Uusi autismin varhainen havaitsemistekniikka analysoi kuinka lapset skannaavat kasvot

Uusi autismin varhainen havaitsemistekniikka analysoi kuinka lapset skannaavat kasvot
Autismispektrihäiriöinen lapsi skannaa kasvot toisin. (Shutterstock)

Kuvittele, että poikasi Tommy on kääntymässä kahteen. Hän on ujo ja suloinen pieni poika, mutta hänen käyttäytymisensä voivat olla arvaamattomia. Hän heittää pahimmat karkaisut tantrumit, toisinaan itkien ja huutaen tunteettomasti tunnin. Pienimmät muutokset rutiineissa voivat heittää hänet pois.

Onko tämä huono tapaus ns. ”Kauheasta kaksosta”? Pitäisikö sinun antaa Tommylle jonkin aikaa kasvaa ulos tästä vaiheesta? Tai ovatko nämä autismispektrin häiriön (ASD) merkit - hermokehityshäiriö, joka koskee noin kahta prosenttia väestöstä, mikä vastaa noin yhtä tai kahta lasta täysikoulubussilla? Ja miten saat selville?

Waterloon yliopiston sovellettavan matematiikan laitoksen tutkimusryhmämme on kehittänyt a uusi ASD-havaitsemistekniikka, joka erottaa eri silmäkuviot auttaa lääkäreitä nopeammin ja tarkemmin havaitsemaan ASD lapsilla.

Teimme tämän, koska varhaisessa vaiheessa ASD-diagnoosista ja interventiosta on niin monia etuja. Tutkimuksissa on havaittu, että interventioihin, jotka on toteutettu ennen neljän vuoden ikää, liittyy merkittäviä kognition, kielen ja adaptiivisen käyttäytymisen paranemisia. Samoin tutkijat ovat yhdistäneet varhaisten interventioiden toteuttamisen ASD: ssä päivittäisten elämäntaitojen ja sosiaalisen käyttäytymisen parannuksella. Toisaalta myöhäinen diagnoosi on liittyy lisääntyneeseen vanhempien stressiin ja viivyttää varhaista interventiota, mikä on kriittinen positiivisten tulosten kannalta ajan myötä.

Nykyiset ASD-interventiot

ASD-oireet ilmenevät tyypillisesti kahden ensimmäisen elämän vuoden aikana ja vaikuttavat lapsen kykyyn toimia sosiaalisesti. Vaikka nykyiset hoidot vaihtelevat, useimmat interventiot keskittyvät käyttäytymisen hallintaan ja sosiaalisten ja viestintätaitojen parantamiseen. Koska muutoskyky on sitä suurempi, mitä nuorempi lapsi on, niin voi odottaa parhaita tuloksia, jos diagnoosi ja interventio tehdään varhaisessa vaiheessa.

ASD: n arviointi sisältää a lääketieteellinen ja neurologinen tutkimus, syvällinen kysely lapsen sukuhistoriasta, käyttäytymisestä ja kehityksestä tai arvio psykologilta.

Valitettavasti nämä diagnoosimenetelmät eivät ole oikeasti taaperoystävällisiä ja voivat olla kalliita. Voidaan kuvitella, että lasten on paljon helpompaa katsoa jotain, kuten koiran animoituja kasvoja, kuin vastata kyselylomakkeeseen tai arvioida psykologin toimesta.

Matematiikka uutena mikroskooppina

Saatat ihmetellä: Mitä matemaatikoilla on tekemistä autismin havaitsemisen kanssa?

Tämä on todellakin esimerkki monitieteisestä tutkimuksesta, johon ryhmämme on mukana. Käytämme matematiikka mikroskooppina biologian ja lääketieteen ymmärtämiseksi. Me rakennamme tietokonemallit eri lääkkeiden vaikutusten simuloimiseksi ja käytämme matemaattisia tekniikoita kliinisen tiedon analysoimiseksi.

Uskomme, että matematiikka pystyy objektiivisesti erottamaan ASD: n saaneiden lasten käyttäytymisen neurotyyppisistä vastaavista.

Tiedämme, että ASD-potilaat etsivät ja skannaavat visuaalisesti henkilön kasvot eri tavalla kuin neurotyyppiset henkilöt. Kehittäessään uutta tekniikkaa silmäkuvioiden havaitsemiseksi arvioimme 40-lapsia, enimmäkseen neljän tai viiden vuoden ikäisiä. Noin puolet näistä lapsista on neurotyyppisiä, kun taas toisilla on ASD. Jokaiselle osallistujalle näytettiin näytöllä 44-valokuvat kasvoista, integroituna silmien seurantajärjestelmään.

Infrapunalaite tulkitsi ja tunnisti ärsykkeiden paikat, joihin jokainen lapsi katsoi iiriksen säteilyn ja heijastumisen kautta.

Uusi autismin varhainen havaitsemistekniikka analysoi kuinka lapset skannaavat kasvot
|Kun tarkastellaan ihmisen kasvoja, neurotyyppinen lapsi keskittyy enemmän silmiin, kun taas ASD-lapsi keskittyy enemmän suuhun. (Shutterstock)

Silmien liikkeen kuviot

Kuvat jaettiin seitsemään avainalueeseen - joista nimitimme piirteet - joissa osallistujat keskittyivät katseensa: oikean silmän, oikean silmän, vasemman silmän alla, vasemman silmän, nenän, suun ja muiden näytön osien alle. Käytimme neljää erilaista käsitettä verkkoanalyysistä arvioidaksemme lasten tärkeyttä näille ominaisuuksille.

Halusimme paitsi tietää kuinka paljon aikaa osallistujat käyttivät katsomalla jokaista ominaisuutta, mutta halusimme myös tietää, kuinka he liikuttivat silmiään ja skannasivat kasvoja.

Tutkijat ovat esimerkiksi tietäneet, että kun tarkastellaan ihmisen kasvoja, a neurotyyppinen lapsi keskittyy enemmän silmiin kun taas ASD-lapsi keskittyy enemmän suuhun. Lisäksi ASD: n saanut lapsi skannaa kasvot toisin. Kun siirretään tarkennusta jonkun silmistä leukaan, esimerkiksi neurotyyppinen lapsi todennäköisesti liikuttaa silmiään nopeammin ja eri polulla kuin ASD: n saaneilla lapsilla.

Lapsiystävällinen diagnoosiprosessi

Vaikka lääkärin vastaanotolle ei ole vielä mahdollista päästä ja pyytää tätä testiä, toivomme, että tämä tutkimus saattaa lopulta tehdä diagnoosiprosessista vähemmän stressaavaa lapsille.

Tämän tekniikan käyttäminen vaatisi infrapunasilmämittaria, jota on kaupallisesti saatavana, sekä verkkoanalyysitekniikkaamme. Olemme selittäneet algoritmit, jotta kaikki ohjelmistokehittäjät, jotka halusivat, voisivat teoriassa toteuttaa ne.

Poistamalla joitain varhaisen diagnoosin esteitä, toivomme, että useampi ASD-lapsi voi saada varhaisen hoidon, mikä parantaa elämänlaatua ja lisää itsenäisyyttä pitkällä tähtäimellä.

Tietoja Tekijät

Anita Layton, Kanada 150-matemaattis-biologisen ja lääketieteellisen tutkimuksen puheenjohtaja; Soveltavan matematiikan, farmasian ja biologian professori, University of Waterloo ja Mehrshad Sadria, M. Math -ehdokas, sovellettavan matematiikan laitos, University of Waterloo

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}