Hybridní počítačový trénink exekutivních funkcí s využitím virtuálních lidských podnětů pro autismus

Pro usnadnění integrace exekutivních funkcí (EF) a zpracování sociálně-emočních podnětů jsme vyvinuli nový domácí tréninkový program EF využívající virtuální, kulturně relevantní lidské obličejové podněty pro osoby s autismem. Požádáme účastníky s autismem ve věku 8–17 let, aby se doma zapojili do tréninku pomocí této nově vyvinuté aplikace po dobu dvou týdnů, s pěti 30minutovými sezeními týdně.

Nově vyvinutá hybridní počítačová tréninková aplikace obsahuje tři hry zaměřené na tři základní složky exekutivní funkce (EF): přepínání, inhibici a aktualizaci (Miyake et al., 2000). Tyto hry využívají 20 virtuálních asijských postav vytvořených pomocí Character Creator 4 (Reallusion Inc.).

Hra Posuzování obličeje (Kategorizace nebo "分門別類") trénuje přepínání a mentální flexibilitu zahrnutím posuzování pohlaví a emocí (de Vries & Geurts, 2012). Každé kolo má 33 pokusů. Pokusy začínají prázdným obdobím, po kterém následuje období nápovědy trvající mezi 2000 ms a klesající délkou od 1000 ms do 200 ms s rostoucí obtížností. Nápověda je buď "Pohlaví" nebo "Emoce". Po těchto obdobích se na středu obrazovky zobrazí obličej vyjadřující štěstí nebo strach. Hráč posuzuje pohlaví obličeje (muž/žena) nebo emoci (šťastný/vystrašený) na základě nápovědy a reaguje co nejrychleji a nejpřesněji. Pokusy jsou buď opakující se (stejné posouzení jako předchozí) nebo přepínací (jiné posouzení). Výkonnostní indexy zahrnují průměrnou dobu reakce (RT) při přepínání a náklady na přepínání RT, které se používají pro úpravu obtížnosti.

Hra Pohled-Šipka (Ukázat cestu nebo "指點迷津") trénuje inhibici a kontrolu interference tím, že vyžaduje zpracování směru pohledu mezi rušivými elementy (Eriksen & Eriksen, 1974). Každé kolo má 32 pokusů. Pokusy začínají prázdným obdobím, poté se zobrazí neutrální nebo emocionální obličej spolu s postranními šipkami ukazujícími doleva nebo doprava. Počet párů šipek se napříč úrovněmi zvyšuje z jednoho na pět, což vytváří větší interferenci, když se směr cíle a postranních elementů neshoduje (Chanceaux et al., 2014). Hráč posuzuje směr pohledu. Pokusy jsou buď kongruentní (pohled a šipky stejným směrem) nebo inkongruentní (opačné směry). Výkon se měří průměrnou inkongruentní RT a rozdílem RT mezi inkongruentními a kongruentními pokusy (skóre interference), které se používají pro úpravu úrovně.

Hra Běžná paměť (Zapamatování postav nebo "人物記憶") trénuje aktualizaci pracovní paměti zpracováním identit obličejů (Morris & Jones, 1990). Každý pokus začíná instrukční nápovědou, po které následuje sekvence neutrálních nebo emocionálních obličejů. Nápověda vyzývá hráče, aby si zapamatoval obličej z n pokusů dříve, přičemž n se zvyšuje z 1 na 5, aby se zvýšily nároky na pracovní paměť. Délka sekvence se náhodně mění od 6 do 10 obličejů, bez opakujících se identit. Po sekvenci se zobrazí pět nedávných obličejů a hráč vybere obličej odpovídající nápovědě. Přesnost slouží jako výkonnostní index pro úpravu úrovně.

Hodnocení EF a klinických příznaků účastníků bude provedeno do jednoho týdne před prvním tréninkovým sezením a do jednoho týdne po posledním tréninkovém sezení. Navíc prozkoumáme postoje rodičů k programu.

Úloha go/no-go měří inhibici (Picton et al., 2007). Vyžaduje, aby účastníci stiskli tlačítko v reakci na jedno písmeno (go pokusy) a zadrželi reakce na jiná písmena (no-go pokusy). Každý pokus se skládá z písmene zobrazeného po dobu 300 ms, po kterém následuje interstimulační interval 1000 až 1400 ms (průměr = 1200 ms). Poměr go:no-go je 3:1, s 240 go pokusy a 80 no-go pokusy. Analyzuje se míra falešných poplachů.

Úloha pracovní paměti Sternberg hodnotí ukládání a vybavování položek z paměti krátkodobých položek (Sternberg, 1966). Vyžaduje, aby účastníci si zapamatovali sady 3 nebo 6 velkých anglických písmen, jedno po druhém. Dvě velikosti sad jsou stejně pravděpodobné a prezentovány v náhodném pořadí. V každém pokusu účastníci vidí fixační kříž po dobu 500 ms, po kterém následují písmenové podněty prezentované po dobu 2000 ms. Následuje 3000ms prázdné období, poté se objeví malé písmeno jako sonda po dobu 1000 ms, po které následuje interstimulační interval 1750 až 2250 ms (průměr = 2000 ms). Časové okno pro odpověď je 2750 ms. Existuje 28 pokusů pro každou velikost sady. Analyzuje se přesnost při velikosti sady 6.

Úloha přepínání číslic měří přepínání (Monsell, 2003). V každém pokusu se zobrazí fixační kříž po dobu 500 ms. Dále je prezentována nápověda označující buď "velký/malý" (posouzení velikosti) nebo "lichý/sudý" (posouzení parity) buď v 0 ms nebo 1000 ms před jednotlivou číslicí v rozsahu od 1 do 9 (kromě 5). Po spatření číslice musí účastníci co nejrychleji posoudit číslici podle nápovědy stiskem tlačítka. Opakující se pokus nastane, když je současné posouzení stejné jako předchozí, a přepínací pokus je definován, když se současné posouzení lišilo od posledního. Tyto dva typy pokusů a dva intervaly nápověda-cíl jsou stejně pravděpodobné, s 32 pokusy pro každou kombinaci. Analyzují se náklady na dobu reakce (RT) při přepínání (tj. rozdíl v průměrné RT mezi opakujícími se a přepínacími pokusy) při intervalu nápověda-cíl 0 ms, který neumožňuje přípravu.

Škála sociální reaktivity-2 (SRS-2) má 65 položek měřících deficity sociální funkce spojené s autismem (např. "má potíže navazovat vztahy s vrstevníky") (Constantino & Gruber, 2012). Každá položka je hodnocena na 4bodové škále od "0" (nikdy pravda) do "3" (téměř vždy pravda). Dotazník poskytuje dvě skóre subškál kompatibilní s DSM-V, včetně skóre Sociální komunikace a interakce (SCI) a Omezených zájmů a opakujícího se chování (RRB). Analyzují se surová skóre těchto dvou subškál.

Rodiče vyplní dotazník zpětné vazby, aby zhodnotili své postoje k tréninkovému programu a poskytli návrhy na zlepšení her. Šest položek hodnotí na 7bodové Likertově škále od -3 do +3. Tyto položky zahrnují 'zajímavost tréninkových her' (od velmi nudné po velmi zajímavé), 'obtížnost tréninkových her' (od příliš snadné po příliš obtížné), 'délku tréninkových her' (od příliš krátké po příliš dlouhou), 'vnímanou změnu u dítěte po tréninku' (od velmi negativní po velmi pozitivní), 'spokojenost s celkovým uspořádáním tréninku' (od velmi nespokojený po velmi spokojený), 'ochotu nechat dítě zúčastnit se podobného kognitivního tréninku v budoucnu' (od velmi neochotný po velmi ochotný).

Předpokládáme, že jak EF, tak klinické příznaky se zlepší díky lepší integraci EF a sociálně-kognitivních procesů. Hypotéza bude potvrzena provedením t-testů na výstupních měřeních.