Percepción del habla en ruido en el autismo y el X frágil

Los participantes tendrán entre 15 y 35 años con autismo, síndrome de X frágil y autismo, y un grupo en desarrollo típico, emparejados por edad y sexo (n = 20 por grupo). Estas edades son lo suficientemente amplias como para permitir un reclutamiento suficiente sin la posible confusión de la pérdida auditiva relacionada con la edad. Los investigadores no excluirán a los participantes de ninguno de los grupos de autismo según su capacidad cognitiva si pueden completar las tareas del estudio; los investigadores esperan determinar estadísticamente los efectos de las habilidades cognitivas y del lenguaje sobre la activación neuronal modelando los efectos continuos del coeficiente intelectual sobre los hallazgos.

La estrategia de reclutamiento se realiza a través de correo electrónico y anuncios en las redes sociales, contactando a participantes anteriores del estudio que han dado su consentimiento para comunicarse sobre estudios futuros, y a través de organizaciones y fundaciones locales y nacionales, incluida la Fundación Nacional Frágil X.

Las medidas de audición incluirán 1) audiometría conductual presentada a través de auriculares calibrados 2) Emisiones otoacústicas (OAE) entre 2000 y 8000 Hz. Los investigadores utilizarán dos tareas para medir la percepción del habla en medio del ruido. La tarea 3) Dígitos en ruido (DIN) requiere que los participantes repitan dígitos individuales hablados con ruido de fondo. Luego, el volumen de los dígitos hablados varía de forma adaptativa según el desempeño del participante y se calcula un umbral de recepción del habla (SRT). El SRT indica la relación entre el habla y el nivel de ruido en dB en el que el participante informa correctamente el dígito el 50% del tiempo. Los investigadores utilizarán una variación del DIN que incluye presentación interaural "en fase" (diótica) y "fuera de fase" (antifásica), que permite caracterización de la percepción de la estructura fina temporal.

La segunda tarea de habla en ruido es la 4) subprueba de Atención auditiva del Woodcock Johnson III. Esta tarea no requiere ninguna expresión verbal; en lugar de eso, los participantes tocan o señalan la imagen de una palabra que escuchan. El ruido de fondo es variado y se registra la capacidad del individuo para identificar correctamente la palabra en diferentes proporciones de habla y ruido. Las variables de resultado de esta prueba incluyen tanto una puntuación bruta de números correctos en un rango de relaciones habla-ruido como una puntuación estándar normalizada por edad. Los investigadores están utilizando pruebas que minimizan los requisitos verbales por dos razones. En primer lugar, esto permitirá la inclusión de más participantes en lugar de excluir a aquellos con deterioro cognitivo. En segundo lugar, al minimizar las contribuciones de la memoria de trabajo requerida para las cadenas de dígitos y el uso de pistas contextuales (como puede ocurrir con oraciones en ruido), los investigadores pueden centrarse en las verdaderas diferencias entre grupos en la percepción del habla en ruido.

Finalmente, los investigadores utilizarán una tarea DIN audiovisual en la que se combinan estímulos de un solo dígito con el estímulo ovalado dinámico utilizado en el paradigma de neuroimagen para determinar los efectos conductuales de agregar un estímulo visual.

Las medidas de comportamiento incluirán evaluaciones estandarizadas de síntomas y experiencias sensoriales (perfil sensorial, cuestionario de experiencias sensoriales, cociente de percepción sensorial [33]), síntomas de comunicación social (cociente del espectro autista, escala de capacidad de respuesta social), síntomas de comportamiento restrictivo/repetitivo (cuestionario de comportamientos repetitivos). 2 y Cuestionario de conductas repetitivas para adultos-2 [34]), habilidades cognitivas verbales y no verbales (Stanford Binet V) y destreza (tarea Purdue Pegboard, Inventario de destreza de Edimburgo). La mayoría de estas medidas tienen una opción de autoinforme y de informe de los padres, cuyo uso permitirá a los investigadores obtener datos de participantes con una amplia gama de habilidades. También están normalizados tanto en muestras de adolescentes como de adultos.

Estímulos fisiológicos: los estímulos del habla incluyen sílabas consonánticas-vocales repetidas presentadas dentro de un paradigma de negatividad extraña/desadaptación (MMN) que incluye sílabas frecuentes y estándar y sílabas desviadas poco frecuentes. Los estímulos sonoros son ruidos de "balbuceo" (parecidos a un habla pero ininteligibles).

Paradigma: los investigadores utilizarán dos tipos de neuroimagen dentro de un límite para medir la actividad cerebral: 1) la espectroscopia funcional del infrarrojo cercano (fNIRS) utiliza luz entregada y medida en frecuencias particulares en el cuero cabelludo para determinar cambios en la oxigenación de la hemoglobina en la superficie cortical y 2) Los potenciales relacionados con eventos (ERP) registran cambios en el voltaje en la superficie del cuero cabelludo en relación con los cambios en la presentación del estímulo. Los investigadores compararán la actividad cerebral entre cuatro condiciones: 1) habla sola 2) ruido solo 3) habla en ruido y 4) habla en ruido con un óvalo dinámico. Los estímulos se presentarán en ensayos cortos (ERP) integrados en bloques más largos (fNIRS). Específicamente, se presentarán constantemente sílabas repetidas estándar y desviadas durante 15 segundos, seguidos de 13 a 17 segundos de descanso nervioso. Esto permite a los investigadores medir la respuesta dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) durante el bloque de 30 segundos (fNIRS) mientras miden los ERP a estímulos desviados dentro de esos bloques. Los investigadores también presentarán el habla incrustada en ruido con un óvalo animado que se expande y contrae con la amplitud de los sonidos de consonantes y vocales para determinar los efectos de una señal visual no social en la percepción auditiva.

Neuroimagen: EEG integrado de 32 canales basado en gel y sistema fNIRS de 30 canales con colocación estándar 10-20. Las variables del EEG incluirán la amplitud y latencia del MMN en respuesta a sílabas desviadas, potencia relacionada con eventos durante las condiciones de ruido y habla, y oscilaciones del estado de reposo. Las variables fNIRS incluirán la lateralización y amplitud de la respuesta neuronal al habla y al ruido en regiones de interés del funcionamiento tanto auditivo como ejecutivo. De manera similar a los estudios de habla en ruido con resonancia magnética funcional, los investigadores compararán el habla sola, el ruido solo y el habla en ruido para mapear la actividad cortical durante el procesamiento del habla en ruido [38].

Después de completar el consentimiento/asentimiento/permiso por teléfono, los participantes y sus tutores (según sea necesario) completarán una entrevista por teléfono que incluye la administración de las Escalas de Comportamiento Adaptativo de Vineland y una breve revisión del historial médico y conductual. También recibirán un paquete por correo con formularios que deben completar antes de la visita en persona, que pueden enviarse por correo con un sobre previamente sellado y con la dirección o llevarse a la visita del estudio y completarse allí. Estos formularios incluirán 1) medidas de procesamiento sensorial (perfil sensorial, cuestionario de experiencias sensoriales, cociente de percepción sensorial) 4) medidas de comunicación social (cociente del espectro autista, escala de capacidad de respuesta social) y evaluación de conductas restrictivas/repetitivas (cuestionario de conductas repetitivas3, cuestionario de conductas repetitivas para adultos) ). Todos los datos recopilados antes de la visita del estudio estarán etiquetados con un número de identificación del sujeto e incluirán la fecha de nacimiento del participante. Las identificaciones del estudio están vinculadas al nombre de cada participante en una base de datos única protegida con contraseña a la que solo pueden acceder el IP del estudio y otras personas aprobadas por la junta de revisión institucional para este estudio específico.

Durante la visita del estudio en persona, los participantes y/o los padres revisarán los formularios de consentimiento/asentimiento/permiso antes de comenzar los procedimientos del estudio. Luego, los participantes completarán medidas auditivas, incluidos umbrales auditivos, emisiones otoacústicas, percepción de dígitos en ruido y la tarea de Atención auditiva. También completarán una medida de habilidades cognitivas (Stanford-Binet, quinta edición) y podrán completar el Programa de observación de diagnóstico de autismo según sea necesario para confirmar el estado del diagnóstico.

Finalmente, los participantes completarán el paradigma cortical de percepción del habla en ruido. Para completar este paradigma, los participantes usarán una gorra elástica de tamaño individual según la circunferencia de la cabeza (ActiCap equipado con detectores y fuentes láser NIRX además de EEG de 32 canales). Los electrodos están basados ​​en gel y el gel se aplicará antes de la aplicación de la gorra o después de la colocación de la gorra, según la comodidad del participante. Mientras se mide la circunferencia de la cabeza, se colocará una pequeña cantidad de gel para electrodos en el antebrazo para garantizar que el participante no muestre sensibilidades en la piel. Una vez que se determina que no hay sensibilidades, se colocará la tapa y se aplicará gel adicional según sea necesario para reducir la impedancia; La aplicación previa de gel reduce el tiempo de colocación del tapón. Una vez colocada la gorra, se presentarán estímulos sonoros a través de parlantes a cada lado de un monitor de computadora, mientras se reproducen videos no sociales para mantener la atención. Los estímulos sonoros incluyen sonidos breves del habla (/ba/,/da/) y balbuceos de fondo. Estos ocurrirán en formato de bloques, con bloques que durarán 15 segundos y una fluctuación de 13 a 17 segundos entre bloques. Dentro de los bloques con sonidos del habla, los sonidos cambiarán entre las consonantes ba y da para capturar respuestas neuronales al cambio de sonido. El paradigma total es de 25 minutos, pero los participantes podrán detenerse en cualquier momento antes de ese momento. Los datos recopilados durante el protocolo de neuroimagen incluyen 1) un video de la colocación de la tapa que se usará para la localización fotométrica del optodo 2) un video del participante que se usará más adelante para excluir cualquier ensayo con movimiento claro y 3) recopilación de datos hemodinámicos y electrofisiológicos del cerebro. Los videos utilizados para la localización de optodos fotométricos y la exclusión de la prueba se etiquetarán por ID del sujeto y se almacenarán en una carpeta protegida con contraseña en una unidad a la que solo puede acceder el personal del estudio aprobado por el IRB. Los datos hemodinámicos y electrofisiológicos se etiquetarán con la identificación del sujeto y se almacenarán en la computadora de adquisición, que también está protegida con contraseña, antes del análisis de datos.

Luego, los participantes completarán la condición audiovisual mientras continúan usando la gorra fNIRS/EEG. En esta condición, los participantes escucharán sonidos como los descritos anteriormente pero también verán una forma en la pantalla de la computadora que se mueve. La forma será un óvalo relleno de negro sobre un fondo blanco, cuya altura variará de manera similar a la intensidad del sonido, de modo que esté temporalmente alineado con el inicio de las vocales. No existe ninguna tarea de comportamiento para esta medida. Los investigadores utilizarán videos recopilados durante la tarea para determinar si el participante está mirando la pantalla o lejos antes del análisis de los datos de la actividad cerebral.

Solo accederá a los datos el personal del estudio aprobado por el CCHMC IRB para esos estudios específicos, y se proporcionarán al IP para este estudio según los acuerdos de intercambio de datos, incluido el consentimiento del participante para compartir datos. Una vez que los datos estén etiquetados con la identificación del estudio para el presente estudio, no se vincularán al nombre del participante.