Erforschung von Prädiktoren für die Reaktion auf eine Peer-vermittelte Intervention bei Vorschulkindern mit ASD

Überblick. Dieses Projekt wird ein Einzelgruppen-Prä-Post-Behandlungsdesign für vier unabhängige Kohorten von Kindern verwenden (n=8, 10, 11 und 11 pro Kohorte). Dieses Design ist angemessen, da der Zweck dieser Studie darin besteht, Prädiktoren für das Ansprechen auf die Behandlung zu untersuchen und die Wirksamkeit der Intervention in einer RCT dokumentiert wurde.

Forschungsgruppe. Dr. Bourque (PI) war der leitende Forscher eines NIH-finanzierten R01, der eine peer-vermittelte SGD-Intervention für Vorschulkinder mit ASD untersuchte, Co-PI einer RCT-Peer-Netzwerk-Intervention für Grundschüler mit ASD (IES) und Co -PI von zwei NIH-Stipendien (R01, P01) zur Bewertung der Kommunikationsentwicklung von Vorschulkindern mit ASD/IDD mithilfe von AAC. Sie verfügt über fast 20 Jahre etablierte Beziehungen zu örtlichen Distrikten, die Teilnehmer rekrutieren. Dr. Boyd ist Leiterin eines vom NIH finanzierten R01-Stipendiums, das sich auf die Entwicklung von Ergebnismessungen für Kinder mit ASD konzentriert, und Co-I eines R01, das sich auf Prädiktoren für das Ansprechen auf die Behandlung bei Kindern konzentriert mit ASD. Dr. Salley verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung von Eye-Tracking (ET) und bioverhaltensbezogenen Aufmerksamkeitsmaßnahmen bei Säuglingen/Kleinkindern und ist Leiter einer Längsschnittstudie, die die Entwicklung früher sozialer/nichtsozialer Aufmerksamkeit (NIH) untersucht. Dr. Fleming ist Direktor der Forschungsdesign- und Analyseeinheit am Life Span Institute. Sie hat als quantitative Methodikerin an 38 NIH- und USDE-unterstützten Zuschüssen teilgenommen. Die Berater des Teams bringen Fachwissen mit: (1) Dr. Shic hat zum Entwurf von 50 ET-Paradigmen und 6000 aufgezeichneten Eye-Tracking-Datensätzen beigetragen, von denen die meisten von ASD gefährdet oder diagnostiziert wurden, und ist daher gut darauf vorbereitet, Beratung zu geben in ET-Methodik und -Analyse; (2) Dr. McPartland ist Leiter des vom NIH finanzierten Autism Biomarker Consortium for Clinical Trials, einem groß angelegten Projekt zur Bewertung des Nutzens von ET- und EEG-Biomarkern bei ASD. Er wird bei der Verwaltung von ET-Paradigmen und bei der Datenerfassung behilflich sein.

Probenahme und Rekrutierung. Insgesamt werden N=40 Kinder im Alter zwischen 3 und 6 Jahren teilnehmen, wobei n=18 im ersten Jahr (Kohorte 1=8; Kohorte 2=10) und n=22 im zweiten Jahr (Kohorte 3=11; Kohorte 3=11) rekrutiert werden. Kohorte 4=11). Die Teilnehmer besuchen die Vorschule und haben Zugang zu Gleichaltrigen, die sich normalerweise entwickeln. Die ASD-Diagnose wird durch die Autism Diagnostic Observation Scale-2- und DSM-V-Kriterien bestätigt, wobei minimale verbale Fähigkeiten als weniger als 20 spontane Wörter oder Symbole definiert sind. Jedes Kind demonstriert Fähigkeiten zur Symbolunterscheidung, indem es in 80 % der Versuche in zwei 1:1-Erwachsenensitzungen unter Verwendung eines Matching-to-Sample-Verfahrens absichtlich bevorzugte Elemente auswählt; Kinder, die diese Kriterien nicht erfüllen, werden aufgrund unzureichender Fähigkeiten ausgeschlossen, um von der SGD-Intervention zu profitieren. Die Rekrutierung erfolgt in örtlichen Vorschulen und im Register des Kansas Center for Autism Research and Training, das mehr als 3000 Familien umfasst, von denen etwa 65 % an ASD leiden. Die Ermittler sind zuversichtlich, dass sie angesichts des schrittweisen Rekrutierungsplans im ersten Jahr und der aufgebauten Beziehungen der Teams zu Administratoren 40 Kinder rekrutieren können. Für jedes Kind mit ASD werden zwei Gleichaltrige ohne Behinderung aus demselben Klassenzimmer (oder Schulgebäude) rekrutiert (n=36 Gleichaltrige im 1. Jahr; 44 im 2. Jahr; N=80 insgesamt). Die Lehrer werden Gleichaltrige empfehlen, die im vorherigen RCT mindestens 6 von 8 Verhaltensmerkmalen im Zusammenhang mit der sozialen Reaktionsfähigkeit und Treue der Gleichaltrigen erfüllen.

Standardisierte Maßnahmen vor der Behandlung. Bei der Einschreibung werden drei standardisierte Maßnahmen durchgeführt: (1) die Preschool-Language Scale-5 zur Beschreibung der ausdrucksstarken Sprach- und Hörverständnisfähigkeiten von Kindern, (2) die Early Years Battery der Differential Ability Scales-II zur Beurteilung der kognitiven Fähigkeiten auf verbaler Ebene, nonverbales Denken und räumliche Cluster und (3) das Elterninterview der Vineland Adaptive Behavior Scales III zur Beschreibung von Kommunikations- und Anpassungsfähigkeiten. Die Bewertung der kindlichen Sprache und der kognitiven Fähigkeiten wird als Indikatoren globaler kindlicher Merkmale verwendet und als Kovariaten zu analytischen Modellen hinzugefügt. Alle standardisierten Tests und Messungen sozialer Variablen werden von Forschungsmitarbeitern durchgeführt, die keine Ahnung von der Untersuchung von Hypothesen haben.

Messkontexte. Soziale Aufmerksamkeit und Peer-Interesse werden in drei Kontexten zu einem Zeitpunkt vor Beginn der Behandlung gemessen: (1) halbstrukturierte Peer-Kommunikationsprobe, (2) naturalistische Beobachtungen und (3) Eye-Tracking (ET)-Paradigmen . Das SGD ist während der Kontexte (1) und (2) sowie während der Pausen im Kontext (3) verfügbar. Der erste Kontext wurde in den PIs R01 verwendet, um die Kommunikation und gemeinsame Aufmerksamkeit zwischen Kindern mit ASD und Gleichaltrigen zu messen; Daher sind das Verwaltungshandbuch und die Zuverlässigkeitsverfahren bereits vorhanden. In dieser Studie werden Codes geändert, um Daten zur sozialen Aufmerksamkeit und zum Interesse von Gleichaltrigen zu sammeln. Der PI verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung direkter Beobachtungskodierungssysteme und in der Schulung des Personals, um bei der Erfassung vielfältiger Kommunikations- und Sozialverhaltensdaten für diese Bevölkerungsgruppe zuverlässig zu sein. Zusammen mit der ET-Erfahrung von Dr. Salley ist unser Team zuversichtlich, dass die Erfassung zuverlässiger Daten in den drei geplanten Kontexten möglich ist.

1. Beispiel für halbstrukturierte Peer-Kommunikation: Diese wird in der Schule in einem ruhigen Raum mit dem Hauptkind und einem Peer durchgeführt; Die Gesamtbewertungszeit beträgt 25–35 Minuten für 12 Skriptaktivitäten (2–3 Minuten/Aufgabe). Der PI wird den Prüfer darin schulen, die Bewertung in drei Übungssitzungen getreu durchzuführen (d. h. 80 % der Schritte, siehe Anhang A). Die 12 Skripte bieten dem Kind die Möglichkeit, nach der Präsentation jeder Aufgabe durch Gleichaltrige zu kommunizieren (z. B. Blasen mit aufgeklebtem Deckel geben). Die Codierung der beiden sozialen Verhaltensweisen erfolgt innerhalb eines 1-minütigen Start-Stopp-Fensters unmittelbar nach der Präsentation jeder Aufgabe durch den Peer (Gesamtcodierungszeit 12 Minuten).
2. Naturalistische Beobachtungen: Drei Vorschulkontexte werden an einem Tag jeweils 10 Minuten lang beobachtet, insgesamt also 30 Minuten. Wir beziehen mehrere Beobachtungen in naturalistischen Umgebungen ein, die unterschiedliche Kommunikationsmöglichkeiten bieten. Um in allen Klassenzimmern Einheitlichkeit zu gewährleisten und dem Kind die Möglichkeit zu geben, sich mit Erwachsenen und/oder Gleichaltrigen auszutauschen, sind die drei Kontexte (1) Snack mit einem anwesenden Erwachsenen, (2) freies Spiel, an dem nur Kinder teilnehmen, und (3) eine kleine Gruppe Lernaktivität mit Gleichaltrigen und Erwachsenen.
3. Eye-Tracking-Paradigmen/Methode: Eye-Tracking-Messungen werden im Kinderentwicklungslabor von Dr. Salley mit dem Tobii TX300 erfasst, der häufig bei kleinen Kindern mit ASD eingesetzt wird, da er nicht-invasiv (keine am Kind befestigte Ausrüstung) und robust ist Kopfbewegungen. Dieses auf dem Tisch montierte System zeichnet Augenbewegungen auf, während Probanden Szenen auf einem 17-Zoll-Monitor betrachten. Kinder nehmen an drei bewährten Eye-Tracking-Aufgaben teil, die nachweislich auf individuelle Unterschiede reagieren und erfolgreich bei Kindern mit ASD unterschiedlicher Schweregrade eingesetzt werden. Die statische visuelle Erkundungsaufgabe besteht aus 12 Bildanordnungen von 12 Personen (Erwachsene, Kinder) und/oder Objekten (die Hälfte sind Objekte und lächelnde Gesichter, die andere Hälfte sind nur Objekte), die jeweils 10 Sekunden lang in fester Reihenfolge präsentiert werden (ca. 5 Minuten insgesamt). Die Dynamic Visual Exploration Task besteht aus 12 stillen Videoarrays von Objekten und Personen (Erwachsenen), wobei jedes Array vier Videos enthält, die gleichzeitig in jedem Quadranten des Bildschirms abgespielt werden, wobei die Standorte von Gesichtern und Objekten pseudozufällig sind (ca. 4 Minuten). Das Studienteam wird diese Aufgabe anpassen, um zusätzlich zu den vorhandenen Emotionsgesichtern von Erwachsenen Videos von emotionalen Gesichtern von Kindern einzubeziehen. Die interaktive visuelle Erkundungsaufgabe besteht aus 22 stillen, naturalistischen Videos von Kinderpaaren, die kooperativ und parallel mit Objekten (einschließlich Episoden sozialer Kommunikation) in verschiedenen Umgebungen spielen und jeweils 15 Sekunden lang in fester Reihenfolge präsentiert werden (ca. 5,5 Minuten insgesamt).

Soziale Variablenmaße. Bei der Vorbehandlung werden alle sozialen Variablen mithilfe des auf Tablets installierten Pocket Observer live codiert. Die Daten werden zur Analyse und sekundären Codierung in Noldus Observer XT-Projekte auf einen Laborcomputer hochgeladen. Das Forschungspersonal wird über drei Sitzungen anhand von Aufzeichnungen sozialer Interaktionen von Kindern aus den PIs R01 auf ein Kriterium von 80 % Interbeurteiler-Zuverlässigkeit bei allen sozialen Verhaltensweisen (siehe Anhang B) geschult.

Soziale Aufmerksamkeit: Bei den halbstrukturierten (insgesamt 12 Minuten) und naturalistischen Beurteilungen (insgesamt 30 Minuten) beträgt die soziale Aufmerksamkeit (a) den Gesamtprozentsatz der Zeit, die das Kind visuell auf das Gesicht des Gleichaltrigen achtet, und (b) den Gesamtprozentsatz der Zeit, die das Kind verbringt kümmert sich optisch um das Gesicht des Erwachsenen. Bei Eye-Tracking-Bewertungen entspricht die soziale Aufmerksamkeit dem gesamten Prozentsatz der Zeit, die das Kind in den statischen und dynamischen visuellen Erkundungsaufgaben visuell auf die Gesichter von Erwachsenen und Gleichaltrigen achtet.

Interesse von Gleichaltrigen: Bei halbstrukturierten und naturalistischen Beurteilungen ist das Interesse von Gleichaltrigen die Gesamtraten von (a) der gemeinsamen Aufmerksamkeit des Kindes für die Handlungen/Aktivitäten der Gleichaltrigen, indem es auf das Objekt blickt, auf das eingewirkt wird, und es dann innerhalb von 5 Sekunden ins Gesicht des Gleichaltrigen richtet, und (b) Kind imitiert Handlungen/Aktivitäten von Gleichaltrigen innerhalb von 5 Sekunden. Bei Eye-Tracking-Bewertungen entspricht das Interesse von Gleichaltrigen dem gesamten Prozentsatz der Zeit, die das Kind während der interaktiven visuellen Erkundungsaufgabe visuell auf die Gesichter und Aktivitäten von Gleichaltrigen achtet.

Baseline- und Interventionsergebnismaße. Die beiden wichtigsten Messgrößen, die zu Beginn und 8 Wochen nach Beginn der Behandlung erhoben werden müssen, sind: (1) Gesamtrate spontaner absichtlicher Kommunikationshandlungen des Kindes und (2) Gesamtrate des gegenseitigen Austauschs zwischen Kindern und Gleichaltrigen. Der Zeitrahmen wurde auf der Grundlage deutlicher Fortschritte ausgewählt, die in den ersten 8 Behandlungswochen im vorherigen R01 beobachtet wurden (siehe Abbildung 1). Für jede Maßnahme wird die Gesamtfrequenz über drei 10-minütige Sitzungen zu jedem Zeitpunkt ermittelt (insgesamt 30 Minuten vor und nach der Sitzung), wobei die Gesamtzahl der Handlungen dann über die drei Sitzungen gemittelt und in eine Rate pro Minute umgerechnet wird. Die Änderungen der einzelnen Tarife werden in den Analysen berücksichtigt. Absichtliche Handlungen sind definiert als die Verwendung eines Kommunikationsmodus (z. B. Gesten, Sprache, SGD), der eindeutig auf einen Peer gerichtet ist, der Augenkontakt/Körperorientierung verwendet, um für einen funktionalen Zweck zu kommunizieren (z. B. Objekte/Aktionen anfordern, Kommentare abgeben usw.). Protest). Jede absichtliche Handlung wird als Initiation (IN) oder Reaktion (RS) kodiert, wobei RSs innerhalb von 5 Sekunden nach der Handlung des anderen Kindes kodiert werden. Wenn 5 Sekunden ohne RS vergehen, wird der nächste Akt als neuer IN kodiert. Jede IN + RS-Sequenz zwischen Kind und Peer wird als ein wechselseitiger Austausch kodiert; Längere IN + RS-Austausche sind möglich, wenn ein Kind weiterhin innerhalb von 5 Sekunden antwortet (d. h. IN + RS + RS + RS – 5 Sekunden Pause – IN + RS). Dieses Kodierungssystem basiert auf den veröffentlichten Studien des PI.

Ergebnismaß der Generalisierung. Zu Studienbeginn und 8 Wochen nach Behandlungsbeginn werden bei der Erfassung der Interventionsergebnisdaten die Raten der beiden abhängigen Variablen (d. h. spontane absichtliche kindliche Kommunikationshandlungen und reziproke Handlungen) 10 Minuten lang in zwei nicht-interventionellen Settings (insgesamt 20) kodiert min): Snack und freies Spiel. Die Gesamtrate für jede Variable wird über die 20 Minuten gemittelt und die Änderung jeder Rate von den Sonden vor und nach der Generalisierung wird in den Analysen verwendet.

Basisverfahren. Vor der Behandlung wird ein Kind-Peer-Dyade an einem Tisch sitzen und an drei 10-minütigen sozialen Aktivitäten teilnehmen, die im Vorschulalter häufig vorkommen (z. B. Zuordnungsspiele, Rätsel). Die Kinder werden angewiesen, zusammen zu bleiben und zu spielen, wobei das SGD (iPad) entsprechend der Aktivität programmiert wird. Es werden keine Eingabeaufforderungen für Erwachsene bereitgestellt. Die beiden für jedes Kind mit ASD rekrutierten Gleichaltrigen nehmen nach einem rotierenden Zeitplan teil.

Interventionsverfahren. Vier Kohorten von Kindern erhalten die Intervention in zwei 30-minütigen wöchentlichen Sitzungen über 8 Wochen, wobei eine Kohorte im Herbst und eine im Winter jedes Studienjahres beginnt (n=18 Jahr 1; n=22 Jahr 2). Um eine sinnvolle Intervention bei vier Kohorten zu ermöglichen, wird der PI Forschungspersonal für die Durchführung der Intervention schulen. Mithilfe der in ihrem R01 entwickelten Schulungsmaterialien werden die Mitarbeiter auf eine Genauigkeit von 90 % bei 10 Schritten geschult. Wir werden gleichzeitige Sprachtherapie, ABA-Therapie und andere Therapien verfolgen, die innerhalb und außerhalb der Schule durchgeführt werden.

SGD-Einrichtung und Vertrautheit. Alle Kinder erhalten ein iPad mit Touch Chat-App als SGD, das sie für die Dauer der Studie nutzen können. Wir empfehlen allen Kindern, während ihres gesamten Schultages SGD-Zugang zu haben. Die SGD-Nutzung in Schulen und zu Hause wird mit einer automatischen Datenprotokollierungssoftware überwacht, die auf jedem iPad installiert ist.

Peer-Training. Gleichaltrige werden in drei 30-minütigen Sitzungen nach dem „Stay-Play-Talk with iPad“-Ansatz aus früheren AAC-Studien der PIs geschult. Jeder Schritt wird anhand eines Standardprotokolls aus Diskussion, Modellierung, Übung und Feedback vermittelt, das sich auf Folgendes konzentriert: (1) Bleiben (Nah sitzen; Wenn der Kumpel sich bewegt, bewegen Sie sich), (2) Spielen (Spielzeug teilen; Abwechseln) und (3 ) Sprechen Sie mit dem iPad (Schauen und Zuhören; Drücken und Sprechen), und ein zusätzlicher Schritt wurde gefunden, um die Reaktionen des Kindes zu steigern (4) Aufmerksamkeit erregen und Halten und Warten. Der Peer schafft eine erwartungsvolle Pause für das zentrale Kind, um zu kommunizieren, indem er Aufmerksamkeit erregt, einen Gegenstand (außer Reichweite) hält und wartet.

Direkter SGD-Unterricht mit geschultem Peer. Jeder Peer nimmt abwechselnd an einer 15-minütigen Aktivität teil. Die ersten 5 Minuten konzentrieren sich auf die Überprüfung der Fähigkeiten „Bleiben, Spielen und Sprechen“, das Üben von Kindern mit Gleichaltrigen mit dem iPad und das Feedback von Erwachsenen. In den nächsten 10 Minuten beobachtet der Implementierer die Interaktionen der Kinder und gibt bei Bedarf Aufforderungen mit einer Hierarchie von der niedrigsten zur höchsten Stufe für einen erfolgreichen Kommunikationsaustausch. Das heißt, Gleichaltrige werden dazu aufgefordert, die Verwendung von SGD zu modellieren und dem Kind dabei zu helfen, ein Symbol zu drücken, bevor der Erwachsene die kindliche Kommunikation auslöst. Die Sitzungen werden 8 Wochen lang zweimal pro Woche angeboten, eine ausreichende Zeitspanne, damit eine Interventionsreaktion eintreten kann (siehe Abbildung 1).

Treueverfahren. Zwei Formulare werden verwendet, um die Treue der Verabreichung durch Erwachsene zu überwachen: (1) Coachen von Gleichaltrigen in der halbstrukturierten Beurteilung vor der Behandlung und (2) Durchführung einer zweimal wöchentlichen PMI + SGD-Behandlung. Um die Einhaltung des Behandlungsprotokolls zu überwachen und Gleichaltrige zu identifizieren, die möglicherweise mehr Unterstützung benötigen, wird die Treue zur Behandlung durch Gleichaltrige für 30 % der Sitzungen erhoben. Wenn die Wiedergabetreue eines Peers in zwei Sitzungen unter 60 % fällt, wird eine 20-minütige Auffrischungssitzung angeboten. Die durchschnittliche Genauigkeit der Peer-Implementierung im R01 betrug 80 % für alle geschulten Peers, und eine Umschulung war nur bei drei Peers (5 % der Gesamtzahl) erforderlich.

Datenanalyse. In ersten Analysen werden die Verteilungen der beiden Ergebnisse der Änderung der Ratenvariablen untersucht. Bei Bedarf werden verallgemeinerte lineare Modelle mit geeigneten Verknüpfungsfunktionen eingesetzt. Erste Analysen werden Kohorteneffekte untersuchen, wobei keine Unterschiede zu erwarten sind. Für jedes Ziel werden separate Modelle auf die Veränderung der Kommunikationsrate der Kinder und die Veränderung der Rate des gegenseitigen Austauschs untersucht. Aufgrund der relativ kleinen Stichprobe werden in jedem Modell nur begrenzte Sätze von Prädiktoren untersucht. Für Ziel 1a werden separate Regressionsmodelle verwendet, um die relative Stärke der Assoziation und den Vorhersagewert jedes Paares sozialer Variablen für die Reaktion auf Interventionen zu bestimmen. PLS-5- und DAS-II-Scores werden aufgrund der nachgewiesenen Zusammenhänge zwischen Sprachkenntnissen und kognitiven Fähigkeiten sowie Kommunikationsergebnissen als Kovariaten in alle Modelle eingegeben. Beispielsweise werden die Rate der gemeinsamen Aufmerksamkeit und die Rate der Nachahmung bei naturalistischen Beobachtungen gemeinsam als Indikatoren für das Interesse von Gleichaltrigen untersucht. Pseudo-R2-Werte werden für jedes Ergebnis in den 6 Modellen (Interesse der Gleichaltrigen und soziale Aufmerksamkeit für jeden Bewertungskontext) verglichen, um zu ermitteln, welche sozialen Prädiktoren für die größte Varianz bei den Kommunikationsgewinnen verantwortlich sind. Um die Auswirkung des Messkontexts auf die Stärke der Beziehung zwischen sozialen Prädiktoren und Ergebnissen zu bestimmen (Ziel 1b), werden die beiden Variablen für soziale Aufmerksamkeit und Peer-Interesse aus demselben Kontext zusammen untersucht, jedoch aufgrund der begrenzten Stichprobengröße ohne zusätzliche Kovariaten. Pseudo-R2-Werte werden zum deskriptiven Vergleich der Kontexte verwendet, um zu bestimmen, welche Prädiktoren für die größte Varianz bei den Interventionsergebnissen verantwortlich sind. Mehrfachimputation oder FIML-Schätzung werden verwendet, um exogene Variablen in die Wahrscheinlichkeitsfunktion einzubringen und fehlende Daten sowohl in Ziel 1a als auch in Ziel 1b zu berücksichtigen, obwohl die fehlenden Daten im vorherigen Versuch des PI minimal waren. Parallele Analysen werden durchgeführt, um festzustellen, ob soziale Variablen die beiden verallgemeinerten Kommunikationsergebnisse vorhersagen (Ziel 2a). Kommunikationsergebnisse werden aus Interaktionen mit Gleichaltrigen in Nicht-Behandlungsumgebungen resultieren, aber die Prädiktoren und der Ansatz werden die gleichen sein wie in Ziel 1. Ebenso folgen die Analysen für Ziel 2b dem für Ziel 1b beschriebenen Prozess.

Sex als biologische Variable. Da die Stichprobe aufgrund der geschlechtsspezifischen Zusammensetzung von Personen mit Autismus-Spektrum-Störung wahrscheinlich überwiegend aus Männern besteht, wird es nicht möglich sein, Geschlechtsunterschiede bei diesen Effekten zu bewerten. Die Forscher werden nach Möglichkeit Ergebnisse für die Gesamtstichprobe, die männliche Untergruppe und die weibliche Untergruppe präsentieren.

Leistung. Bei der vorgeschlagenen Stichprobe von 40 Teilnehmern werden die Ermittler 0,80 haben Fähigkeit, moderate Zusammenhänge zwischen sozialen Variablen und Ergebnissen (f2=.21) in den Zielen 1a und 1b zu erkennen. Für Ziel 1b und 2b haben wir .80 Leistung, um moderate Effekte von f2=.26 zu erkennen.