חזותי ואקוסטית בולטת ונסבלים היטב על ידי ילדים עם ASD.

Protocol

1. יצירת וידאו IPL

אנו מעצבים את קטעי וידאו כדי להיות מעניינים ואטרקטיביים, אלא גם שאינם מרתיעים לילדים צעירים עם אוטיזם, במספר הדרכים: כאשר דמויות חי יש צורך, אנחנו משתמשים בבעלי חיים ולא בבני אדם כדי להפוך את הסצנות פחות חברתיות / רגשיות מאתגרים עבור ילדים עם ASD. אנו משתמשים בסצנות דינמיות עם אובייקטים צבעוניים כדי ללכוד ולהחזיק את תשומת לב. אור מהבהב אדום במרווחי intertrial (איט איז) מחזיק את תשומת לבם של הילדים כאשר מסכי וידאו הם ריקים. אנו מייצרים שמע הקול באמצעות דיבור שהוא מוגזם גם באינטונציה ומשך כדי ללכוד ולהחזיק את תשומת לב של הילדים.

איור 1. (סרט) בלוק אחד של וידאו הטית Noun. מציג בלוק אחד של וידאו ההטיה שם העצם, שבודק אם ילדים למפות מילת רומן על אובייקט לעומת פעולה. "Target =" / 4331movie1.mov _blank "> לחץ כאן לצפייה בסרט.

גירויי וידאו נוצרים דרך תוכניות מסחריות עריכה לא קויות כגון Finalcut Pro או AVID מדיה מלחינה, באמצעות 4-8 סרטוני שניות.

את 2 הסרטונים הראשונים מסודרים ברצף, לסירוגין ימין ועל שמאל, יחד עם אותו ההיכרות או שמע הוראה.

הניסויים הבסיסיים לבוא למחרת, אלה יציגו את גירויי בדיקת Side-by-לוואי, אבל הם זיווגו עם audios nondirecting. הניסויים הבסיסיים לספר לנו אם הילדים היו כל העדפה טבעית או חזותית או גירוי כאשר אין שמע לשוני או בימוי.

ניסויי הבדיקה יופיעו אחרונים, יחד עם audios הבדיקה שמבדיל את שני החזותיים.

טון 1kHz הולך בערוץ 2 אודיו, ביחד עם כל משפט, מתן ייעוד חזותי למקודדים של התחילה וקיזוז של ניסויים.

תחת = "jove_title"> 2. בבית בקר / ילד של

1. בצע את תהליך ההסכמה עם ההורה. תאר את פורמט הלימוד בפירוט רב יותר ולשאול האם לחתום על טופסי הסכמה. תדגיש כי הילד צריך לצפות עם אינטראקציה מינימאלית עם ההורה, ולהציג את נגן mp3 להורה לשימוש, אם הילד הוא לשבת בחיקו של ההורה. ההורה מקשיב למוסיקה בנגן MP3 בעת צפייה בסרטון IPL, כך שהוא / היא לא שומע את שמע מבחן IPL וכך עלול להשפיע על הדרך בה הילד צריך להיראות.
2. מגדיר את רכיבי IPL בחדר המיועד, ולהתחבר למקורות כוח באמצעות כבלים מאריכים. זה מועיל להביא עוזר מחקר יחד שיכול לשחק עם הילד במהלך ההתקנה. הגדר את המסך הגדול בגבו אל מקור האור העיקרי. הנח את הרמקול במרכז מאחורי המסך; להתאים את שני כפתורי עוצמת קול לרמות של מחצית דרך. הצב את המצלמה על החצובה גבי תיבת מתאם הטון, מרוכזת מול מסך. טעינההקלטת למצלמה והמקום DTE על הרצפה ליד המצלמה. הגדרת המקרן עומד 7-10 מטר מהמסך; מקום על גבי המקרן. הנח את המחשב הנייד ליד דוכן המקרן.

איור 2. רכיבי IPL הניידים והסידור של ההתקנה שלהם בבית. מציגים את הרכיבים הניידים IPL והסידור המרחבי של ההתקנה שלהם בבית. לחצו כאן לצפייה בדמות גדולה.

3. לחבר את רכיבי IPL: חבר את המחשב הנייד, כך שהוא שולח אות וידאו למקרן. המחשב הנייד גם שולח שני אותות אודיו (באמצעות מפצל), עם קול השמע הולך לרמקול ושמע הצליל הולךלמצלמה. חבור את המצלמה כך שהיא שולחת אות וידאו ואודיו לDTE. לאחר חיבור, כוח את כל המרכיבים. מסך DTE צריך להראות "סוג AVI 1" בצד שמאל ומתחת "מונה".
4. את הסרטון (ות) עבור הילד: טעינת הווידאו הראשון על המחשב הנייד לQuicktime.
   1. הנח כיסא 2.5-3 מטר ממצלמה, מול מסך. מזמין את הילד לשבת על הכיסא או על הברכיים של ההורה. אם על ברך ההורה, להעניק להורה נגן mp3 ואוזניות, תגיד לה / לו כדי להפעיל אותו. אם ילד יושב לבד, הורה יכול לשבת לצד. ילדים הסובלים מחסרי מנוחה במהלך הסרטון ניתן לעודד באופן כללי ל" לראות את הסרט. "
   2. ודא כי פניו של הילד נראות במצלמת הווידאו. בודק מחדש בכל פעם שהילד עובר בסביבה. התאם תאורה בחדר לפי צורך.
   3. כתוב מידע של הילד על לוח יבש למחוק (שם בדוי, מין, ביקור, וידאו, תאריך, תאריך לידה, גיל). הפעל מצלמת וידאו ולהקליט עיתונות. לחץ שיא בDTE. ה סרטלוח ציור אלקטרוני עבור 10 שניות.
   4. במחשב הנייד, להפעיל את הווידאו הראשון על ידי לחיצה על "צג" ואחריו "זן מסך מלא".
   5. אחרי שהסרט הושלם, לחץ על כפתור העצירה בDTE. אם הילד מוכן, וידאו אחר יכול להיות מוצג. לחלופין, זה יכול להיות זמן טוב להפסקה. החלק מהילדים עם ASD ייתכן הפסקות תכופות, אבל אחרים עשויים להעדיף להציג את כל קטעי הווידאו ברציפות.
5. תגמל את הילדים עם מתנה בסוף הביקור.

3. קידוד חזור במעבדה

1. בדקו שתנועות העיניים של הילד כבר דיגיטציה על DTE.
   1. ייבא את הסרט הזה לתכנית עריכה לא קוית, להמיר את הפורמט (. Avi) בשימוש על ידי התכנית שלנו המותאמת אישית הקידוד, ולאחר מכן ייצא להתקן אחסון מאובטח.
2. קוד כל סרטון בעקבות הפריסה הספציפית שלה (כלומר,. הסדר של הכרה / הוראה, מחקר, וניסויי מבחן).
   1. הכרטיסייה throug h הסרט של הילד ומוצא את המסגרות שבי צורת הגל של צליל 1kHz גלויה, המציין כי גירוי חזותי שהוצג לילד.
   2. בגין קידוד בזמן ההפסקה בintertrial (ITI) לפני כל ניסוי היעד (כלומר, אין צליל ואור המרכוז מוצג; הילד צריך להיות מרכוז או הסטת מבט). כרטיסייה קדימה תמונה אחרת תמונה, מקליט כל שינוי של מבט כליטר (מהשמאל), R (מימין), C (למרכז) או (מרחק: למעלה, למטה, שמאל קיצוני, ימין קיצוני, גב).

עמודות תפוקות תכנית הקידוד של מספרים המציינים את העיתוי והסוג של כל קוד נכנסו. אז, TSC 33499 פירוש הדבר כי בתחילת המשפט, 3.3499 שניות מההתחלה של וידאו, הילד הביטו למרכז.

מערכי הקידוד מנותחים לפי תכנית מותאמת אישית matlab ניתוח, שניגשה לצד הספציפי פריסה שהוא המשחק עבור כל ניסוי של כל סרטון.

ve_content "> תוכניות הניתוח ואז לחשב משך והכיוון של הילד מחפש בכל ניסוי מקודד, ההשהיה של הילד למבט ראשון על הגירוי המתאים, ואת מספר הפעמים שהילד עובר תשומת לב במהלך כל ניסוי מקודד.

אז אנחנו מחפשים להשוות ילדים במהלך בסיסי לעומת בדיקה על הניסויים () משך המבט להתאמה של התמונה, (ב) השהיה במבט הראשון תמונה התואמת, (ג) timecourse של הסתכלות לשתי התמונות במהלך המשפט כולו, (ד) מספר המתגים של תשומת לב.

הרציונל הוא שילדים שמבינים את הגירוי הלשוני ייראו יותר בהתאמה של התמונה במהלך משפט מבחן ממה שהם היו בזמן המשפט הבסיסי, שהם ייראו יותר מהר (ברגע שהמשפט מתחיל) בהתאמה של תמונה מהתמונה המתגשמת, ושהם יעברו פחות תשומת לב במהלך ניסויי המבחן מאשר במהלך המשפטים הבסיסיים, כי הגירוי לשונימחפש מנחה שלהם.

ההבדל היחיד בין תחילת מחקר וניסויי מבחן הוא השמע הלשוני; הגירויים החזותיים זהים, אך המחקרים הבסיסיים יש לי אודי nondirecting (למשל, "! לחפש כאן") ואילו ניסויי הבדיקה יש שמע בימוי (למשל, "איפה toopen ? ") לפיכך, השוואה לבדיקת ניסויי ניסויי בסיס לכל תקופה ומתגים של צעדי תשומת לב אומרת לנו כמה אודי הבימוי מנחים דפוסים של הילדים מחפשים. כמו כן, אם לילדים להבין את שמע הבימוי, הם צריכים לחפש מהר יותר בהתאמה של התמונה מאשר בתמונה המתגשמת.

Representative Results

דוגמה לדפוסים מחפשים מילדים שנבדקו באמצעות P-IPL מוצגת באיור 3. צופים בוידאו NounBias, ילדי TD 21 חודשים של גיל התבוננו ארוכים בתמונת ההתאמה במהלך בדיקה בהשוואה למחקרים בסיסיים, המציין שהם מייפים את המילים החדשות על אובייקטים ולא פעולות. ²¹ ילדים עם ASD בממוצע 33 חודשים של גיל התנהגו בצורה דומה, עם גודל אפקט דומה. ^21,24 לכן, ילדים עם ASD להראות מילה דומה לימוד הטיה כילדי TD. צופים בוידאו על מנת מילת SVO, ילדים בשתי הקבוצות הראו גם יותר מחפשים התאמת תמונות במהלך בדיקה על בסיס (כלומר, הבנה משמעותית), הוכיח הבנה של סדר מילים באנגלית (למשל, כי "הילדה דוחפת את הילד" הוא מערכת יחסים שונים מ" הילד דוחף את הילדה "). ^3,14,21 הבדלים התפתחותיים נתפסים עם וידאו WH-השאלה, כילדי TD הראו comprehens המשמעותייון בגיל 28 חודשים, ואילו הבנה מובהקת הראשונה בילדים עם ASD ב54 חודשים של גיל ^10. לכן, ילדים עם ASD מעוכב ללמוד כיצד לפרש נכון על שאלות כגון "מה עשה להיט התפוחים?"

איור 3. אחוזים של הילדים מחפשים זמן למשחק (כלומר, אובייקט ולא בפעולה), בעת צפייה בוידאו הטית Noun. מראים אחוזים של הילדים של זמן מחפש שידוך (כלומר, אובייקט ולא בפעולה), בעת צפייה בוידאו הטית העצם.

איור 4 מציג את ניתוחי timecourse המפורטים יותר של ילדי TD הצגת וידאו ShapeBias בארבעה ביקורים רצופים, פורש 20-32 חודשים. קווים כחולים עולים מחפשים שידוך (אותו חפץ, כלומר, צורה); ההודעה שהגובה של הקווים הכחולים במהלך הניסויי בדיקת דואר (צד ימין של כל גרף) עולים עם גיל, מראים העדפות צורה הולכות וגדלים. יתר על כן, ככל שהילדים מתבגר, הקווים הכחולים יעלו למשחק בתחילת המשפט, ומכאן שהם מבינים את שמע הבימוי מהר יותר עם גיל. קווים אדומים לציין מסתכלים הצידה; הודעה שרוחבם של הקווים האדומים פוחת עם גיל כמו ילדים מבלים פחות זמן בחיפוש משם. פסים ורודים מעידים מחפשים המרכז במהלך ITI; להשתמש אלה כדי לוודא שילדים אינם מוטים לפני שיתחיל המשפט. נתונים אלה מאשרים IPL אלו משיטות אחרות שהטית הצורה היא מילה חזקה יותר ויותר לומדת עיקרון לילדי TD. עם זאת, שלוש חזרות עדיין לא הצליחו להראות הטית צורה מבוססת מילים משמעותית בילדים עם ASD. ^17,24

איור 4. טים של TD הילדיםecourse להסתכל בעת הצגת וידאו הטית הצורה. מציג timecourse של TD הילדים מחפשים שידוך, nonmatch, מרכז, ושם, בעת צפייה בסרטון הטית הצורה. לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה.

איור 5 מציג את נתוני timecourse לאותם ילדים עם ASD, כאשר הם בממוצע 41 חודשים, בעת צפייה בסרטון התחבירי המנוף, כאשר הם מתבקשים ללמוד פעלי רומן באמצעות מסגרות המקיפות משפט (למשל, כדי לקבוע כי בgorping " ברווז gorping הארנב "מתייחס לפעולה ולא סיבתי לפעולת noncausative). מנוף תחבירי הוא עוד עיקרון למידת מילה משוכפלת במחקרים רבים של ילדי TD. שים לב שהילדים עם ASD נראים כבר בתמונה המתגשמת (קווים ירוקים) במהלך המשפטים הבסיסיים, אבל אז מסתכל מופנים יותר בתמונות תואמות (קווים כחולים) במחצית השנייה של ניסויי מבחן, כאשר הם מתבקשים למצוא את הרפרנט של פועל הרומן (למשל, "מצא gorping!"). כקבוצה, ילדים אלו עם ASD כך יכלו כראוי כדי למפות את הפועל על הפעולה גורם לכך. רגרסיות חוצות ביקור מגלות שהילדים עם ASD שנראו כבר במשחק במהלך סרטון המנוף התחבירי היו latencies הקצר למשחק כשהם ראו את וידאו סדר המילים, 8 חודשים קודם לכן. ¹⁴

איור 5. ילדים עם ASD timecourse של ההתבוננות בעת הצפייה בסרטון המנוף התחבירי. מציגים ילדים עם timecourse של ASD של מחפש שידוך, nonmatch, המרכז, ושם תוך כדי הצפייה בוידאו המנוף התחבירי.

Discussion

תשומת לב מיוחדת נדרשת כדי להבטיח שcoders להיות "חירש" ל/ מודע לגירויים הספציפיים שהילד חווה במשפט נתון, כך שהם לא יודעים באיזה צד היא זה ההתאמה וטעות הטית הקידוד שלהם. אנו מבטיחים זאת באמצעות הכללת טון 1kHz בערוץ ² בשמע של וידאו, אשר לאחר מכן מועתק על הסרט של תנועות העיניים של הילד. צורת הגל של הצליל הזה מספקת אינדיקציה ויזואלית של ההתפרצות וקיזוז של כל ניסוי, ובכך תוחמת את הניסויים ללא ידיעת מתכנת הווידאו שלהם או תוכן אודו.

זה חשוב מאוד כדי להבטיח שפריסת הניתוח לוקחת בחשבון את המתג של שמאל וימין המתרחש כאשר ילדים מוצפנים (כלומר, אם סצנת ההתאמה היא בצד השמאל ואילו הילד שצופה בי, היא תופיע להיות בצד הימין צד למתכנת עין תנועה, ולהיפך).

Intercoder מהימנות הערכהמתאמי s תשואה של כ 0.98 לזוגות של מקודדים מנוסים בבחירות אקראיות של 10% מהנתונים, ³ עם מקודדים פחות מנוסים או אם יש להתהפך במקודדים המשמשים על פני משתתפי המחקר גבוה, אנו ממליצים שכל ילד של עין תנועות מקודדות על ידי לפחות 2 אנשים ודורשות שהקודים שלהם (משך להתאים בדרך כלל) בתוך 0.3 שניות להיות אחד על השני לכל ניסוי. אם הם לא, אז אדם שלישי, רביעי או חמישי לקודד בילד עד שאמינות מושגת ^17.

עם משתתפים בגיל פעוט ו / או ילדים עם עיכובים התפתחותיים, זה בלתי נמנע כי חלק לא הסתכל על אף סצנה לשיעור חלקו של כל משפט, ועל ניסויים מסוימים, לעולם לא. את המוסכמות להלן מיושמות בדרך כלל לסטיות אלו של תשומת לב: (א) ילדים צריכים להסתכל לסצנה אחת לפחות למינימום של 0.3 שניות שלמשפט שיש למנות. אחרת, זה משפט חסר. (ב) לסרטון וידאו ניתן, ילדים צריכים לספק נתונים ליותר ממחצית המשפטים בבדיקה על מנת להיכלל במאגר הנתונים הסופיים. (ג) ניסויים חסרים מוחלפים בממוצע על פני ילדים בקבוצת הגיל זו / תנאי לפריט זה.

IPL הוא שיטה שמאותתת במיפוי המוקדם של הילדים של צורות לשוניות (כלומר, מילים ומשפטים) על קשרים (כלומר, אובייקטים ופעולות) או נחת (כלומר, יחסים ואירועים) משמעויות. ניתן להשתמש בו כדי להעריך את התהליך שבו ילדים בגילים שונים לומדים מילים חדשות, כמו גם את הגילים שבו הם מבינים את סוגים שונים של צורות דקדוקיות. על ידי דרישת תנועות עיניים בלבד כאינדיקטורים גלויים של הבנה (או לא), IPL ניתן להשתמש עם פעוטות שהתנהגות ציות הוא נמוך בדרך כלל, כמו גם עם כמה אוכלוסיות מיוחדות כגון ילדים עם ASD. יתר על כן, כי ניתן להביא את הטכנולוגיה הזו לבתי ילדים, זה יכול לשמש גם עם אוכלוסיות שקשהלהגיע במעבדות קונבנציונליות, כגון ילדים מקבוצות חברתיות כלכליות נמוכות, ילדים ביישובים כפריים, וילדים דו לשוניים של הורים שאינם דוברי שפה אם לשוניים. דרכים חדשות יותר של ניתוח תנועות העיניים הללו חושפים תופעות מעניינות וחשובות של למידת סוגים שונים של שפות, ושל לימוד מילים בגילים שונים. תוכניות עתידיות כוללות באמצעות IPL במקביל למתודולוגיות הדמייה, כך שילדים בפעילות המוח בזמן הבנת שפה ניתן להשוות עם האינדיקטורים ההתנהגותיים שלהם.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Screen	Draper	RoadWarrior Portable Projection Screen
Laptop	Apple	15 inch MacBook Pro
Projector	NEC	NP40 Projector	Digital Lens Projector
Projector stand	DA-LITE	Project-O-Stand
Speaker	YAMAHA	Monitor Speaker Model MS101II
Tripod	Velbon	QB-4W DF Mini
Camcorder	Canon	VIXIA HV30 HDV	High Definition Video
DTE	DTE Technology	FS-H200
Noise cancelling headphones	Sony	MDR-NC60