Jämförelse av Eye-tracking uppgifter av barn med högfungerande ASD, samtidiga ADHD, och en kontroll som titta på sociala videor
Summary
Detta är en kvalitativ jämförande fallstudie analys av eye-tracking data på de första ögonblicken av sociala video scener som ses av tre deltagare: en med autism spectrum disorder, en med komorbida uppmärksamhet underskott-hyperactive disorder, och en Neurotypisk kontroll.
Abstract
Barn med autismspektrumstörningar (ASD) är kända för att ha sensoriska-perceptuella bearbetning underskott som försvagar deras förmågor att närvara och uppfatta sociala stimuli i daglig levande sammanhang. Eftersom dagliga sociala episoder består av subtila dynamiska förändringar i sociala uppgifter, kan underlåtenhet att sköta eller bearbeta subtila mänskliga verbala, som ansiktsuttryck, kroppsställningar och gester, leda till olämpliga social interaktion. Traditionella beteendemässiga skattningsskalor eller bedömning verktyg baserat på statiska sociala scener har begränsningar i att fånga ögonblick till ögonblick ändringarna i sociala situationer. En eye-tracking bedömning, som kan administreras i en video-baserade läge, är därför att föredra, att öka klinisk observation. I denna studie använda single-case jämförelse design, eye-tracking data av tre deltagare, ett barn med autism (ASD), en annan med komorbida uppmärksamhet underskott-hyperactive disorder (ADHD), och en Neurotypisk control, fångas medan de Visa en video av sociala scenarier. Eye-tracking experimentet har bidragit till att besvara forskningsfrågan: hur social uppmärksamhet skiljer sig mellan tre deltagare? Genom att fördefiniera intresseområden (AOI), deras visuella uppmärksamhet på relevant eller irrelevant sociala stimuli, hur snabbt varje deltagare deltar till de första sociala stimuli som förekommer i filmerna, hur länge varje deltagare fortsätter att sköta dessa stimuli inom AOI och blicken är förskjutningar mellan flera sociala stimuli som förekommer samtidigt i samma sociala scen fångas, jämfört och analyseras i ett video-baserade eye-tracking-experiment.
Introduction
Personer med ASD är kända att präglas av beteendemässiga underskott i social kommunikation, utifrån konventionella beteendemässiga bevis från strukturerad observationella bedömningar och överordnade intervjuer. Dessutom har sensorisk bearbetning avvikelser nyligen införlivats i DSM-5 diagnostiska kriterierna för ASD1. Sociala informationsbehandling innebär lägre nivå sensoriska-perceptuella bearbetning och högre nivå social kognitiv behandling av social information. Sensorisk-perceptuella bearbetning refererar till möjligheten att delta på sociala stimuli och koda dem i en kortsiktig minnesbank för omedelbar hämtning och svar-planering, medan social kognitiv bearbetning refererar till tolkningen av social information sociala resonemang och problemlösning2,3. Som sådan, leder sociala informationsbehandling underskott ofta till andra psychobehavioral egenskaper, såsom social ångest och ouppmärksamhet. Detta kan illustreras med hög komorbida prevalensen av ASD med uppmärksamhet underskott-hyperactive disorder (ADHD). Spänna av samsjuklighet för ADHD i ASD har uppskattats på 30% till 80%, medan förekomsten av komorbida ASD vid ADHD har uppskattats till 20% till 50%4.
Två stora hypoteser har lagts fram till konto för underskotten i sociala informationsbehandling — nämligen förbättrad perceptuell fungerande (EPF) och svag central koherens (WCC). EPF hänvisar till overattentiveness till eller upptagenhet med specifika delar av personer med ASD, medan WCC hänvisar till deras svaghet att genom att dra ihop de interelement relationerna av delar5härleda kärnan i helheter. Både teoretiska ramar intyga att deras misslyckande att globalt konfigurera eller bearbeta de flera stimuli samtidigt presenteras i en trånga socialt sammanhang6,7. I en tidigare ansikte känslor erkännande studie använder statiska ansikte uttryck bilder8, konstaterades det att gruppen ASD tenderade att Visa lokaliserad bearbetning av ansiktsdrag (till exempel formen på munnen) använder EPF, men verkar vara svagare i configural behandling, som kräver att dra ihop ju mer abstrakt perceptuella begrepp som postulerade av WCC, såsom de rumsliga relationerna mellan flera ansiktsbehandling komponenter (t.ex., avståndet mellan ögonbrynen och intensiteten i den ögon-blicken) 9,10.
Eftersom dagliga sociala episoder består av dynamiska ögonblick till ögonblick subtila förändringar i sociala uppgifter, underlåtenhet att närvara eller delta i sensoriska-perceptuella bearbetning av subtila mänskliga verbala, såsom ansiktsuttryck, kroppsställningar och gester, och vettigt av relationerna mellan de olika sociala stimuli kan leda till olämpliga sociala kognitiv bearbetning. Eye-tracking experiment har använts alltmer att komplettera klinisk observation i sociala informationsbehandling studier. Eye-tracking data, i form av scanpath mönster, visuell fixation räknas och visuella varaktighet, har varit stora biomarkörer att undersöka sociala informationsbehandling i ASD11,12,13,14 ,15.
I denna studie illustrerar vi användning av eye-tracking teknik för att undersöka huruvida de två deltagarna med ASD och med ASD-ADHD bearbeta de första ögonblicken av sociala videoscener olikt än Neurotypisk barn. Eye tracker utrustningen fångar fyra större index under visning: antalet visuella upptagningar, första fixering varaktighet, totala fixering varaktighet och scanpath mönster i form av rumslig ordning och sekvens av fästpunkterna. På detta sätt, hur snabbt varje deltagare sköter de audiovisuella stimuli fördefinierade av AOI som de först visas i de sociala scenerna, för hur länge de fortsätter att titta på dessa AOI, och blicken skiftar mellan flera AOI visas samtidigt i samma sociala scenen kan fångas. Dröjsmål att fixera AOI under de första ögonblicken (dvs.500 ms) och banan för scanpaths ge viktiga bevis för dataanalys. Representativa resultat från kvalitativ analys av detta enda fall jämförande studie med detta paradigm redovisas.
Protocol
Representative Results
Discussion
Första-ögonblick fixering varaktighet var kortare för ASD-ADHD och ASD barn än för Neurotypisk barn. Totala fixering varaktighet var kortare för ASD-ADHD barn än för Neurotypisk barn, visar en allmän minskning av visuell uppmärksamhet till sociala stimuli. Detta visade att ASD-ADHD barnet visade en fördröjning i behandlande inträde i sociala stimuli i en social scen. Denna försening kan orsaka barnet att hoppa över registrering viktig momentan social information, vilket kan leda till feltolkningar av socia…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna erkänner att den bredare studie som denna uppsats genereras stöds ekonomiskt av General forskningsfonden under universitet bidrag rådet av Hong Kong Special Administration regionen, Kina (bevilja nummer: GRF 844813); och av forskning stöder systemet 2017/18 av den specialpedagogiska institutionen och rådgivning vid utbildning University of Hong Kong.
Materials
| Tobii Pro TX300 | Tobii | N/A | Screen based eye-tracker (300Hz refreshing rate) |
| Tobii Pro Studio | Tobii | N/A | Software for analyzing eyetracking data |
References
- American Psychiatric Association. . Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders – 5th Edition (DSM-V). , (2013).
- Williams, D. L., Goldstein, G., Minshew, N. J. Neuropsychologic functioning in children with autism: further evidence of disordered complex information processing. Child Neuropsychology. 12, 279-298 (2006).
- Bons, D., et al. emotional, and cognitive empathy in children and adolescents with autism spectrum disorder and conduct disorder. Journal of Abnormal Child Psychology. 41, 425-443 (2013).
- Van der Meer, J. M., et al. Are autism spectrum disorder and attention-deficit/hyperactivity disorder different manifestations of one overarching disorder? Cognitive and symptom evidence from a clinical and population-based sample. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry. 51 (11), 1160-1172 (2012).
- Brosnan, M. J., Scott, F. J., Fox, S., Pye, J. Gestalt processing in autism: Failure to process perceptual relationships and the implications for contextual understanding. Journal of Child Psychology and Psychiatry. 45 (3), 459-469 (2004).
- Behrmann, M., Thomas, C., Humphreys, K. Seeing it differently: Visual processing in autism. Trends in Cognitive Sciences. 10 (6), 258-264 (2006).
- Happé, F. G. E., Frith, U. The weak coherence account: Detail-focused cognitive style in autism spectrum disorders. Journal of Autism and Developmental Disorders. 36, 5-25 (2006).
- Tsang, V. Eye-tracking study on facial emotion recognition tasks in individuals with high-functioning autism spectrum disorders. Autism. 22 (2), 161-170 (2018).
- Renzi, C., et al. Featural and Configural processing of faces are dissociated in the dorsolateral prefrontal cortex: A TMS study. NeuroImage. 74, 45-51 (2013).
- Samson, F., Mottron, L., Soulieres, I., Zeffiro, T. A. Enhanced visual functioning in autism: An ALE meta-analysis. Human Brain Mapping. 33 (7), 1553-1581 (2012).
- Sasson, N. J., Turner-Brown, L. M., Holtzclaw, T. N., Lam, K. S. L., Bodfish, J. W. Children with autism demonstrate circumscribed attention during passive viewing of complex social and nonsocial picture arrays. Autism Research. 1, 31-42 (2008).
- Klin, A., Jones, W., Schultz, R., Volkmar, F., Cohen, D. Visual fixation patterns during viewing of naturalistic social situations as predictors of social competence in individuals with autism. Archives of General Psychiatry. 59, 809-816 (2002).
- Rutherford, M. D., Towns, A. M. Scan path differences and similarities during emotion perception in those with and without autism spectrum disorders. Journal of Autism and Developmental Disorders. 38 (7), 1371-1381 (2008).
- Wallace, S., Coleman, M., Bailey, A. An investigation of basic facial expression recognition in autism spectrum disorders. Cognition and Emotion. 22 (7), 1353-1380 (2008).
- Byrge, L., Dubois, J., Tyszka, J. M., Adolphs, R., Kennedy, D. P. Idiosyncratic Brain Activation Patterns Are Associated with Poor Social Comprehension in Autism. The Journal of Neuroscience. 35, 5837-5850 (2015).
- Raven, J. . Manual for Raven's Progressive Matrices and Vocabulary Scales. Research Supplement No.1: The 1979 British Standardisation of the Standard Progressive Matrices and Mill Hill Vocabulary Scales. , (1981).
- Sasson, N. J., Elison, J. T. Eye tracking young children with autism. Journal of Visualized Experiments. (61), e3675 (2012).
