熟悉方案有助于儿童参与电生理研究

电生理研究是识别发育障碍生物标志物的重要工具，包括自闭症谱系障碍（ASD），但是这些人群中的数据收集仍然具有挑战性。这项工作提供了一个熟悉协议，以配合包括脑电图（EEG）的研究，以提高从ASD儿童收集脑电数据的可能性。

本文包括一个熟悉协议的详细描述，该协议被用作收集脑电图（EEG）数据和事件相关电位（ERP）的更大研究协议的组成部分。目前，可用于收集高质量EEG / ERP数据的系统对具有发展障碍的儿童，如具有自闭症谱系障碍（ASD）的儿童提出了重大要求。患有ASD的儿童可能难以适应新的情况，容忍不舒适的感觉刺激，并静静地坐着。这种熟悉协议使用循证实践（EBP）来增加研究参与者的知识和了解研究协议的具体活动和步骤。这个熟悉协议中的工具是一个社会叙事，一个视觉时间表，Premack原理，角色扮演和建模。这个熟悉协议的目标是增加理解和协调并可能减少儿童参与者的焦虑，从而更有可能成功完成收集EEG / ERP数据的研究协议。

自闭症谱系障碍（自闭症）是神经发育障碍，其特征在于的社会交往困难和限制，行为^1,2的重复图案的一个星座。随着符合ASD标准的确定个体数量的增加，更好地了解与ASD相关的神经学基础的愿望也越来越多。专家们建议，未来的研究应包括早期检测非典型脑功能的过程，然后可能会导致干预措施来支持假设的脑系统来影响社会行为¹⁴ 。特别地，本研究使用临时敏感的神经影像学方法，即脑电图（EEG）和事件相关电位（ERPs）来评估典型发展儿童的视听（AV）语音感知和ASD等的风险发展残疾人使用电生理学技术（EEG和ERP）将更好地了解跨越发展的典型和非典型AV语音感知的神经基础。该研究方法包括对连续EEG数据和ERPs的分析。由于ERPs是EEG的时间锁定，多次试验平均的部分，本文将讨论收集EEG数据的程序。

为了确保这项工作尽可能代表人口，具有不同程度的社会，认知和语言能力的ASD的个人被列为参与者。目前，收集高质量脑电数据的系统对发育障碍儿童有很大的要求。具有ASD的个人的行为可能有困难的例子包括适应新的情况，容忍不舒适的感觉刺激（ 即佩戴EEG帽），静静地坐着这些困难可能与个人的感官处理挑战有关，他/她在社会视角上的脱节，潜在的认知困难和坚持一致。总的来说，这些特征可能会影响孩子遵守组成研究活动所需的任务的能力¹ 。因此，重要的是制定支持儿童优势的研究方案，并适应其限制，以促进儿童与ASD的参与。目的是帮助ASD儿童完成研究活动，不受胁迫，并导致可用的神经生物学数据。

目前的工作是在视线和语言和社会障碍，包括与ASD ^11，12个孩子的孩子的视听讲话神经反应较大的研究的一部分。首要的实验协议涉及多个行为评估会议，以及一个模拟和一个真正的EEG数据收集会话。 EEG和ERP处理和分析的细节不在此讨论;参见Harwood 等人 ⁹为ERP数据处理协议。

本文的重点是旨在解决儿童（特别是ASD发育障碍者）从事神经生物学研究的挑战的熟悉方案。与许多此类研究一样，参与者除了参与脑电数据收集之外，还必须完成各种标准化评估任务。由于ASD个人面对新奇环境面临的挑战，容忍不舒服的感官刺激，长时间坐姿，必须制定策略，增加参与者对研究活动的理解。增加理解和代理将增加参与者成功完成所有研究活动的能力。重要的是，该协议提供了多种机会，每个参与者做出关于他/她参与的积极决定，选择退出，并通过在整个实验监测情绪状态明确的能力，同意继续保证^4。

国家职业发展中心孤独症和自闭症国家中心是开发明确的标准建立的循证实践与ASD ^16，22个人两个组织。目前研究项目的议定书使用这些标准来识别，选择，开发和实施适用于解决个人在成功参与研究活动中可能遇到的挑战的具体干预措施。规格这些来源的斡旋包括社会叙事，视觉表达形式的视觉支持，角色扮演和建模²² 。此外，协议包括了Premack原理¹⁸的应用。所述普雷马克原理包括以下具有高偏爱活性^13,18的低偏好的活性，提供了一个短的，清晰的个体的预期行为之间的奖励连接。例如，如果一个孩子回答问题10分钟，他/她然后可以玩一个优选的玩具10分钟。

此前的研究表明，社会叙事对于自闭症儿童谁表现出破坏性行为¹⁹的有效干预。社会叙述提供了一种情境背景和信息，作为提高与社会期望有关的理解的手段秒。大多数社会叙述包括预期的活动，可能涉及的人的观点，以及在结构化活动中与其他人进行互动的方法（参见图1 ，这里使用的社会叙述的一个例子）。社会叙事已被证明可以减轻焦虑，支持一个有新意的期望的人¹⁵ 。

视觉安排可以有效地帮助ASD儿童应对新的社会情况²⁰ 。在时间表框架中的视觉支持为个人提供了一个静态参考，以帮助预测即将到来的活动（参见图2，了解这里使用的可视化时间表）。此外，消除活动的活动支持了解时间的流逝，并提供了会议的具体视觉表示。没有这种视觉表示，如果有ASD的个人可能会焦虑他们无法概述多少时间已经过去，活动或会话中剩下多少时间。允许参与者表达他或她的情绪的视觉支持也可能有助于让参与者更容易地处理不同的情绪（参见图3的情绪评级量表的例子）。

角色扮演和建模为ASD个人提供了一个机会来查看和实践新情况。排演的方法提供清晰度关于期望的行为，并进一步降低了这些新颖的方案^{8中 ，22}焦虑。角色扮演，包括建模，为个人提供了一个明确的机会来实践和决定他/她选择参与或选择退出特定活动（参见图5和图 6 ，演示角色扮演和玩具建模示例熊和ch戴戴帽子）。

一些患有ASD和/或其他发育障碍的个体可能没有发展成熟度或认知能力来清楚地了解研究任务。实际上，由于在复杂的社会情况下，理解困难和对知情同意的影响，弱势群体的参与有一个伦理困境¹⁷ 。然而，已经开发，以更好地确保知情同意而没有不适当的压力^4,17。例如，在这里提供了具有简单解释的视觉符号和子弹点，并且询问参与者是否同意作为持续的过程参与研究³ 。为了促进对发育障碍患者的了解，必须制定符合研究目标的议定书，并遵守道德准则，其中包括选择参与的话题没有说服力或者解除压力⁶ 。

所有程序已获得南康涅狄格州立大学和耶鲁大学适当的研究伦理委员会的批准，并得到了与会者的同意。

创造社会叙事

图1 。社会叙事。一个样本的社会叙述，在第一次约会之前向参与者阅读并由研究人员在开始实验之前获得同意。

注意:第1,2和3节提供了为熟悉协议开发的工具。

1. 创建一个社会叙述，包括图像和研究人员创建的研究协议的每个步骤的简短描述，从同意开始并以补偿结束（如果适用）和简短的解释。
   注意:当可能所使用的图像应具有高的偶像性（图示性是指符号表示其指示的程度） ³ ，以便于参与者的理解。按照发展社会叙事的步骤（改编自Myles，Trautman和Schelvan） ¹⁵ 。
   1. 在社会叙事中，从参与者的角度来说，按顺序描述研究活动。用第一人称或第二人称语言写故事，并使用现在或将来的时态。
      1. 在描述中，包括:a）活动的发生地点; b）参与者将做什么？ c）研究人员将做什么; d）为什么参与者将完成每项活动;和e）研究人员或父母（如果适用）可能的想法或感觉（ 即 "我们很高兴你来";"等待指示时要冷静"或者"妈妈很高兴你可以帮助"）
   2. 选择在社会叙述中使用的图标，以增加对参与者的理解（ 即建筑物，房间，脑电图盖帽和研究人员）。
   3. 将社会叙事放在演示软件（ 例如 PowerPoint）中，包括标志性图片。使用演示模式将孩子的叙述显示为计算机上的故事，或将其呈现为打印版本。
2. 在参加研究任命之前，通过邮件或电子邮件将社交叙述发送给家长/看护人。
   1. 要求父母或监护人在研究第一次访问前至少3次阅读参与者的社会叙述。

2.创建可视化计划

图2 。 Visual附表。在获得同意并在开始实验的第一步之前，以及在每个活动完成之前和之后，向参与者呈现示例视觉时间表。

1. 创建可视化计划，概述研究协议的每个活动。确保视觉时间表包含不同的卡，每张图片代表每个活动，每张图片（Hodgdon改编） ¹⁰印刷一到三个字。
   1. 在视觉表格中，包括一张带有休息图片的卡片，以及书面描述"休息"。
   2. 在可视化时间表中，包括一张带有完成或完成的图片的卡片;该卡片可能包含用红色字体打印的单词"停止"或"完成"。
      注意:视觉表中列出的活动应与社会叙述中描述的活动相同即通过这两种工具提供的书面语言和图形表示应该是一致的。

创建情感评分量表

图3 。自我评价情绪量表一个样本的自我评价情绪量表，被参与者用来评估他/她的情绪状态。研究人员使用单独的量表来评价参与者的情绪。 请点击此处查看此图的较大版本。

图4 。研究员评分量表。用于确保参与者评分一致的比例nt具有外部观察行为。这个比例是由与孩子参与者在一起的研究人员完成的。 请点击此处查看此图的较大版本。

1. 创建一个描绘5个情绪的范围，具有图形表示和/或书面文字。选择与参与者参与给定研究方案相关的情绪（ 即与焦虑，快乐，厌恶等有关的情绪）。
   注意:情感词汇和选定的图标应符合参与者的发展水平（改编自Dunn-Buron和Curtis） ⁷ 。
   1. 包括参与者可以完成的动作，以在一列中保持积极的情绪，并将其标记为"我能做什么"（ 见图3 ）。
   2. 包括a笑脸或一张脸上的图片，并将其标注为"我的感觉"。
      注意:"我感觉"列中列出的所有五种情绪都应该与"我能做什么"一栏对应（ 即 "我感觉如何"一栏，"我感到困惑和恼怒"将对应于"Ask休息"在"我能做什么"下）
2. 创建一个Likert型量表来评估研究人员使用的情绪（ 见图4 ）（从正面和负面影响时间表（PANAS） ²¹改编）。
   注意:以下是在两次访问中实现熟悉工具以完成研究协议时要遵循的步骤。

4.访问1:社会，认知和语言评估

1. 请参加者将他们带到各种玩具区域（ 见图5 ）被称为"游戏区"。确保参与者在设置中舒适。

图5 。欢迎参加者访问。研究人员与参与者一起玩，熟悉环境，让他们习惯上下文。

2. 向参与者显示5点情绪评级量表（ 见图3 ），并要求他们指出最能代表他们感受的图片。
3. 向参与者询问他们的感受，并支持参与者说"我感觉_____"，同时指出相应的情绪情绪（ 见图3 ）。
   1. 如果参与者选择1或2，请转到步骤4.4。如果参与者选择3或4，请要求参与者遵循该建议的行动"我能做什么"部分（ 见图3 ）。
   2. 给予参与者5分钟以遵循建议的行动。
   3. 5分钟后，再次询问参加者的感受。如果选择1-3，继续会话。如果他们选择4或5，结束研究任命，并要求参与者决定在不同的一天回来或不回来。
      注意:有关创建情绪评级量表，请参阅步骤3。研究人员同时评估参与者的情绪（ 图4 ），以确保参与者对情绪状态进行适当评估。
4. 坐在参加者旁边，并阅读并回顾他们的社会叙述（ 见图1 ）。说:"我们将会看看今天我们将要玩的所有游戏，如果有一个你不确定的游戏，请问我的问题。"
5. 紧随其后w的社会叙事，评估参与者的情绪状态，并准备继续研究，问:"你感觉如何？同时向他们展示自我评价情绪量表（ 图3 ）。
   1. 同时，请研究助理使用单独的量表来评价参与者（参见图4 ），以确保某些焦虑（如果有的话）被减少。
6. 向父母递交同意书，并与孩子参加者一起阅读同意书（如果不能独立阅读）。
7. 请参与者是否愿意继续并完成社会叙述中描述的活动。
8. 请与会者签署同意书。
   注意:参与者只有在同意参与的情况下才被要求签字。如果参与者说不，请再次阅读社会叙述，以确保参与者了解请求被制造
9. 介绍参与者的视觉时间表，说:"这些（指向视觉时间表图片）是我们今天将要玩的所有游戏，在每场比赛结束时，你可以拿下那个游戏卡。
   1. 指出"休息"卡，并说:"你也可以使用这张卡，如果你需要休息一下;"指向"停止"卡，并说"如果你不想今天玩更多的游戏，"或这张卡。
10. 安排时间表，以便在最终活动之前完成所有的社会，认知和语言评估。
    1. 定期由研究人员酌情决定，并根据参与者的参加行为，通过说明"先记住（活动名称）"，然后休息一下，实施对"复原"原则的修改使用。
       注意:这个修改版本的Premack原则涉及给予孩子首选的行为第三次尝试后，即使孩子没有完成较不喜欢的活动。因此，即使他们没有完成实验，参与者也得到补偿。
11. 一旦参与者完成了一半的评估，使用情绪评定量表（如步骤4.5所述）评估参与者的情绪;确保参与者在继续活动之前保持1级或2级情感评级。
    1. 如果参与者在自我评价情绪量表上处于较高级别，请按照"我可以做什么"部分的比例操作。

图6 。熊用作佩戴帽子的样本。示范穿戴帽子的熊，让参与者探索戴上帽子，拿熊在戴帽子的同时，在参与者被要求佩戴帽子之前完成。

12. 脑电数据采集模拟。
    1. 将参与者介绍给一个填充的熊（或娃娃或任何其他选择的玩具），并对其使用EEG帽（参见图6 ）进行建模。阅读参与者，描述对参与者使用上限的社会叙述部分。
    2. 向参赛者展示帽子如何放在熊的头上。允许参与者将其放在熊的头部（如果需要）上触及帽子并进行交互。
    3. 应用修改版的Premack原理，说:"首先尝试上限，然后给你一张礼品卡。"如果参与者不说，再次提出"先到先得"的声明。如果参与者说是，继续步骤4.12.4。
       1. 如果参与者继续说不，则补偿参赛者的时间e（如适用）。如果参赛者同意佩戴上限，请继续执行步骤4.12.4。
    4. 使用卷尺，测量参与者的头围以确定帽尺寸。在初始测量之后，从头颅背面的位置到鼻子上方的眉毛之间的位置（nasion）和从右到左耳朵（使用耳屏）进行测量。
       注意:这样做可以确定用于放置Cz电极的头皮顶点参考点。这些步骤被设计成与实际采集协议相似，其使用该过程来最大程度地最大化参与者之间跨头皮的电极放置的相似性。
       1. 用可清洗的魔法标记标记顶点参考点。
       2. 用氯化钾溶液和婴儿洗发水将适当大小的盖子浸泡在水中。
    5. 将毛巾放在参与者的脖子上，以防止水滴落在他们的衣服。告诉参与者将帽子放在头上时闭上眼睛。
    6. 调整参与者头部的上限，使其对参与者感到舒适（ 见图7 ）。一旦将帽子放在头上并进行调整，让参与者知道他们可以睁开眼睛。
    7. 让参与者练习戴着帽子，坐在屏幕前观看电影至少10分钟（ 见图8 ）。如果此步骤成功完成，请邀请参加者回来进行第二次约会。
       注意:在实际的研究任命期间，参加者不得不戴帽子大约一个小时。然而，每3分钟内，实验室内置了休息。

图7。将脑电图放置在参与者身上。研究人员限制参与者练习戴上帽子;当参与者穿着毛巾时，这是协议的角色扮演部分。

图8 。脑电图的调整参与者佩戴帽子，研究人员调整它以确保参与者舒适。

13. 在最后的活动之后，最后一次评估参与者的情绪（ 图3和图 4 ），以确保在整个协议中保持一级或-2级的情绪，佩戴上限并没有增加焦虑和/或降低参与者的水平的舒适。
    注意:如果存在焦虑症，研究人员应协助小孩遵循建议的行动在自我评价情绪量表（ 图3 ）。

5.访问2:脑电数据收集

注意:作为熟悉协议的一个组成部分，在整个实验期间，研究助理应该对参与者的状态进行编码（ 即是否警觉或出现焦虑;参见图4 ），参与者应提供自我评估通过指向情感量表上的视觉表示来进行情感状态（ 图3 ）。

1. 向参与者介绍描述第二次任命步骤的社会叙述。请参与者是否愿意戴上帽子，并提及"像上次做的一样"; （见创建社会叙述的步骤1.1.1）。
   注意:如果参与者表示是，请转到步骤5.2。如果参与者表示否，请与父母重复步骤5.1房间。如果参与者继续说不，则结束实验。
2. 向参与者呈现包括所有EEG数据收集程序（ 即测量头部，佩戴毛巾，将帽子放在头上）的视觉计划。
   注意:请参阅步骤2.1创建可视化计划;包括描绘休息的图片。定期向参与者提供休息的机会，以保持舒适度和合规性。
   1. 测量参与者的头围，然后按照上述步骤4.12中列出的步骤识别并标记Cz电极的顶点参考点。
      1. 用可清洗的魔法标记标记顶点参考点。
      2. 用氯化钾溶液和婴儿洗发水将盖子浸泡在水中。
   2. 将毛巾放在参与者的脖子上，以避免水滴在衣服上。告诉参与者在t时闭上眼睛他的帽子被放在他们的头上。
   3. 将适当大小的帽子放在参与者身上，并要求他们坐在舒适的位置。
   4. 一旦在电脑屏幕上看到ERP波浪，请让参与者眨眼并移动他们的手脚。然后，让孩子看看在ERP波浪中移动时产生的扭曲。
3. 开始刺激演示，要求参与者静静地坐着，像雕像一样;"指着一个视觉标志，显示一个小孩坐在静物上，连同文字，"静坐像雕像"。根据需要使用Premack原理。
   注意:有关使用Premack原理，请参阅步骤4.9。
4. 在实验的EEG部分完成后，向参与者提供承诺的赔偿，并感谢他们的参与。

作为对眼睛凝视和视听语音感知的一系列研究的一部分，使用类似的EEG方案招募了25名ASD和平均智商（n = 25,19个男孩，6个女孩，平均年龄= 10.25岁）的参与者的初始队列（ 图9 ）。此前队列中72％的儿童完成了EEG方案。在目前的队列中，目前有15名参加ASD的参与者（n = 15,11名男孩，4名女孩，平均年龄= 9.4岁），其中12名参加了熟悉方案。在完成熟悉协议的12个中，100％完成了完整的EEG采集协议（ 图9 ）。

图9 。完成脑电图代表完成的参与人数e实验，有和没有使用熟悉协议。 请点击此处查看此图的较大版本。

以上概述的熟悉方案适用于EBP，以增加ASD儿童参与者能够完成多个测试阶段和EEG数据收集的可能性。在此熟悉过程中执行步骤之前，参与者无法完成EEG研究采集协议的所有组件。本研究的初步数据显示，参与熟悉方案的所有参与者都能够完成全面的EEG数据收集。

实施的关键步骤包括提供社会叙事和视觉安排，使用Premack原则（加强）和建模/角色扮演，以及对脑电图的脱敏。社会叙述和视觉安排使得小孩从学习入学开始到完成学习的期限和步骤明确。加固帮助小孩通过任务，提供掌握的感觉。角色扮演和脱敏使孩子能够尝试不熟悉的设备和新的感官体验。最后，通过使用情绪评估措施，研究人员确保持续同意，同时让孩子参与者参与评估和具有挑战性的实验任务。

鉴于此协议使用的工具，可以进行一些修改，以适应参与者的不同背景，与时间年龄，精神年龄和交际能力水平相关。为了解决研究方案中可能遇到的各种各样的情绪，调查员可以利用研究者评分量表来适应参与者使用的自评量表。社会叙事的语言和视觉时间表的语言应与所需的研究时间表一致，并与参与者的认知和/或时间顺序相匹配。章对这些工具的愤怒可以包括为年龄较大的参与者添加更高级别的词汇量或对年轻参与者具有更高偶像性的图像。如果需要，可以改变视觉表或社会叙事中列出的活动。例如，如果参加者需要长时间静坐，练习休息，以游戏的形式，可能是有益的。在实验的某个时刻，协议也可以被修改为包括玩具奖励，因为幼儿可能会比金钱更有价值。最后，可以要求父母带孩子的首选玩具，作为奖励，并适用"Premack"原则。然而，当使用优选的玩具时，研究人员必须谨慎，玩具在实验过程中不会成为分心。

熟悉协议的潜在限制在于它受到嵌入在该过程中的语言的理解的限制，这可能限制它用于具有很差的接受语言能力的个人。所描述的工具（ 即社会叙述）的实施质量可能会影响熟悉协议的准确性或忠实度。最后，这个范例使用柔软的海绵电极帽，其设计是对儿童友好的;因此，熟悉后100％参与的结果可能不能完全推广到使用基于凝胶的EEG数据收集系统（需要头皮磨损）或其他数据收集方法（其导致更大的身体或情绪不适）的方案。

虽然ASD儿童在这个项目中被强调为学习人员，但这些原则可以与一般的儿童一起使用，包括那些有其他发育障碍的儿童以及具有典型发展的儿童。此外，尽管该程序是针对组合行为和EEG数据收集而设计的，但可以轻松适应具有多次访问和方法的其他实验协议，并要求参与者适应不同的上下文。例如，可以包括社会叙述，视觉表和情绪评级量表，以及模拟扫描会话，组合行为和MRI协议。此外，除了Cap熟悉程序之外，还可以增加这些元素，以便熟悉近红外光谱（NIRS）探针放置。

作者没有披露报告。

这项工作得到NIH授权R15DC013864和R21DC011342（J. Irwin，PI）的支持。出现在图片中的父母和个人允许所有这里显示的图片用于出版目的。