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Medicine

Portable intermodal du regard préférentiel (IPL): Compréhension Langue d'instruction dans les Typiquement Développer tout-petits et les jeunes enfants atteints d'autisme

Published: December 14, 2012
doi:
10.3791/4331
,
1Department of Psychology,University of Connecticut

Summary

Un moyen fiable à domicile pour évaluer la compréhension de la langue des très jeunes enfants au développement normal, ainsi que ceux qui sont autistes, est décrite. La méthode analyse le regard des yeux des enfants lors de l'affichage côte à côte des images mais entendre un audio qui correspond à une seule image. Les stimuli sont conçus avec des jeunes participants à l'esprit.

Abstract

L'une des caractéristiques déterminantes de troubles du spectre autistique (TSA) est une difficulté avec la langue et de la communication. 1 Les enfants présentant un début ASD de parler est souvent retardé, et de nombreux enfants atteints de TSA produire constamment un langage moins fréquemment et de la complexité lexicale et grammaticale inférieure à leur général développement (TD) 6,8,12,23 pairs. Cependant, les enfants atteints de TSA présentent également un déficit social important, et les chercheurs et les cliniciens continuent de débattre de la mesure dans laquelle les déficits en compte de l'interaction sociale pour ou contribuer à des déficits du langage production. 5,14,19,25

Les évaluations normalisées du langage chez les enfants atteints de TSA habituellement inclure un élément de compréhension, mais de nombreuses tâches de compréhension de ces évaluer qu'un aspect de la langue (vocabulaire), 5 ou inclure une composante importante du moteur (par exemple, pointage, acte-out), et / ouexigent que les enfants délibérément choisir entre un certain nombre de solutions de rechange. Ces deux derniers comportements sont connus pour être difficiles aux enfants atteints de TSA. 7,12,13,16

Nous présentons une méthode qui permet d'évaluer la compréhension du langage des jeunes enfants au développement normal (9-36 mois) et les enfants atteints d'autisme. 2,4,9,11,22 Cette méthode, Portable intermodal du regard préférentiel (P-IPL), côté projets à côte des images vidéo à partir d'un ordinateur portable sur un écran portatif. Les images vidéo sont jumelés d'abord avec un «de base» (nondirecting) audio, puis présentée à nouveau jumelé avec audio linguistique d'un «test» qui correspond à une seule des images vidéo. Mouvements des yeux des enfants tout en regardant la vidéo sont filmés et ensuite codé. Les enfants qui comprennent l'audio linguistique aura l'air plus rapidement et plus longtemps à la vidéo qui correspond à l'audio linguistique. 2,4,11,18,22,26

Ce modèle comprend un certain nombre de components qui ont été récemment miniaturisés (projecteur, caméscope, numériseur) pour permettre la portabilité et l'installation facile dans des foyers pour enfants. Il s'agit d'un point crucial pour évaluer les jeunes enfants atteints de TSA, qui sont souvent mal à l'aise dans de nouvelles (par exemple, les laboratoires) paramètres. Les vidéos peuvent être créés pour évaluer une large gamme de composants spécifiques de connaissances linguistiques, telles que l'ordre sujet-verbe-objet, wh-questions, et tendu / aspect suffixes des verbes; vidéos peuvent également évaluer les principes de la Parole d'apprentissage comme un substantif parti pris, un préjugé forme et amorçage syntaxique. 10,14,17,21,24 Vidéos inclure des caractères et de la parole qui sont visuellement et acoustiquement saillant et bien toléré par les enfants atteints de TSA.

Protocol

1. Création vidéo IPL Nous concevons les vidéos pour être intéressant et attrayant, mais aussi non agressif pour les jeunes enfants atteints d'autisme, dans un certain nombre de façons: Lorsque des caractères animés sont nécessaires, nous utilisons les animaux plutôt que les humains pour rendre les scènes moins socialement / émotionnellement difficile pour les enfants atteints de TSA. Nous utilisons des scènes dynamiques avec objets de couleurs vives pour capter et retenir l'attention. Une lumière rouge clignote pendant les intervalles intertrial (ITI) retient l'attention des enfants, quand les écrans sont vides. Nous produisons le son vocal en utilisant un discours qui est exagéré à la fois l'intonation et la durée pour capter et retenir l'attention des enfants. Figure 1. (Vidéo) Un bloc de la vidéo Bias Noun. Indique un bloc de la vidéo Bias Noun, qui teste si les enfants mapper un mot roman sur un objet par rapport à une action./ 4331movie1.mov "target =" _blank "> Cliquez ici pour voir le film. Vidéo stimuli sont créés via des programmes commerciaux de montage non linéaire comme FinalCut Pro ou Avid Media Composer, à l'aide des clips de films 8.4 sec. Les 2 premiers clips sont disposées séquentiellement, en alternance à gauche et à droite, couplé avec la familiarisation identiques ou audio enseignement. Les essais de base viennent ensuite; ces stimuli d'essai présentent les side-by-side, mais sont appariés avec nondirecting audios. Les essais de référence nous dire si les enfants ont une préférence intrinsèque ou visuelle pour les deux stimulus quand il n'y a pas d'audio linguistique ou diriger. Les essais du test apparaissent dernier, de pair avec les audios de test qui permettent de distinguer les deux visuels. Un signal 1kHz passe sur le second canal audio, coïncidant avec chaque essai, en fournissant des codeurs de désignation visuelle de l'apparition de décalage et d'essais. <p class = "jove_title"> 2. Lors de la visite d'accueil / de l 'enfant Effectuer le processus de consentement avec le parent. Décrivez le format étude plus en détail et demander à des parents de signer les formulaires de consentement. Soulignez le fait que l'enfant doit regarder avec une interaction minimale avec le parent, et d'introduire le lecteur mp3 pour le parent à utiliser, si l'enfant est assis sur les genoux de leurs parents. Le parent écoute de la musique sur le lecteur mp3 tout en regardant la vidéo IPL, de sorte que il / elle n'entend pas le son de test IPL et donc potentiellement influencer de quelle manière l'enfant devrait ressembler. Mettre en place les éléments d'IPL dans la chambre désignée, et se connecter à des sources d'énergie à l'aide de rallonges. Il est utile d'apporter un assistant de recherche qui peuvent ainsi jouer avec l'enfant lors de l'installation. Mettre en place le grand écran avec le dos de la principale source de lumière. Placez l'enceinte centré derrière l'écran, régler les deux boutons de volume à des niveaux de transition. Placez l'appareil sur le trépied au sommet de la boîte de l'adaptateur ton, centrée en face de l'écran. Chargerla bande dans l'appareil photo et le lieu de la DTE sur le sol à côté de la caméra. Mettre en place le projecteur et 10.7 mètres de l'écran, et place le projecteur sur le dessus. Placez l'ordinateur portable à côté du stand projecteur. Figure 2. Les composants portables IPL et la disposition de leur installation dans l'. Domicile Affiche les composants portables IPL et la disposition spatiale de leur installation dans la maison. Cliquez ici pour agrandir la figure . Connectez les composants IPL: Connectez l'ordinateur portable de sorte qu'il envoie un signal vidéo au projecteur. L'ordinateur portable envoie également deux signaux audio (via un splitter), avec la voix audio va du haut-parleur et le son ton vaà la caméra. Connectez l'appareil photo pour qu'il envoie le signal vidéo et audio à l'ETTD. Une fois connecté, la mise sous tension tous les composants. L'écran DTE doit afficher "AVI Type 1" à gauche et "compteur" en dessous. Lire la vidéo (s) pour l'enfant: Chargez la première vidéo de l'ordinateur portable en Quicktime. Placez une chaise 2,5 à 3 pieds de la caméra, en face de l'écran. Inviter l'enfant à s'asseoir sur la chaise, ou sur les genoux de leurs parents. Si sur les genoux de ses parents, donner au parent le lecteur mp3 et écouteurs, dites-lui / elle pour le faire démarrer. Si l'enfant est assis seul, un parent peut s'asseoir à côté. Les enfants qui obtiennent agité pendant la vidéo peut être encouragé en termes généraux de «regarder le film." Veiller à ce que le visage de l'enfant est visible dans le caméscope. Re-vérifier chaque fois que l'enfant se déplace. Régler l'éclairage dans la salle, au besoin. Écrire des informations sur l'enfant sur un tableau blanc effaçable à sec (pseudonyme, le sexe, la visite, la vidéo, la date, la date de naissance, âge). Allumez le caméscope et appuyer sur enregistrer. Appuyez sur disque sur DTE. E filme tableau blanc pendant 10 sec. Sur l'ordinateur portable, jouer la première vidéo en cliquant sur "View" puis "Entrée Plein écran". Après la vidéo est terminé, appuyez sur le bouton d'arrêt sur la DTE. Si l'enfant est prêt, une autre vidéo peut être présenté. Sinon, cela peut être un bon moment pour faire une pause. Certains enfants atteints de TSA peuvent avoir besoin des pauses fréquentes, mais d'autres peuvent préférer voir toutes les vidéos de suite. Récompenser les enfants avec un cadeau à la fin de la visite. 3. Codage Retour dans le laboratoire Vérifiez que les mouvements oculaires de l'enfant sont déjà numérisés sur le DTE. Importez ce film dans un programme de montage non linéaire, convertir au format (. Avi) utilisé par notre programme de codage personnalisé, puis l'exporter vers un dispositif de stockage sécurisé. Coder chaque vidéo suivant celui de sa mise en page spécifique (par exemple,. Arrangement de familiarisation / enseignement, de référence, et les essais de test). Onglet throug h de l'enfant du film et de trouver des images où la forme d'onde du signal 1kHz est visible, indiquant qu'un stimulus visuel est présenté à l'enfant. Commencer à coder pendant l'intervalle intertrial (ITI) avant chaque essai cible (ie, il n'ya pas de tonalité et le voyant de centrage est présentée, l'enfant doit être centrage ou en regardant ailleurs). Onglet avance image par image, l'enregistrement de chaque changement de regard que L (à gauche), R (à droite), C (au centre) ou A (écart: haut, bas, gauche, droite, arrière). Les résultats des programmes de codage des colonnes de chiffres indiquant la date et le type de chaque code entré. Donc, TSC 33499 signifie que dès le début du procès, 3,3499 sec depuis le début de la vidéo, l'enfant regardait vers le centre. Les tableaux de codage sont analysés par un programme matlab analyse personnalisée, qui accède à la mise en page spécifique, de quel côté est le match pour chaque essai de chaque vidéo. ve_content "> Les programmes d'analyse, puis calculer la durée de l'enfant et la direction de la recherche au cours de chaque essai codé, la latence de l'enfant de regarder d'abord le stimulus correspondant, et le nombre de fois où l'enfant passe une attention au cours de chaque essai codé. Nous comparons ensuite à la recherche des enfants au cours de la ligne de base par rapport à des essais de test sur (a) la durée du regard à l'image correspondante, (b) la latence du premier coup d'oeil à l'image correspondante, (c) timecourse de regarder à la fois des images pendant tout le procès, et (d) le nombre de commutateurs d'attention. La raison en est que les enfants qui comprennent le stimulus linguistique cherchera plus à l'image correspondante au cours du procès de test que ce qu'ils avaient lors du procès de référence, alors qu'ils recherchent plus rapidement (une fois le début du procès) à l'image correspondante de l'image sans correspondance, et qu'ils vont passer moins d'attention au cours des essais de test que pendant les essais de base, car le stimulus linguistique estguider leur recherche. La seule différence entre le taux initial et des essais de test est l'audio linguistique, les stimuli visuels sont les mêmes, mais les essais de référence ont un audio nondirecting (par exemple, «! Regardez ici»), tandis que les essais de test ont une audio diriger (par exemple, «Où est toopen ? ") Par conséquent, la comparaison des essais de test pour les essais de référence pour la durée et les commutateurs de mesures d'attention nous dit combien le son dirigeant est de guider les habitudes des enfants à la recherche. En outre, si les enfants à comprendre l'audio diriger, ils devraient regarder plus rapidement à l'image correspondante que dans l'image sans correspondance.

Representative Results

Un exemple de motifs à la recherche d'enfants testés en utilisant P-IPL est présenté à la figure 3. Voir la vidéo NounBias, les enfants TD de 21 mois avait l'air plus à l'image correspondante lors de l'essai par rapport aux essais de référence en indiquant qu'ils avaient cartographié les mots nouveaux sur des objets plutôt que des actions. 21 Les enfants atteints de TSA en moyenne 33 mois de l'âge un comportement semblable, avec tailles d'effet similaires. 21,24 conséquent, les enfants atteints de TSA montrent un mot similaire apprentissage biais que les enfants TD. Voir la vidéo SVO l'ordre des mots, les enfants des deux groupes ont également montré plus à la recherche d'images correspondant lors de l'essai par rapport au départ (c'est à dire, la compréhension significative), ce qui démontre la compréhension de l'ordre des mots en anglais (par exemple, que «La fille pousse le garçon" est une relation différente de «Le garçon pousse la fille»). 3,14,21 différences de développement sont vus avec la vidéo wh-question, car les enfants TD a montré exhaust importantsion à 28 mois d'âge, alors que la compréhension significative a été observée chez les enfants atteints de TSA à 54 mois d'âge. 10 C'est pourquoi, les enfants atteints de TSA sont retardés pour apprendre à interpréter correctement les questions telles que «Qu'est-ce que le coup de pomme?" Figure 3. Pour cent des enfants de regarder de temps pour le match (c'est à dire, un objet plutôt que de l'action), tout en regardant la vidéo de polarisation Noun. Montre pour cent des enfants de temps à regarder le match (c'est à dire, un objet plutôt que de l'action), tout en regardant la vidéo de polarisation Noun. La figure 4 présente les analyses plus détaillées timecourse d'enfants TD visionner la vidéo ShapeBias moins quatre visites successives, allant de 20 à 32 mois. Les lignes bleues indiquent regardant le match (c'est à dire, l'objet même forme); avis que la hauteur des lignes bleues cours eessais de tests électroniques (à droite de chaque graphique) augmente avec l'âge, montrant la forme préférences croissantes. De plus, comme les enfants grandissent, les lignes bleues atteindre le match plus tôt dans le procès, ce qui indique qu'ils sont la compréhension de l'audio diriger plus rapidement avec l'âge. Les lignes rouges indiquent en regardant ailleurs, notez que la largeur des lignes rouges diminue avec l'âge que les enfants passent moins de temps à chercher loin. Lignes roses indiquent recherche au Centre au cours de l'IIT, nous les utiliser pour s'assurer que les enfants ne sont pas biaisées avant le début du procès. Ces données confirment celles d'IPL à partir d'autres méthodes que la polarisation de forme est un mot de plus en plus forte d'apprentissage principe pour les enfants TD. Cependant, trois répétitions n'ont pas encore réussi à démontrer un biais significatif forme basée sur les mots chez les enfants atteints de TSA. 17,24 Figure 4. TD enfants timecourse de la recherche tout en visionnant la vidéo Bias Forme. Indique timecourse TD enfants de regarder le match, nonmatch, au centre, et à l'écart, tout en regardant la vidéo Bias Forme. Cliquez ici pour agrandir la figure . La figure 5 présente les données timecourse pour les mêmes enfants atteints de TSA, quand ils en moyenne 41 mois, tout en regardant la vidéo syntaxique bootstrap, quand ils sont invités à apprendre les verbes de nouvelles phrases en utilisant des cadres environnants (par exemple, pour déterminer que gorping dans "The canard est gorping le lapin "se réfère à une action responsable plutôt que d'une action noncausative). Bootstrapping syntaxique est un autre principe apprentissage des mots reproduits dans de nombreuses études sur les enfants TD. Notez que les enfants atteints de TSA sont plus longues à l'image sans correspondance (lignes vertes) au cours des essais de base, mais leur recherche est dirigé plus à l'images correspondant (lignes bleues) au cours de la seconde moitié des essais de test, quand on leur demande de trouver le référent du verbe roman (par exemple, "Trouver gorping!"). En tant que groupe, ces enfants atteints de TSA ont ainsi pu cartographier correctement le verbe sur l'action responsable. Croix-visite régressions révèlent que les enfants atteints de TSA qui ont plus lors du match au cours de la vidéo Bootstrapping syntaxique eu plus courtes latences au match quand ils ont vu la vidéo Ordre des mots, 8 mois plus tôt 14. Figure 5. Les enfants atteints de TSA timecourse de la recherche tout en visionnant la vidéo Bootstrapping syntaxique. Indique enfants atteints de TSA timecourse de la recherche pour le match, nonmatch, au centre et à distance tout en regardant la vidéo Bootstrapping syntaxique.

Discussion

Une attention particulière est nécessaire pour s'assurer que les codeurs être «sourd» à / ignorer les stimuli spécifiques que l'enfant connaît un essai donné, de sorte qu'ils ne savent pas de quel côté est la correspondance et par inadvertance biais de leur codage. Nous veillons à ce par l'intermédiaire de la prise en compte de la tonalité de 1 kHz sur le canal 2 ème audio de la vidéo, qui est ensuite copié sur le film des mouvements oculaires de l'enfant. La forme d'onde de cette tonalité fournit l'indication visuelle du début et la fin de chaque essai, délimitant ainsi les essais sans codeur sachant que leur contenu vidéo ou audio.

Il est très important de s'assurer que la mise analyse prend en compte le passage de gauche à droite qui se produit quand les enfants sont codées (par exemple, si la scène est mise en correspondance sur le côté gauche alors que l'enfant regarde, il semble être sur la droite côté au codeur mouvements oculaires, et vice-versa).

Intercoder évaluation de la fiabilitécorrélations des rendements s d'environ 0,98 pour des paires de codeurs expérimentés sur des sélections aléatoires de 10% des données, 3 avec des codeurs moins expérimentés ou s'il ya turn-over élevé dans les codeurs utilisés dans les participants de l'étude, nous vous recommandons de chaque enfant mouvements oculaires codées par au moins 2 personnes et d'exiger que leurs codes (généralement une durée de match) soit moins de 0,3 secondes les uns des autres pour chaque essai. Si elles ne sont pas, puis un troisième, quatrième ou cinquième personne doit coder l'enfant jusqu'à ce que la fiabilité est atteint 17.

Avec des participants de tout-petits et / ou des enfants ayant des retards de développement, il est inévitable que certains ne seront pas regarder ni scène pour une certaine proportion de chaque essai, et pour certains essais, jamais. Les conventions suivantes sont généralement appliquées à ces baisses d'attention: (a) Les enfants ont besoin de se tourner vers au moins une scène pour un minimum de 0,3 secondes pour que le procès soit compté. Dans le cas contraire, il s'agit d'un procès manquant. (B) Pour une même vidéo, Les enfants ont besoin pour fournir des données pour plus de la moitié des essais de test afin d'être inclus dans l'ensemble de données final. (C) les essais manquants sont remplacés par le moyen pour les enfants de ce groupe d'âge / condition pour cet élément.

IPL est une méthode qui exploite premiers enfants de mappages de formes linguistiques (c.-à-mots et des phrases) sur référentielle (c.-à-objets et actions) ou propositionnel (ie, les relations et les événements) significations. Il peut être utilisé pour évaluer les processus par lesquels les enfants de différents âges apprendre de nouveaux mots, ainsi que l'âge auquel ils comprennent différents types de formes grammaticales. En exigeant que les mouvements des yeux comme des indicateurs manifestes de la compréhension (ou non), IPL peut être utilisé avec les tout-petits dont la conformité comportementale est généralement faible, ainsi que de certaines populations, comme les enfants atteints de TSA. En outre, parce que cette technologie peut être amené à des foyers pour enfants, il peut également être utilisé avec les populations qui sont difficilespour atteindre dans les laboratoires conventionnels, tels que les enfants issus de groupes socio-économiques, les enfants dans les communautés rurales et les enfants bilingues de parents francophones monolingues non indigènes. Les nouvelles façons d'analyser ces mouvements oculaires sont révélateurs des effets intéressants et importants de l'apprentissage de différents types de langues et de l'apprentissage des mots à des âges différents. Les plans futurs comprennent l'utilisation de l'IPL en même temps que les méthodes de neuro-imagerie, de sorte que l'activité du cerveau des enfants au cours de la compréhension du langage peuvent être comparées avec leurs indicateurs comportementaux.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Cette recherche a été financée par le National Institutes of Health-Troubles Surdité et Communication (R01 2DC007428).

Materials

Name of component Company Catalogue number Comments (optional)
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
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References

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Naigles, L. R., Tovar, A. T. Portable Intermodal Preferential Looking (IPL): Investigating Language Comprehension in Typically Developing Toddlers and Young Children with Autism. J. Vis. Exp. (70), e4331, doi:10.3791/4331 (2012).
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