Udforskning af prædiktorer for respons på en peer-medieret intervention for førskolebørn med ASD

Oversigt. Dette projekt vil bruge et enkelt gruppe pre-post behandling design på tværs af fire uafhængige kohorter af børn (n=8, 10, 11 og 11 pr. kohorte). Dette design er passende, fordi formålet med denne undersøgelse er at undersøge prædiktorer for behandlingsrespons, og interventionens effekt er blevet dokumenteret i en RCT.

Forskerhold. Dr. Bourque (PI) var den ledende efterforsker på en NIH-finansieret R01, der undersøgte en peer-medieret SGD-intervention for førskolebørn med ASD, Co-PI af en RCT peer-netværksintervention for elever i folkeskolen med ASD (IES) og Co. -PI af to NIH-bevillinger (R01, P01) til at vurdere kommunikationsudvikling af førskolebørn med ASD/IDD ved hjælp af AAC. Hun har næsten 20 års etablerede relationer med lokale distrikter, der rekrutterer deltagere, Dr. Boyd er PI for et NIH-finansieret R01-bevilling fokuseret på resultatmålsudvikling for børn med ASD, og ​​Co-I af en R01 fokuseret på prædiktorer for behandlingsrespons for børn med ASD. Dr. Salley har stor erfaring med at udvikle eye-tracking (ET) og bio-adfærdsmæssige opmærksomhedsforanstaltninger med spædbørn/småbørn og er PI i en longitudinel undersøgelse, der undersøger udviklingen af ​​tidlig social/nonsocial opmærksomhed (NIH). Dr. Fleming er direktør for forskningsdesign- og analyseenheden i Life Span Institute. Hun har deltaget som kvantitativ metodolog på 38 NIH- og USDE-støttede bevillinger. Konsulenter til holdet bringer specialiseret ekspertise: (1) Dr. Shic har bidraget til udformningen af ​​50 ET-paradigmer og 6000 registrerede eyetracking-datasæt, de fleste i risikozonen for eller diagnosticeret med ASD, og ​​er således velforberedt til at give vejledning i ET metodologi og analyse; (2) Dr. McPartland er PI i det NIH-finansierede Autism Biomarker Consortium for Clinical Trials, en storstilet indsats for at evaluere nytten af ​​ET- og EEG-biomarkører i ASD. Han vil assistere med administration af ET-paradigmer og med dataindsamling.

Prøve og rekruttering. I alt N=40 børn i alderen 3-6 år vil deltage, med n=18 rekrutteret i år 1 (kohorte 1=8; kohorte 2=10) og n=22 i år 2 (kohorte 3=11; Kohorte 4=11). Deltagerne vil gå i børnehave med adgang til typisk udviklende jævnaldrende. ASD-diagnose vil blive bekræftet af Autism Diagnostic Observation Scale-2 og DSM-V-kriterierne, med minimale verbale færdigheder defineret som mindre end 20 spontane ord eller symboler. Hvert barn vil demonstrere evner til at skelne symboler ved bevidst at vælge foretrukne emner i 80 % af forsøgene i to 1:1 voksensessioner ved hjælp af en matching-til-prøve-procedure; børn, der ikke opfylder disse kriterier, vil blive udelukket på grund af utilstrækkelige færdigheder til at drage fordel af SGD-intervention. Rekruttering vil finde sted i lokale børnehaver og Kansas Center for Autism Research and Training registret, som indeholder 3000+ familier, med cirka 65 % personer med ASD. Efterforskerne er sikre på, at de kan rekruttere 40 børn, givet den gradvise rekrutteringsplan i år 1, og holdene etablerede relationer med administratorer. To kammerater uden handicap fra samme klasseværelse (eller skolebygning) vil blive rekrutteret for hvert barn med ASD (n=36 kammerater år 1; 44 år 2; N=80 i alt). Lærere vil anbefale kammerater, der opfylder mindst 6 af 8 adfærdsmæssige karakteristika relateret til peers social lydhørhed og troskab i den tidligere RCT.

Standardiserede foranstaltninger før behandling. Tre standardiserede foranstaltninger vil blive administreret ved indskrivning: (1) Førskole-sprogskalaen-5 til at beskrive børns ekspressive sprog og auditive forståelsesevner, (2) Early Years Battery of the Differential Ability Scales-II til at vurdere kognitive evner på tværs af verbale, nonverbal ræsonnement og rumlige klynger og (3) Vineland Adaptive Behavior Scales III-Forældreinterview for at beskrive kommunikation og adaptive færdigheder. Børnesprog og kognitive score vil blive brugt som indikatorer for globale børns karakteristika og tilføjet som kovariater til analytiske modeller. Alle standardiserede test og sociale variable mål vil blive administreret af forskningspersonale, der er naive til at studere hypoteser.

Målekontekster. Social opmærksomhed og peer-interesse vil blive målt i tre sammenhænge på et tidspunkt før behandlingens start: (1) semistruktureret peer-kommunikationsprøve, (2) naturalistiske observationer og (3) eye-tracking (ET) paradigmer . SGD'en vil være tilgængelig i kontekster (1) og (2) og i pauser i kontekst (3). Den første kontekst blev brugt i PI'erne R01 til at måle kommunikation og fælles opmærksomhed mellem børn med ASD og jævnaldrende; Administrationsmanualen og pålidelighedsprocedurerne eksisterer således allerede. I denne undersøgelse vil koder blive modificeret for at indsamle data om social opmærksomhed og peer-interesse. PI'en har stor erfaring med at udvikle direkte observationskodningssystemer og træne personale til at være pålidelige i at indsamle mangefacetterede kommunikations- og social adfærdsdata for denne befolkning. Sammen med Dr. Salleys ET-erfaring er vores team overbevist om, at det er muligt at indsamle pålidelige data på tværs af de tre planlagte sammenhænge.

1. Semi-struktureret peer-kommunikationseksempel: Dette vil blive administreret i skolen, i et stille rum med det fokale barn og en kammerat; samlet vurderingstid er 25-35 min. for 12 scriptede aktiviteter (2-3min/opgave). PI'en vil træne eksaminatoren til at administrere vurderingen til troværdighed (dvs. 80 % af trinene, se bilag A) på tværs af tre praksissessioner. De 12 scripts skaber muligheder for, at barnet kan kommunikere efter kammeratpræsentation af hver opgave (f.eks. giv bobler med låg limet på). Kodning af de to sociale adfærd vil ske inden for et 1 minuts start-stop-vindue umiddelbart efter peer-præsentation af hver opgave (samlet kodningstid 12 minutter).
2. Naturalistiske observationer: Tre førskolesammenhænge vil blive observeret i 10 min hver over en dag, i alt 30 min. Vi inkluderer flere observationer under naturalistiske omgivelser, der giver forskellige kommunikationsmuligheder. For at give sammenhæng på tværs af klasseværelser og muligheder for, at barnet kan engagere sig med voksne og/eller jævnaldrende, vil de tre sammenhænge være (1) snack med en voksen til stede, (2) fri leg, der kun omfatter børn og (3) en lille gruppe læringsaktivitet med både kammerater og voksne.
3. Eye-tracking-paradigmer/-metode: Eye-tracking-foranstaltninger vil blive indsamlet på Dr. Salley's Child Development Lab ved hjælp af Tobii TX300, som er blevet brugt flittigt med små børn med ASD, fordi det er ikke-invasivt (intet udstyr knyttet til barnet) og robust til hovedbevægelser. Dette skrivebordsmonterede system optager øjenbevægelser, mens motiver ser scener på en 17 tommer skærm. Børn vil deltage i tre veletablerede eye-tracking-opgaver, der viser sig at være følsomme over for individuelle forskelle og bruges med succes med børn med ASD af varierende sværhedsgrad. Den statiske visuelle udforskningsopgave består af 12 billedarrays af 12 personer (voksne; børn) og/eller objekter (halvdelen er objekter og smilende ansigter; halvdelen er kun objekter), præsenteret i 10 sekunder hver i fast rækkefølge (ca. 5 min i alt). Den dynamiske visuelle udforskningsopgave består af 12 lydløse videoarrays af objekter og mennesker (voksne), hvor hvert array inkluderer fire videoer, der afspilles samtidigt i hver kvadrant af skærmen, med ansigts- og objektplaceringer pseudorandomiserede (ca. 4 min). Undersøgelsesteamet vil tilpasse denne opgave til at inkorporere videoer af børns følelsesansigter ud over de eksisterende følelsesansigter for voksne. Den interaktive visuelle udforskningsopgave består af 22 tavse naturalistiske videoer af børn, der deltager i samarbejde og parallelleg med objekter (inklusive episoder af social kommunikation) i forskellige omgivelser, præsenteret i 15 sekunder hver i fast rækkefølge (ca. 5,5 min i alt).

Sociale variable foranstaltninger. Ved forbehandling vil alle sociale variabler blive livekodet ved hjælp af Pocket Observer installeret på tablets. Data vil blive uploadet til Noldus Observer XT-projekter på en laboratoriecomputer til analyse og sekundær kodning. Forskningspersonale vil blive uddannet til et kriterium på 80 % inter-bedømmer-pålidelighed for al social adfærd (se bilag B) over tre sessioner ved hjælp af optagelser af børns sociale interaktioner fra PI'erne R01.

Social opmærksomhed: For de semi-strukturerede (12 min i alt) og naturalistiske vurderinger (30 min i alt), vil social opmærksomhed være (a) den samlede % af tiden, barnet visuelt ser på den jævnaldrendes ansigt, og (b) den samlede % af tiden, barnet visuelt passer på den voksnes ansigt. For øjensporingsvurderinger vil den sociale opmærksomhed være den samlede % tid, hvor barnet ser visuelt til voksne og jævnaldrende ansigter i de statiske og dynamiske visuelle udforskningsopgaver.

Peer-interesse: For semi-strukturerede og naturalistiske vurderinger vil peer-interesse være den samlede andel af (a) børns fælles opmærksomhed på peer-handlinger/aktiviteter, ved at se på objektet, der handles på, og derefter til peers ansigt inden for 5 sekunder, og (b) børneefterligning af jævnaldrende handlinger/aktiviteter inden for 5 sek. For øjensporingsvurderinger vil peer-interesse være den samlede % tid, hvor barnet visuelt deltager i peer-ansigter og -aktiviteter under den interaktive visuelle udforskningsopgave.

Baseline og interventionsresultatmål. De to primære mål, der skal indsamles under baseline og 8 uger efter behandlingsstart er: (1) den samlede frekvens af spontane børns tilsigtede kommunikationshandlinger og (2) den samlede frekvens af gensidige børn-peer-udvekslinger. Tidsrammen blev valgt baseret på klare gevinster observeret over de første 8 ugers behandling i den tidligere R01 (se figur 1). For hver måling vil den samlede frekvens blive opnået på tværs af tre 10-minutters sessioner på hvert tidspunkt (i alt 30 minutter før og efter), med samlede handlinger derefter gennemsnittet på tværs af de tre sessioner og konverteret til en hastighed pr. minut. Ændring i hver rate vil blive brugt i analyserne. Forsætlige handlinger er defineret som brugen af ​​enhver kommunikativ tilstand (f.eks. fagter, tale, SGD), der tydeligt er rettet til en peer ved hjælp af øjenkontakt/kropsorientering til at kommunikere med et funktionelt formål (f.eks. anmode om objekter/handlinger, kommentarer eller protest). Hver forsætlig handling vil blive kodet som en initiering (IN) eller respons (RS), med RS'er kodet inden for 5 sekunder efter det andet barns handling. Hvis der går 5 sek uden RS, vil næste akt blive kodet som en ny IN. Hver IN + RS-sekvens mellem barn og jævnaldrende er kodet som én gensidig udveksling; længere IN + RS-udvekslinger er mulige, hvis et barn fortsætter med at reagere inden for 5 sek. (dvs. IN + RS + RS + RS - 5 sek. pause - IN + RS). Dette kodningssystem er baseret på de offentliggjorte undersøgelser af PI'er.

Generaliseringsresultatmål. Ved baseline og 8 uger efter behandlingsstart, når data for interventionsresultater indsamles, vil frekvensen af ​​de to afhængige variabler (dvs. spontane tilsigtede børnekommunikationshandlinger og gensidige handlinger) blive kodet i 10 minutter i to ikke-interventionsindstillinger (i alt 20 min): snack og fri leg. Den samlede hastighed for hver variabel beregnes som gennemsnit over de 20 minutter, og ændring i hver hastighed fra prober før til efter generalisering vil blive brugt i analyserne.

Grundlinjeprocedurer. Før behandlingen vil en børne-peer-dyade sidde ved et bord og deltage i tre 10-minutters sociale aktiviteter, der almindeligvis observeres i børnehaven (f.eks. matchende spil, puslespil). Børn vil blive instrueret i at blive sammen og lege med SGD (iPad) programmeret til at matche aktiviteten. Der vil ikke blive givet opfordringer til voksne. De to jævnaldrende, der rekrutteres for hvert barn med ASD, vil deltage på en roterende tidsplan.

Interventionsprocedurer. Fire kohorter af børn vil modtage interventionen i to 30-minutters ugentlige sessioner i 8 uger, hvor en kohorte starter om efteråret og en om vinteren i hvert studieår (n=18 år 1; n=22 år 2). For at kunne intervenere med fire kohorter, vil PI uddanne forskningspersonale til at yde interventionen. Ved hjælp af træningsmaterialer udviklet i hendes R01 vil personalet blive trænet til 90 % troskab af 10 trin. Vi vil spore samtidig talebehandling, ABA-terapi og andre terapier modtaget inden for og uden for skolen.

SGD-opsætning og fortrolighed. Alle børn vil modtage en iPad med Touch Chat-app som en SGD til brug i hele undersøgelsens varighed. Vi vil anbefale alle børn at have SGD-adgang på tværs af deres skoledag. Skole- og hjemmebrug af SGD vil blive overvåget med automatiseret datalogningssoftware installeret på hver iPad.

Peer træning. Peers vil blive trænet i tre 30-minutters sessioner efter Stay-Play-Talk med iPad-tilgangen fra PI's tidligere AAC-studier. Hvert trin undervises ved hjælp af en standardprotokol for diskussion, modellering, øvelse og feedback med fokus på: (1) Bliv (Sit tæt på; Hvis kammerat bevæger dig), (2) Leg (Del legetøj; skiftes til) og (3) ) Tal med iPad (se og lyt; Tryk og tal), og et tilføjet trin fundet for at øge børns svar (4) Få opmærksomhed og hold og vent. Peer skaber en forventningsfuld pause for det fokale barn til at kommunikere ved at få opmærksomhed, holde en genstand (uden for rækkevidde) og vente.

Direkte SGD-instruktion med uddannet Peer. Hver peer vil deltage i en 15-minutters aktivitet på roterende basis. De første 5 minutter fokuserer på Stay-Play-Talk færdighedsgennemgang, børne-peer-øvelse ved hjælp af iPad og voksenfeedback. I løbet af de næste 10 minutter observerer implementeren børnenes interaktioner og giver efter behov meddelelser med et mindst-til-mest hierarki for vellykket kommunikationsudveksling. Det vil sige, at jævnaldrende bliver bedt om at modellere SGD-brug og hjælpe barnet med at skubbe et symbol, før den voksne fremkalder børns kommunikation. Sessioner vil blive givet to gange om ugen i 8 uger, et tilstrækkeligt tidsrum til, at interventionsrespons opstår (se figur 1).

Troskabsprocedurer. To formularer vil blive brugt til at overvåge troværdigheden af ​​voksenadministration til: (1) at coache jævnaldrende i den semi-strukturerede vurdering før behandlingen og (2) implementere to gange ugentlig PMI + SGD-behandling. For at overvåge overholdelse af behandlingsprotokollen og identificere jævnaldrende, der muligvis har brug for mere støtte, indsamles peer-behandlingstroskab for 30 % af sessionerne. Hvis en peer falder til under 60 % troskab over to sessioner, vil der blive givet en 20-minutters genopfriskningssession. Gennemsnitlig loyalitet af peer-implementering i R01 var 80 % for alle trænede peers, og genoptræning var nødvendig med kun tre peers (5 % af det samlede antal).

Dataanalyse. Indledende analyser vil undersøge fordelingen af ​​de to ændringer i ratevariable udfald, og om nødvendigt vil generaliserede lineære modeller med passende linkfunktioner blive anvendt. Indledende analyser vil undersøge kohorteeffekter, selvom der ikke forventes nogen forskelle. For hvert mål vil separate modeller blive undersøgt for ændringen i børns kommunikationshastighed og ændring i hastigheden af ​​gensidige udvekslinger. På grund af den relativt lille stikprøve vil begrænsede sæt af prædiktorer blive undersøgt i hver model. For mål 1a vil separate regressionsmodeller blive brugt til at bestemme den relative styrke af association og prædiktiv værdi af hvert par sociale variabler for respons på intervention. PLS-5- og DAS-II-score vil blive indtastet som kovariater i alle modeller på grund af påviste sammenhænge mellem sprogfærdigheder og kognitive evner og kommunikationsresultater. For eksempel vil rate af fælles opmærksomhed og rate af imitation i naturalistiske observationer blive undersøgt sammen som indikatorer for peer interesse. Pseudo-R2-værdier vil blive sammenlignet på tværs af de 6 modeller (peer-interesse og social opmærksomhed for hver vurderingskontekst) for hvert resultat for at identificere, hvilke sociale prædiktorer, der står for den største varians i kommunikationsgevinster. For at bestemme effekten af ​​målekontekst på styrken af ​​forholdet mellem sociale prædiktorer og resultater (Mål 1b), vil de to sociale opmærksomheds- og to peer-interessevariable fra samme kontekst blive undersøgt sammen, men uden yderligere kovariater på grund af den begrænsede stikprøvestørrelse. Pseudo-R2-værdier vil blive brugt til beskrivende at sammenligne sammenhængene for at bestemme, hvilke prædiktorer, der står for den største varians i interventionsresultater. Multipel imputation eller FIML-estimering vil blive brugt til at bringe eksogene variable ind i sandsynlighedsfunktionen og tage højde for manglende data i både mål 1a og mål 1b, selvom manglende data var minimalt i PI's tidligere forsøg. Parallelle analyser vil blive udført for at afgøre, om sociale variabler forudsiger de to generaliserede kommunikationsresultater (Mål 2a). Kommunikationsresultater vil komme fra peer-interaktioner i ikke-behandlingsmiljøer, men forudsigelserne og tilgangen vil være de samme som i Mål 1. Tilsvarende vil analyserne for Mål 2b følge processen beskrevet for Mål 1b.

Køn som en biologisk variabel. Fordi prøven sandsynligvis overvejende er mandlig på grund af kønssammensætningen af ​​personer med ASD, vil det ikke være muligt at evaluere kønsforskelle i disse effekter. Efterforskerne vil præsentere resultater for den samlede prøve, den mandlige undergruppe og den kvindelige undergruppe, når det er muligt.

Strøm. Med den foreslåede prøve på 40 deltagere vil efterforskerne have 0,80 evne til at påvise moderate sammenhænge mellem sociale variabler og resultater (f2=.21) i mål 1a og 1b. For mål 1b og 2b vil vi have 0,80 effekt til at detektere moderate effekter af f2=.26.