Prueba de la función sensorial y multisensorial en niños con Trastorno del Espectro Autista

Summary

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

Abstract

Además de las deficiencias en la comunicación social y la presencia de intereses restringidos y comportamientos repetitivos, los déficits en el procesamiento sensorial son ahora reconocidos como un síntoma central en el trastorno del espectro autista (TEA). Nuestra capacidad de percibir e interactuar con el mundo exterior tiene sus raíces en el procesamiento sensorial. Por ejemplo, escuchar una conversación implica el procesamiento de las señales auditivas procedentes del altavoz (contenido del habla, la prosodia, sintaxis), así como la información asociada visual (expresiones faciales, gestos). En conjunto, la "integración" de estos multisensoriales (es decir, en combinación audiovisual) piezas de los resultados de la información en una mejor comprensión. Tal integración multisensorial ha demostrado ser fuertemente dependiente de la relación temporal de los estímulos emparejados. Por lo tanto, los estímulos que se producen en estrecha proximidad temporal son altamente probable que resulte en beneficios de comportamiento y de percepción – ganancias que se cree ser el reflejo de laEl juicio de sistema perceptivo de la probabilidad de que estos dos estímulos provienen de la misma fuente. Se espera que los cambios en esta integración temporal para alterar fuertemente los procesos de percepción, y es probable que disminuya la capacidad de percibir e interactuar con nuestro mundo con precisión. Aquí, una batería de tareas diseñadas para caracterizar diversos aspectos de procesamiento temporal sensorial y multisensorial en niños con ASD se describe. Además de su utilidad en el autismo, esta batería tiene un gran potencial para la caracterización de cambios en la función sensorial en otras poblaciones clínicas, así como que se utiliza para examinar los cambios en estos procesos a través de la vida útil.

Introduction

La investigación en neurociencias tradicional se ha acercado a menudo la comprensión de la percepción sensorial, centrándose en las modalidades sensoriales individuales. Sin embargo, el entorno se compone de una amplia gama de entradas sensoriales que se integran en una vista perceptual unificada del mundo de una manera aparentemente sin esfuerzo. El hecho de que existimos en un rico entorno tan multisensorial requiere que entendamos mejor la forma en que el cerebro combina la información a través de los diferentes sistemas sensoriales. La necesidad de esta comprensión se amplifica aún más por el hecho de que la presencia de múltiples piezas de información sensorial a menudo resulta en mejoras sustanciales en el comportamiento y la percepción ^1-3. Por ejemplo, hay una gran mejora (hasta 15 dB en la relación señal a ruido) en la capacidad para entender el habla en un ambiente ruidoso si el observador también puede ver movimientos de los labios del orador ^4-7.

Uno de los principales factores queafecta cómo se combinan e integran los diferentes estímulos sensoriales es su proximidad temporal relativa. Si dos señales sensoriales ocurren cerca en el tiempo, una estructura temporal que sugiere un origen común, son muy propensos a ser integrado como lo demuestran los cambios en el comportamiento y la percepción ^8-12. Una de las más poderosas herramientas experimentales para examinar el impacto de la estructura temporal multisensorial en las respuestas de comportamiento y de percepción es el juicio de simultaneidad (SJ) tareas ^13-16. En tal tarea, multisensorial (por ejemplo, visual y auditiva) estímulos están emparejados en varios asincronías inicio del estímulo (SOA) que van desde objetivamente simultánea (es decir., Un desplazamiento de 0 mseg temporal) a altamente asíncrona (por ejemplo, 400 ms). Los participantes deberán juzgar los estímulos como simultánea o no a través de un simple botón. En una tarea de este tipo, incluso cuando los estímulos visuales y auditivos se presentan al SOA de 100 mseg o más, los sujetos informan que el parfue simultánea en una gran proporción de los ensayos. La ventana de tiempo en el que dos entradas pueden ocurrir y tienen una alta probabilidad de ser percibido como algo que ocurre de manera simultánea se conoce como la ventana de unión temporal (TBW) ^17-19.

El ACT es una construcción altamente etológico, ya que representa las regularidades estadísticas del mundo que nos ¹⁹ alrededor. La "ventana" ofrece flexibilidad para la especificación de eventos de origen común; uno que permite estímulos que ocurren a distancias diferentes con diferentes tiempos de propagación (tanto físicas y neuronales) para todavía ser "unido" a la otra. Sin embargo, aunque el TBW es una construcción probabilístico, los cambios que se expanden (o contrato) el tamaño de esta ventana es probable que tengan en cascada y los efectos potencialmente perjudiciales sobre la percepción ^20,21.

Trastorno del espectro autista (TEA) es un trastorno del neurodesarrollo que se ha diagnosticado clásico on la base de déficit en la comunicación social y la presencia de intereses restringidos y comportamientos repetitivos ^22. Además, y como recientemente codificada en el DSM-5, los niños con TEA presentan frecuentemente alteraciones en sus respuestas a los estímulos sensoriales. En lugar de limitarse a un solo sentido, estos déficits menudo abarcan múltiples sentidos incluyendo oído, el tacto, el equilibrio, el gusto y la visión. Junto con esta presentación "multisensorial", las personas con TEA a menudo presentan déficits en el ámbito temporal. Colectivamente, estas observaciones sugieren que la función temporal multisensorial puede ser alterada preferentemente en el autismo ^17,23-25. Aunque concordante con la visión de la función sensorial alterada en los TEA, cambios en la función temporal multisensorial también pueden ser un importante contribuyente a los déficits en la comunicación social en los TEA, dada la importancia de una rápida y vinculante de estímulos multisensoriales exacta para funciones sociales y de comunicación. Tomar comon ejemplo el intercambio de voz descrito anteriormente en el que la información importante está contenida tanto en el auditorio y las modalidades visuales. De hecho, estas tareas se han utilizado para demostrar diferencias significativas en la anchura de la TBW multisensorial en niños con autismo de alto funcionamiento ^26-28.

Debido a su importancia para la función normal de percepción, sus posibles implicaciones en los procesos de orden superior, tales como la comunicación social (y otras habilidades cognitivas), y su relevancia clínica, una batería de tareas diseñadas para evaluar la función temporal multisensorial en los niños con TEA se describe.

Protocol

Declaración de Ética: Todos los sujetos deberán dar su consentimiento informado antes del experimento. La investigación descrita aquí ha sido aprobado por la Junta de Revisión Institucional del Centro Médico Universitario Vanderbilt. 1. Experimento Set Up Pida a los participantes que completen las tareas en una habitación de sonido controlado con poca luz. NOTA: Tenga en cuenta la implementación de un horario visual 29,30 como parte del …

Representative Results

Esta batería de trabajo ha tenido un gran éxito en la medición de las diferencias individuales en el procesamiento temporal en individuos con y sin ASD 17,18,23,27. Para la tarea SJ, trazar los datos resultantes de cada sujeto individual calculando primero la proporción de respuestas en cada SOA que sujeta respondió "síncrono" y luego ajustar la curva de respuesta resultante con una curva de Gauss. Como se ilustra en la Figura 1A, hay una ventana de tiempo en el que pares de e…

Discussion

El manuscrito describe elementos de una batería de tareas psicofísica que se utilizan para evaluar el procesamiento temporal y la agudeza en la investigación de sistemas multisensoriales sensorial y. La batería tiene una amplia aplicabilidad para un número de poblaciones y se ha utilizado por nuestro laboratorio con el fin de caracterizar el rendimiento temporal audiovisual en adultos, niños típicos ^{18 10,39,} y en los niños y adultos con autismo ^17,23. Además, se ha utilizado para examinar…

Materials

Oscilloscope
Photovoltaic cell
Microphone
Noise-cancelling headphones
Chin rest
Audiometer