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電気生理学的研究は、自閉症スペクトル障害(ASD)を含む発達障害のバイオマーカーを同定するための重要なツールであるが、これらの集団におけるデータ収集は困難なままである。この研究は、ASDを患う小児からEEGデータを収集する可能性を改善する脳波記録(EEG)を含む研究に付随する親密化プロトコルを提示する。
このペーパーは、脳波記録(EEG)データおよび事象関連電位(ERP)を収集するためのより大きな研究プロトコルの不可欠な構成要素として使用される、慣れプロトコルの詳細な説明を含む。現在、高品質EEG / ERPデータの収集に利用可能なシステムは、自閉症スペクトラム障害(ASD)を有するものなど、発達障害を有する子供に大きな需要をもたらす。 ASDの子供は、新しい状況に適応すること、不快な感覚刺激に耐えること、そして静かに座ることが困難な場合があります。この慣れプロトコルは、研究参加者の知識と研究プロトコルの特定の活動と手順の理解を高めるために、EBP(Evidence-Based Practices)を使用しています。この熟知プロトコルのツールは、社会的な物語、視覚的スケジュール、プレマックの原理、ロールプレイング、およびモデリングです。この習熟プロトコルの目的は、理解を深め、子ども参加者の不安を潜在的に軽減することができ、EEG / ERPデータの収集のための研究プロトコルの成功の可能性がより高くなる。
自閉症スペクトラム障害(ASDには)社会的コミュニケーション困難と動作1,2の制限された、繰り返しパターンのコンスタレーションによって特徴付けられる神経発達障害です。 ASDの基準を満たす特定された個体の数が増加するにつれて、ASDに関連する神経学的基礎をより良く理解したいという欲求も増している。専門家は、今後の研究では、非定型脳機能の早期発見のためのプロセスの開発を含めるべきであり、社会行動に影響を与えると仮定された脳システムを支援するための介入を導くべきであると示唆している14 。特に、この研究では、典型的な発達とASDなどのリスクがある小児のAV(Audio-Visual)知覚を評価するために、脳波検査(EEG)とイベント関連電位(ERP)開発アルバイト。 EEGとERPの両方の電気生理学的手法を使用することで、発達を通した典型的および非定型のAV音声知覚の両方に対する神経基盤のより良い理解がもたらされる。この研究アプローチは、連続的なEEGデータとERPの両方の分析を含む。 ERPはEEGデータの収集手順を検討するために、EEGの時間同期された複数の試行平均部分であるため、
この作業ができるだけ母集団を代表するようにするために、社会的、認知的、言語的能力の程度が異なるASD患者が参加者として含まれています。現在、高品質の脳波データを収集するシステムは、発達障害のある子供に大きな需要をもたらしています。 ASDを有する個人が困難を抱える行動の例には、新規な状況に適応すること、不快な感覚刺激( すなわち 、EEGキャップを装着すること)を許容すること、静かに座っている。これらの困難は、個人の感覚処理の課題、社会的視点からの離脱、潜在的な認知障害、同一性の主張と関連している可能性がある。集合的に、これらの特性は、研究活動1を構成する必要な課題に従う子供の能力に影響を与える可能性がある。したがって、ASD児の参加を促進するために、子どもの強さを支持し、その限界に適応する研究プロトコールを開発することが重要である。目標は、ASDを患っている子供が、研究活動を遂行するのに苦労することなく、有用な神経生物学的データにつながるように支援することです。
現在の仕事は、視線とASD 11、12との子供を含む言語と社会的障害児における視聴覚スピーチへの神経応答の大規模な研究の一部です。プライマリー実験プロトコルは、複数の行動評価セッション、ならびに1つのシミュレートされたEEGデータ収集セッションおよび1つの実際のEEGデータ収集セッションを含む。 EEGとERPの処理と分析の詳細についてはここでは説明しません。 Harwood et al。 ERPデータ処理プロトコルについては、図9を参照のこと。
このペーパーの焦点は、子供(特にASDのような発達障害のある人)が神経生物学の研究に携わるという課題に取り組むために考案された習熟プロトコルです。このタイプの多くの研究研究と同様に、参加者はEEGデータ収集に参加することに加えて、様々な標準化された評価作業を完了しなければならない。新しい環境に対処したり、不快な感覚刺激を許容したり、長時間座ったりするときにASDを患う個人が直面する課題のために、研究活動の参加者の理解を深めるための戦略が開発されなければならない。増加する理解と代理は、すべての研究活動を成功裏に完了するための参加者の能力を高めるでしょう。重要なことに、このプロトコルは、各参加者が自分の参加に関する積極的な決定を下す明確な能力を持ち、実験を通して感情状態を監視することによって、継続的な同意が保証される複数の機会を提供する4 。
自閉症の国立プロフェッショナル開発センター、国立自閉症センターはASD 16、22を持つ個人のためのエビデンスに基づく実践の確立のための明確な基準を開発してきた二つの組織です。現在の研究プロジェクトのプロトコルは、これらの基準を使用して、研究活動に成功するために個人が直面する可能性のある課題に対処するための特定の介入を特定、選択、開発、実施します。スペックこれらの情報源からの介入には、社会的物語、視覚的スケジュールの形式による視覚的支援、ロールプレイング、およびモデリングが含まれる22 。さらに、このプロトコルにはプレマックの原理の適用が含まれている18 。 Premack原理は、報酬に対する個々の予想挙動との間の短い、明確な接続を提供する、高優先アクティビティ13、18と低優先の活性を、以下のことを含みます。例えば、子供が10分間質問に答えた場合、彼は10分間好きなおもちゃで遊ぶことができます。
以前の研究は、社会的な物語が、破壊的な行動を示すASDを患う子供のための効果的な介入であることを示唆している19 。ソーシャル・ナラティブは、社会的期待に関連してより多くの理解を提供する手段として、状況の背景に関する背景と情報を提供するs。ほとんどの社会的物語には、期待される活動、関係者の可能な視点、構造化活動中の他の人々とのやりとりの方法が含まれる(ここで使用される社会的物語の例については図1を参照)。社会的な物語は、不安を軽減し、新しい状況での期待を持った個人を支援することが示されている15 。
視覚的なスケジュールは、ASDの子供が新しい社会的状況に対処するのを助けるのに効果的です20 。スケジュールの枠内での視覚的支援は、将来の活動の予測を支援するために、ASDを持つ個人に静的な参照を提供します(ここで使用される視覚的スケジュールの例については図2を参照)。さらに、発生するアクティビティの削除は、時間の経過を理解するのを助け、セッションの具体的な視覚的表現を提供する。この視覚的表現がなければ、ASDを患う個体は、どのくらいの時間が経過し、どのくらいの時間が活動やセッションに残っているのかを概念化することはできません。参加者が自分の感情を表現することを可能にする視覚的支援は、参加者が異なる感情により容易に対処できるようにするのにも役立つ可能性がある(感情評価尺度の例については図3を参照)。
ロールプレイングとモデリングは、ASDを持つ個人の新しい状況を見て練習する機会を提供します。リハーサルのプロセスが期待される行動についての明快さを提供し、さらにこれらの新規シナリオ8、22のための不安を軽減します。モデリングを含むロールプレイングは、個人に、特定のアクティビティに参加するかどうかの選択を練習し決定する明確な機会を提供する( 図5および図 6を参照してください)クマとチャンスキャップを着用してください)。
ASDおよび/または他の発達障害を有する個人によっては、研究課題を明確に理解するための成熟度または認知能力を発達させていないものもある。確かに、複雑な社会状況における理解の困難さとインフォームド・コンセントに及ぼす影響により、脆弱なグループの参加を取り巻く倫理的ジレンマが存在する17 。しかし、プロセスがより良い不当な圧力4、17せずにインフォームドコンセントを確保するために開発されています。例えば、簡単な説明の視覚的な記号と箇条書きがここに提供され、参加者は進行中のプロセスとして研究に参加することに同意するかどうか尋ねられます3 。発達障害を持つ個人の理解を促進するために、研究目標に沿っていても、倫理指針に沿って説得せずに参加したり、圧力を元に戻すことを選択した主題6 。
すべての手続きは、南コネチカット州立大学とイェール大学の適切な研究倫理委員会によって、参加者の同意を得て承認されています。
1.社会的物語を作成する
図1 。社会的な物語。最初の予定に先立って参加者に読んで、実験を開始して同意を得る前に研究者が読んだサンプルの社会的物語。
注:セクション1、2、および3は、習熟プロトコル用に開発されたツールを示しています。
2.ビジュアルスケジュールを作成する
図2。 Visualスケジュール。同意を得た後、実験の最初のステップを開始する前に、そして各アクティビティの完了の前後に、参加者に提示されるサンプルの視覚スケジュール。
3.感情評価尺度を作成する
図3。 自己評価感情尺度。参加者が感情の状態を評価するために使用するサンプルの自己評価感情尺度。研究者は、参加者の感情を評価するために別のスケールを使用します。 この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。
図4。 研究者の評価尺度参加者のレーティングが確実であることを確認するために使用されるスケール外側に観察された挙動を有するnt。このスケールは、子供の参加者と一緒に部屋にいる研究者によって完成される。 この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。
4.訪問1:社会的、認知的、言語的評価
図5。 訪問に参加者を歓迎する。研究者は参加者と遊んで、環境に慣れ、コンテキストに慣れさせます。
図6。 クマは、キャップを着用するためのサンプルとして使用されます。参加者がキャップを着用してクマを抱えて探索できるように、キャップを着用しているクマのデモンストレーション参加者にキャップを着用する前に、キャップを着用しながら行う。
図7。 EEGキャップを参加者に配置する。参加者をキャップしてキャップを練習する研究者。これは参加者がタオルを着用したときのプロトコルのロールプレイ部分です。
図8 。脳波キャップの調整。参加者はキャップを着用している間に、研究者はそれを調整して参加者が快適であることを確認する。
5.訪問2:EEGデータ収集
注:熟知プロトコールの不可欠な部分として、実験の期間中、研究助手は参加者の状態( すなわち 、注意を促しているのか不安を感じているのか、 図4参照)を記入し、参加者は自分の感情的なスケール上の視覚的表現を指すことによって、感情的な状態になる( 図3 )。
視線および視聴覚音声知覚に関する一連の研究の一部として、同様のEEGプロトコルを用いて、ASDおよび平均IQ(n = 25,19男児、女児6名、平均年齢= 10.25歳)の25人の参加者の最初のコホートを採用した( 図9 )。この以前のコホートの子供の72%が脳波プロトコルを完了しました。現在のコホートでは、これまでに15人のASD患者が募集された(n = 15,11男児、4人女子、平均年齢= 9.4歳)。そのうち12人は熟読プロトコルに参加した。精通プロトコルを完了した12人のうち、100%が完全なEEG取得プロトコルを完了した( 図9 )。
図9 。脳波の完成。 thを完了した参加者の数を表す熟練プロトコルを使用して、使用しないで、実験を行った。 この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。
上記で概説した習熟プロトコルは、ASDを有する子供参加者が複数の試験セッションおよび脳波データ収集を完了する可能性を高めるために、EBPを適用する。この熟知プロセスのステップを実行する前に、参加者はEEG研究集録プロトコルのすべてのコンポーネントを完了できませんでした。この研究の予備データは、慣習化プロトコールに従事する全ての参加者が完全なEEGデータ収集を完了できることを示している。
重要なステップとしては、社会的な物語と視覚スケジュールの提供、Premackの原理(強化)とモデリング/ロールプレイングの使用、EEGキャップの脱感作などがあります。社会的な物語と視覚的なスケジュールは、研究入学の開始から研究の完了まで、プロトコルの期待とステップを子供に明確にする。補強は子供を助けるタスクを介してrsistと熟練の感覚を提供します。役割の演奏と脱感作は、子供が馴染みのない機器や新感覚体験を試すことを可能にします。最後に、感情評価尺度の使用を通じて、研究者は子供の参加者を評価に参加させ、実験課題に挑戦しながら、継続的な同意を保証する。
このプロトコルに使用されるツールがあれば、年齢、精神年齢、コミュニケーション能力のレベルに関連して、参加者の様々な背景に対応するためにいくつかの変更を行うことができます。研究プロトコル中に経験する可能性のある広範囲の感情を説明するために、研究者は、研究者の評価尺度を利用して、参加者が使用する自己評価尺度を適合させることができる。社会的な物語の言語と視覚スケジュールの言語は、希望の研究スケジュールと一致し、参加者の認知的および/または年代的なレベルと一致しなければならない。 Chこれらのツールには、古い参加者にはより高いレベルの語彙を、若い参加者にはより高い象徴性を持つ画像を追加することができます。必要に応じて、ビジュアルスケジュールや社会的物語のいずれかに記載されている活動を変更することができます。例えば、参加者が長い間座っていなければならない場合、ゲームの形でまだ座って練習することは有益かもしれません。このプロトコルは、若い子供がお金よりも有益であることがわかるように、実験のある時点でおもちゃの報酬を含むように変更することもできます。最後に、両親には子供の好きなおもちゃを持ってきて報酬として使うことができ、プレマックの原則を適用することができます。しかし、好ましい玩具を使用する場合、研究者は、実験中に玩具が気晴らしにならないように注意しなければならない。
習熟プロトコルの潜在的な限界は、プロシージャに埋め込まれた言語の理解に制約されており、その非常に貧しい受容言語スキルを持つ個人に使用します。記述されたツール( すなわち社会的記述)の実施の質は、熟知プロトコルの正確さまたは忠実度に影響を与える可能性がある。最後に、このパラダイムは子供に優しいように設計されたソフトスポンジ電極キャップを使用しています。習熟後の100%参加の結果は、頭皮の擦過傷を必要とするゲルベースのEEGデータ収集システム、またはより大きな身体的または感情的不快感を伴う他のデータ収集方法を使用するプロトコルに完全に一般化することはできない。
このプロジェクトでは、ASDの子供が本研究の対象となっていますが、これらの原則は、一般的な発達障害を持つ子供を含む幼児、一般的な発達障害を持つ子供を含めて、さらに、この手順は、行動と脳波のデータ収集を組み合わせて設計されていますが、複数の訪問および方法論を有し、参加者に異なる状況に適応することを要求する他の実験プロトコル。例えば、社会的な物語、視覚スケジュール、および感情評価スケールを、擬似スキャンセッションとともに、行動およびMRIの組み合わせプロトコルに含めることができる。さらに、これらの要素は、キャップの馴染み手順に加えて、NIRS(Near-Infrared Spectroscopy)プローブ配置に精通することを可能にするために拡張することができる。
著者には報告すべき開示がない。
この研究は、NIHグラントR15DC013864およびR21DC011342(J. Irwin、PI)によって支持された。絵に登場する両親と個人は、ここに掲載されているすべての写真が出版目的で使用されることを許可しました。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
128 Channel HydroCel Geodesic Sensor Net | Electrical Geodesics Incorporated (EGI) |
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