Summary

Testen Sensorische und multisensorische Funktion bei Kindern mit Asperger-Syndrom

Published: April 22, 2015
doi:

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

Zusätzlich zu Beeinträchtigungen der sozialen Kommunikation und der Gegenwart beschränkt Interessen und repetitive Verhaltensweisen, sind Defizite in der sensorischen Verarbeitung nun als Kern Symptom bei Autismus-Spektrum-Störung (ASD) anerkannt. Unsere Fähigkeit, wahrzunehmen und mit der Außenwelt zu interagieren ist in sensorischen Verarbeitung verwurzelt. Zum Beispiel hört ein Gespräch bringt Verarbeitung der akustische Signale aus den Lautsprechern (Sprachinhalt, Prosodie, Syntax) sowie die dazugehörigen Bildinformation (Mimik, Gestik). Zusammen die "Integration" dieser multisensorische (dh kombiniert audiovisuellen) Stücke von Informationen führt zu einer besseren Verständnis. Solche multisensorische Integration wurde gezeigt, stark von der zeitlichen Beziehung der gepaarten Stimuli sein. So Reize, die in enger zeitlicher Nähe auftreten, mit hoher Wahrscheinlichkeit in Verhaltens- und Wahrnehmungsleistungen führen – Gewinne geglaubt reflektiert das zu seinUrteil Wahrnehmungssystem der Wahrscheinlichkeit, dass diese beiden Stimuli aus der gleichen Quelle stammen. Änderungen in dieser zeitliche Integration wird erwartet, dass Wahrnehmungsprozesse stark verändern, und werden wahrscheinlich in der Lage, genau zu erkennen und sich mit unserer Welt zu verringern. Hier wird eine Batterie von Aufgaben entwickelt, um verschiedene Aspekte der sensorischen und multisensorischen zeitliche Verarbeitung charakterisieren autistischen Kindern beschrieben. Zusätzlich zu seiner Nützlichkeit bei Autismus besitzt der Akku ein großes Potenzial für die Charakterisierung von Veränderungen der sensorischen Funktionen in anderen klinischen Populationen sowie verwendet werden, um Veränderungen in diesen Prozessen über die Lebensspanne zu prüfen.

Introduction

Traditionelle neurowissenschaftliche Forschung hat oft angesprochen Verständnis der Sinneswahrnehmung durch die Fokussierung auf den einzelnen Sinnesmodalitäten. , Die Umwelt besteht jedoch aus einer Vielzahl von Sinneseindrücke, die zu einem einheitlichen Wahrnehmungs Blick auf die Welt in einer scheinbar mühe Weise integriert sind. Die Tatsache, dass wir in einer so reichen multisensorischen Umgebung existieren erfordert, dass wir ein besseres Verständnis der Art und Weise, in der das Gehirn kombiniert die Informationen über die verschiedenen Sinnessysteme. Die Notwendigkeit dieses Verständnis wird weiter durch die Tatsache, dass das Vorhandensein von mehreren Stücken von sensorischen Informationen häufig zu wesentlichen Verbesserungen des Verhaltens und Wahrnehmungs 1-3 amplifiziert. Beispielsweise gibt es eine große Verbesserung (bis zu 15 dB im Signal-zu-Rausch-Verhältnis) in der Fähigkeit, Sprache in einer geräuschvollen Umgebung zu verstehen, wenn der Beobachter sehen auch des Sprechers Lippenbewegungen 4-7.

Einer der wichtigsten Faktoren,Einfluss darauf, wie die verschiedenen Sinneseindrücke werden kombiniert und integriert ist ihre relative zeitliche Nähe. Wenn zwei Sinneseindrücke in der Zeit auftreten, dicht beieinander, eine zeitliche Struktur, die gemeinsame Herkunft vermuten lässt, sind sie sehr wahrscheinlich integriert, wie durch Änderungen im Verhalten und Wahrnehmung 8-12 nachgewiesen werden. Eines der mächtigsten Werkzeuge für die experimentelle Untersuchung der Auswirkungen der multisensorische Zeitstruktur auf Verhaltens- und Wahrnehmungsreaktionen ist Gleichzeitigkeit Urteil (SJ) Aufgaben 13-16. In einer solchen Aufgabe werden multisensorische (zB visuelle und auditive) Reize bei verschiedenen Reizbeginn Asynchronität (SOA), die von objektiv gleichzeitige gepaart (dh., Einen zeitlichen Versatz von 0 ms), um hoch asynchrone (zB 400 ms). Teilnehmer werden gebeten, die Reize als simultane oder nicht über einen einfachen Tastendruck zu beurteilen. In einer solchen Aufgabe, auch wenn die visuelle und auditive Reize bei SOA von 100 ms oder mehr präsentiert, zu berichten, dass das Paar Themenwurde simultan auf einem großen Teil der Versuche. Das Zeitfenster, in dem zwei Eingänge kann auftreten, und haben eine hohe Wahrscheinlichkeit, wie auftretende gleichzeitig als zeitliche Bindung Fenster (TBW) 17-19 bekannt wahrgenommen.

Die TBW ist ein hoch ethologischer Konstrukt in die sie repräsentiert die statistischen Gesetzmäßigkeiten der Welt um uns 19. Das "Fenster", liefert Flexibilität für die Spezifikation der Ereignisse des gemeinsamen Ursprung; eine, die für die Stimuli in verschiedenen Entfernungen mit unterschiedlichen Laufzeiten (sowohl physische als auch neuronale) noch "gebunden" zu sein, um miteinander auftreten können. Obwohl der TBW ist eine probabilistische Konstrukt sind jedoch Änderungen, auszuweiten (oder) die Größe des Fensters wahrscheinlich Kaskadierung und möglicherweise nachteilige Auswirkungen auf die Wahrnehmung 20,21 zu haben.

Autismus-Spektrum-Störung (ASD) ist eine Erkrankung des Nervensystems, die klassisch o diagnostiziert wurden die Basis der Defizite in der sozialen Kommunikation und das Vorhandensein von eingeschränkten Interessen und repetitive Verhaltensweisen 22. Darüber hinaus, und wie vor kurzem in der DSM-5 kodifiziert, Kinder mit Asperger-Syndrom weisen häufig Veränderungen in ihren Reaktionen auf Sinnesreize. Anstatt auf eine einzelne Sinne beschränkt, diese Defizite umfassen oft mehrere Sinne einschließlich Hören, Tasten, Balance, Geschmack und Vision. Zusammen mit einem solchen "multisensorischen" Präsentation, Menschen mit ASD zeigen häufig Defizite in der zeitlichen Bereich. Zusammengenommen deuten diese Beobachtungen, dass multisensorische Zeitfunktion kann bevorzugt in Autismus 17,23-25 ​​geändert werden. Obwohl in Einklang mit dem Blick auf veränderte sensorische Funktion in ASD, können Veränderungen beim multisensorische Zeitfunktion auch ein wichtiger Faktor für die Defizite in der sozialen Kommunikation im ASD sein, angesichts der Bedeutung schnelle und genaue Bindung der multisensorische Reize für die soziale und Kommunikationsfunktionen. Nehmen Sie als einn Beispiel das Sprachaustausch oben beschrieben, in denen wichtige Information ist sowohl in der auditiven und visuellen Modalitäten enthalten. Tatsächlich sind diese Aufgaben wurden verwendet, um signifikante Unterschiede in der Breite des multisensorischen TBW in hoher Funktionieren autistische Kinder 26-28 demonstrieren.

Aufgrund seiner Bedeutung für die normale Wahrnehmungsfunktion, ihre möglichen Auswirkungen auf höherer Ordnung Prozesse wie soziale Kommunikation (und andere kognitive Fähigkeiten), und ihre klinische Relevanz, ist eine Batterie von Aufgaben entwickelt, um multisensorische Zeitfunktion bei Kindern mit ASD zu bewerten beschrieben.

Protocol

Ethics Statement: Alle Fächer müssen Einverständniserklärung vor dem Experiment werden. Die hier beschriebene Forschung wurde von der Vanderbilt University Medical Center der Institutional Review Board genehmigt worden. 1. Experiment einrichten Bitten Sie die Teilnehmer, um die Aufgaben in einem schwach beleuchteten, Sound kontrollierten Raum zu vervollständigen. HINWEIS: Ziehen Sie die Implementierung eines visuellen Zeitplan 29,30 im Rahme…

Representative Results

Diese Aufgabe Batterie ist sehr erfolgreich bei der Messung individuelle Unterschiede in der zeitlichen Verarbeitung bei Patienten mit und ohne ASD 17,18,23,27 bewährt. Für die SJ Aufgabe, plotten die resultierenden Daten von jedem einzelnen Thema, indem zunächst der Anteil der Antworten in jeder SOA dieses Thema reagiert "synchron" und der Montage des resultierenden Reaktionskurve mit einer Gauß-Kurve. Wie in 1A dargestellt ist, gibt es ein Zeitfenster, in dem Reize Paare visue…

Discussion

Das Manuskript beschreibt Elemente eines psychophysischen Aufgabe Batterie, die verwendet werden, um die zeitliche Verarbeitung und Schärfe in sensorischen und multisensorische Systeme Forschung zu bewerten. Die Batterie hat eine breite Anwendbarkeit für eine Reihe von Bevölkerung und wurde von unserem Labor, um die audiovisuelle zeitliche Leistung in typischen Erwachsene 18, Kinder 10,39 charakterisieren verwendet, und bei Kindern und Erwachsenen mit Autismus 17,23. Darüber hinaus h…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This research was supported by NIH R21CA183492, the Simons Foundation, the Wallace Research Foundation, and by CTSA award UL1TR000445 from the National Center for Advancing Translational Sciences.

Materials

Oscilloscope
Photovoltaic cell
Microphone
Noise-cancelling headphones
Chin rest
Audiometer

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Baum, S. H., Stevenson, R. A., Wallace, M. T. Testing Sensory and Multisensory Function in Children with Autism Spectrum Disorder. J. Vis. Exp. (98), e52677, doi:10.3791/52677 (2015).

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