Onderzoek naar voorspellers van respons op een peer-gemedieerde interventie voor kleuters met ASS

Overzicht. Dit project maakt gebruik van een pre-post-behandelingsontwerp met één groep in vier onafhankelijke cohorten kinderen (n=8, 10, 11 en 11 per cohort). Dit ontwerp is geschikt omdat het doel van deze studie is om voorspellers van behandelingsrespons te onderzoeken en de effectiviteit van de interventie is gedocumenteerd in een RCT.

Onderzoeks groep. Dr. Bourque (PI) was de hoofdonderzoeker van een door de NIH gefinancierde R01, waarin een peer-gemedieerde SGD-interventie voor kleuters met ASS werd onderzocht, Co-PI van een RCT-peernetwerkinterventie voor basisschoolleerlingen met ASS (IES), en Co -PI van twee NIH-subsidies (R01, P01) om de communicatieve ontwikkeling van kleuters met ASS/IDD te beoordelen met behulp van OC. Ze heeft bijna 20 jaar gevestigde relaties met lokale districten die deelnemers rekruteren, Dr. Boyd is PI van een door de NIH gefinancierde R01-beurs gericht op de ontwikkeling van uitkomstmaten voor kinderen met ASS, en Co-I van een R01 gericht op voorspellers van behandelingsrespons voor kinderen met ASS. Dr. Salley heeft uitgebreide ervaring met het ontwikkelen van eye-tracking (ET) en bio-gedragsmatige aandachtsmetingen bij baby's/peuters en is PI van een longitudinaal onderzoek naar de ontwikkeling van vroege sociale/niet-sociale aandacht (NIH). Dr. Fleming is directeur van de Research Design and Analysis Unit van het Life Span Institute. Ze heeft als kwantitatieve methodoloog deelgenomen aan 38 door de NIH en USDE ondersteunde beurzen. Consultants voor het team brengen gespecialiseerde expertise mee: (1) Dr. Shic heeft bijgedragen aan het ontwerp van 50 ET-paradigma's en 6000 geregistreerde eye-tracking-datasets, waarvan de meerderheid risico loopt op of gediagnosticeerd is met ASS, en is dus goed voorbereid om begeleiding te bieden in ET-methodologie en -analyse; (2) Dr. McPartland is PI van het door de NIH gefinancierde Autism Biomarker Consortium for Clinical Trials, een grootschalige inspanning om het nut van ET- en EEG-biomarkers bij ASS te evalueren. Hij zal helpen bij het beheer van ET-paradigma's en bij het verzamelen van gegevens.

Voorbeeld en werving. In totaal zullen N=40 kinderen in de leeftijd van 3-6 jaar deelnemen, waarvan n=18 in jaar 1 (cohort 1=8; cohort 2=10) en n=22 in jaar 2 (cohort 3=11; cohort 3=11; cohort 2=10); Cohort 4=11). Deelnemers gaan naar de kleuterschool met toegang tot normaal ontwikkelende leeftijdsgenoten. De ASS-diagnose wordt bevestigd door de criteria Autism Diagnostic Observation Scale-2 en DSM-V, met minimale verbale vaardigheden gedefinieerd als minder dan 20 spontane woorden of symbolen. Elk kind zal symbolische discriminatievaardigheden demonstreren door opzettelijk voorkeursitems te selecteren in 80% van de proeven in twee 1:1-sessies voor volwassenen met behulp van een matching-to-sample-procedure; kinderen die niet aan deze criteria voldoen, worden uitgesloten wegens onvoldoende vaardigheden om te profiteren van SGD-interventie. Werving vindt plaats in lokale kleuterscholen en het register van het Kansas Center for Autism Research and Training, dat meer dan 3000 gezinnen omvat, waarvan ongeveer 65% personen met ASS. De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat ze 40 kinderen kunnen rekruteren gezien het geleidelijke rekruteringsplan in jaar 1 en de teams een relatie hebben opgebouwd met beheerders. Voor elk kind met ASS worden twee leeftijdsgenoten zonder handicap uit hetzelfde klaslokaal (of schoolgebouw) geworven (n=36 leeftijdsgenoten jaar 1; 44 jaar 2; N=80 in totaal). Leraren zullen leeftijdsgenoten aanbevelen die voldoen aan minimaal 6 van de 8 gedragskenmerken met betrekking tot sociale responsiviteit en trouw van leeftijdsgenoten in de eerdere RCT.

Voorbehandeling gestandaardiseerde maatregelen. Bij de inschrijving worden drie gestandaardiseerde metingen afgenomen: (1) de Preschool-Language Scale-5 om de expressieve taalvaardigheid en het auditief begrip van kinderen te beschrijven, (2) de Early Years Battery van de Differential Ability Scales-II om de cognitieve vaardigheden te beoordelen over verbale, non-verbaal redeneren, en ruimtelijke clusters, en (3) de Vineland Adaptive Behavior Scales III-Interview met ouders om communicatieve en adaptieve vaardigheden te beschrijven. De taal- en cognitieve scores van het kind zullen worden gebruikt als indicatoren van globale kindkenmerken en als covariabelen worden toegevoegd aan analytische modellen. Alle gestandaardiseerde tests en sociale variabele metingen zullen worden afgenomen door onderzoekspersoneel dat naïef is om hypothesen te bestuderen.

Meetcontexten. Sociale aandacht en interesse van leeftijdsgenoten zullen worden gemeten in drie contexten op één tijdstip, voorafgaand aan de start van de behandeling: (1) semi-gestructureerde peer-communicatiesteekproef, (2) naturalistische observaties, en (3) eye-tracking (ET) paradigma's . De SGD zal beschikbaar zijn tijdens contexten (1) en (2), en tijdens pauzes in context (3). De eerste context werd gebruikt in de PI's R01 om de communicatie en gezamenlijke aandacht tussen kinderen met ASS en leeftijdsgenoten te meten; het administratiehandboek en de betrouwbaarheidsprocedures bestaan ​​dus al. In dit onderzoek zullen codes worden aangepast om gegevens over sociale aandacht en interesses van leeftijdsgenoten te verzamelen. De PI heeft uitgebreide ervaring met het ontwikkelen van coderingssystemen voor directe observatie en het trainen van personeel om betrouwbaar te zijn in het verzamelen van veelzijdige communicatie- en sociaal gedragsgegevens voor deze populatie. Samen met de ET-ervaring van Dr. Salley heeft ons team er alle vertrouwen in dat het verzamelen van betrouwbare gegevens in de drie geplande contexten haalbaar is.

1. Voorbeeld van semi-gestructureerde peer-communicatie: dit wordt afgenomen op school, in een stille kamer met het kind in het centrum en één peer; totale beoordelingstijd is 25-35 minuten voor 12 gescripte activiteiten (2-3 minuten/taak). De PI zal de examinator trainen om de beoordeling getrouw af te nemen (d.w.z. 80% van de stappen, zie Bijlage A) gedurende drie oefensessies. De 12 scripts creëren mogelijkheden voor het kind om te communiceren na de presentatie door klasgenoten van elke taak (bijvoorbeeld bubbels geven met een vastgelijmd deksel). Het coderen van de twee sociale gedragingen vindt plaats binnen een start-stopvenster van 1 minuut onmiddellijk na presentatie door collega's van elke taak (totale codeertijd 12 minuten).
2. Naturalistische observaties: drie voorschoolse contexten zullen gedurende één dag gedurende 10 minuten worden geobserveerd, in totaal 30 minuten. We nemen meerdere observaties op tijdens naturalistische omgevingen die verschillende communicatiemogelijkheden bieden. Om consistentie in de klas te bieden en het kind de mogelijkheid te bieden om met volwassenen en/of leeftijdsgenoten om te gaan, zijn de drie contexten (1) snack met een volwassen aanwezig, (2) vrij spel met alleen kinderen, en (3) een kleine groep leeractiviteit met zowel leeftijdsgenoten als volwassenen.
3. Eye-tracking-paradigma's/methode: Eye-tracking-metingen zullen worden verzameld in Dr. Salley's Child Development Lab met behulp van de Tobii TX300, die op grote schaal is gebruikt bij jonge kinderen met ASS omdat het niet-invasief is (geen apparatuur aan het kind bevestigd) en robuust is voor bewegingen van het hoofd. Dit op een bureau gemonteerde systeem registreert oogbewegingen terwijl proefpersonen scènes bekijken op een 17-inch monitor. Kinderen zullen deelnemen aan drie gevestigde eye-tracking-taken waarvan is aangetoond dat ze gevoelig zijn voor individuele verschillen en die met succes worden gebruikt bij kinderen met ASS van verschillende ernstniveaus. De Static Visual Exploration Task bestaat uit 12 beeldarrays van 12 personen (volwassenen; kinderen) en/of objecten (de helft zijn objecten en lachende gezichten; de andere helft zijn alleen objecten), die elk gedurende 10 seconden in een vaste volgorde worden gepresenteerd (ca. 5 min totaal). De Dynamic Visual Exploration Task bestaat uit 12 stille video-arrays van objecten en mensen (volwassenen), waarbij elke array vier video's bevat die gelijktijdig worden afgespeeld in elk kwadrant van het scherm, met gezichts- en objectlocaties pseudo-gerandomiseerd (ong. 4 minuten). Het onderzoeksteam zal deze taak aanpassen om video's van gezichten van kinderen met emoties op te nemen, naast de bestaande emotiegezichten van volwassenen. De Interactive Visual Exploration Task bestaat uit 22 stille, naturalistische video's van paren kinderen die coöperatief en parallel spelen met objecten (inclusief episodes van sociale communicatie) in verschillende omgevingen, elk gedurende 15 seconden gepresenteerd in een vaste volgorde (ong. 5,5 min totaal).

Maatregelen voor sociale variabelen. Bij de voorbehandeling worden alle sociale variabelen live gecodeerd met behulp van Pocket Observer dat op tablets is geïnstalleerd. Gegevens worden geüpload naar Noldus Observer XT-projecten op een laboratoriumcomputer voor analyse en secundaire codering. Onderzoekspersoneel zal gedurende drie sessies worden getraind tot een criterium van 80% interbeoordelaarsbetrouwbaarheid voor alle sociale gedragingen (zie appendix B) met behulp van opnames van sociale interacties van kinderen uit de PI's R01.

Sociale aandacht: Voor de semi-gestructureerde (12 min. totaal) en naturalistische beoordelingen (30 min. totaal), zal sociale aandacht zijn (a) het totale % van de tijd dat het kind visueel naar het gezicht van de peer kijkt, en (b) het totale % van de tijd dat het kind zorgt visueel voor het gezicht van de volwassene. Voor eye tracking-beoordelingen is sociale aandacht het totale % tijd dat het kind visueel aandacht besteedt aan gezichten van volwassenen en leeftijdsgenoten in de statische en dynamische visuele verkenningstaken.

Peer-interesse: Voor semi-gestructureerde en naturalistische beoordelingen, zal peer-interesse de totale percentages zijn van (a) gezamenlijke aandacht van kinderen voor acties/activiteiten van leeftijdgenoten, door te kijken naar het object waarop wordt gereageerd en vervolgens naar het gezicht van leeftijdgenoten binnen 5 seconden, en (b) kind imitatie van peer acties/activiteiten binnen 5 sec. Voor eye tracking-beoordelingen is de interesse van leeftijdsgenoten het totale % tijd dat het kind visueel aanwezig is bij gezichten en activiteiten van leeftijdsgenoten tijdens de interactieve visuele verkenningstaak.

Baseline en interventie uitkomstmaten. De twee primaire metingen die tijdens de uitgangssituatie en 8 weken na het begin van de behandeling moeten worden verzameld, zijn: (1) totaal aantal spontane opzettelijke communicatiehandelingen van het kind, en (2) totaal aantal wederzijdse uitwisselingen tussen kind en leeftijdsgenoten. Het tijdsbestek werd geselecteerd op basis van duidelijke winsten die werden waargenomen gedurende de eerste 8 weken van de behandeling in de vorige R01 (zie figuur 1). Voor elke meting wordt de totale frequentie verkregen over drie sessies van 10 minuten op elk tijdstip (totaal 30 minuten voor en na), waarbij het totale aantal handelingen wordt gemiddeld over de drie sessies en omgezet in een snelheid per minuut. Wijzigingen in elk tarief worden gebruikt in de analyses. Opzettelijke handelingen worden gedefinieerd als het gebruik van een communicatieve modus (bijv. gebaren, spraak, SGD) die duidelijk gericht is op een leeftijdsgenoot waarbij gebruik wordt gemaakt van oogcontact/lichaamsoriëntatie om te communiceren voor een functioneel doel (bijv. verzoeken om objecten/acties, commentaar of protest). Elke opzettelijke handeling wordt gecodeerd als een initiatie (IN) of reactie (RS), met RS's gecodeerd binnen 5 seconden na de handeling van het andere kind. Als er 5 seconden verstrijken zonder een RS, wordt de volgende handeling gecodeerd als een nieuwe IN. Elke IN + RS-reeks tussen kind en leeftijdsgenoot wordt gecodeerd als één wederzijdse uitwisseling; langere IN + RS-uitwisselingen zijn mogelijk als een kind binnen 5 seconden blijft reageren (d.w.z. IN + RS + RS + RS - 5 sec pauze - IN + RS). Dit coderingssysteem is gebaseerd op de gepubliceerde studies van de PI's.

Uitkomstmaat voor generalisatie. Bij baseline en 8 weken na het begin van de behandeling, wanneer gegevens over de uitkomst van de interventie worden verzameld, worden de percentages van de twee afhankelijke variabelen (d.w.z. spontane, opzettelijke kindercommunicatiehandelingen en wederkerige handelingen) gedurende 10 minuten gecodeerd in twee niet-interventiesituaties (totaal 20 min): snack en vrij spelen. De totale snelheid voor elke variabele wordt gemiddeld over de 20 minuten en de verandering in elke snelheid van pre- naar post-generalisatiesondes zal in de analyses worden gebruikt.

Basislijnprocedures. Voorafgaand aan de behandeling zal één kind-peer-dyade aan een tafel zitten en deelnemen aan drie sociale activiteiten van 10 minuten die vaak worden waargenomen in de kleuterschool (bijv. Matching-games, puzzels). Kinderen krijgen de instructie om bij elkaar te blijven en te spelen, waarbij de SGD (iPad) is geprogrammeerd om bij de activiteit te passen. Er worden geen aanwijzingen voor volwassenen gegeven. De twee leeftijdsgenoten die voor elk kind met ASS worden aangeworven, zullen volgens een roulerend schema deelnemen.

Interventieprocedures. Vier cohorten kinderen krijgen de interventie in twee wekelijkse sessies van 30 minuten gedurende 8 weken, waarbij één cohort begint in de herfst en één in de winter van elk studiejaar (n=18 jaar 1; n=22 jaar 2). Om met vier cohorten haalbaar te interveniëren, zal de PI onderzoeksmedewerkers opleiden om de interventie uit te voeren. Met behulp van trainingsmateriaal dat is ontwikkeld in haar R01, wordt het personeel getraind tot 90% getrouwheid van 10 stappen. We volgen gelijktijdige logopedie, ABA-therapie en andere therapieën die binnen en buiten de school worden ontvangen.

SGD Setup en vertrouwdheid. Alle kinderen krijgen een iPad met Touch Chat-app als SGD om te gebruiken voor de duur van het onderzoek. We raden alle kinderen aan om de hele schooldag toegang te hebben tot SGD. Het gebruik van SGD op school en thuis wordt gemonitord met geautomatiseerde datalogging-software die op elke iPad is geïnstalleerd.

Peer-training. Peers worden getraind in drie sessies van 30 minuten volgens de Stay-Play-Talk with iPad-benadering van de eerdere OC-onderzoeken van de PI's. Elke stap wordt aangeleerd met behulp van een standaardprotocol van discussie, modellering, oefening en feedback, gericht op: (1) Blijf (zit dichtbij; als je vriend beweegt, beweeg je), (2) spelen (speelgoed delen; om de beurt) en (3 ) Praten met iPad (Kijken en luisteren; Duwen en praten), en een extra stap gevonden om de reacties van kinderen te vergroten (4) Aandacht krijgen en vasthouden en wachten. De peer creëert een afwachtende pauze voor het focale kind om te communiceren door aandacht te trekken, een object vast te houden (buiten bereik) en te wachten.

Directe SGD-instructie met getrainde peer. Elke peer zal op roterende basis deelnemen aan een activiteit van 15 minuten. De eerste 5 minuten zijn gericht op het herhalen van de vaardigheden Stay-Play-Talk, kind-collega-oefeningen met behulp van de iPad en feedback van volwassenen. In de volgende 10 minuten observeert de uitvoerder de interacties van de kinderen en geeft indien nodig aanwijzingen met een minst-naar-meest-hiërarchie voor succesvolle communicatie-uitwisselingen. Dat wil zeggen, leeftijdsgenoten worden gevraagd om het gebruik van SGD te modelleren en het kind te helpen een symbool in te drukken voordat de volwassene communicatie met het kind uitlokt. Sessies zullen gedurende 8 weken twee keer per week worden gegeven, voldoende tijd voor interventierespons (zie figuur 1).

Getrouwheidsprocedures. Er zullen twee formulieren worden gebruikt om de getrouwheid van de toediening door volwassenen te controleren om: (1) peers te coachen in de semi-gestructureerde beoordeling voorafgaand aan de behandeling, en (2) tweemaal per week PMI + SGD-behandeling uit te voeren. Om te controleren of het behandelprotocol wordt nageleefd en om lotgenoten te identificeren die mogelijk meer ondersteuning nodig hebben, wordt gedurende 30% van de sessies getrouwheid aan de behandeling van lotgenoten verzameld. Als een peer gedurende twee sessies onder de 60% betrouwbaarheid komt, wordt er een opfrissessie van 20 minuten gegeven. De gemiddelde getrouwheid van de peer-implementatie in de R01 was 80% voor alle getrainde peers, en omscholing was nodig met slechts drie peers (5% van het totaal).

Gegevensanalyse. Initiële analyses zullen de distributies van de twee veranderingen in de uitkomsten van snelheidsvariabelen onderzoeken, en indien nodig zullen gegeneraliseerde lineaire modellen met geschikte linkfuncties worden gebruikt. In eerste analyses wordt gekeken naar cohorteffecten, hoewel er geen verschillen worden verwacht. Voor elk doel zullen aparte modellen worden onderzocht voor de verandering in het communicatietempo van het kind en de verandering in het tempo van wederzijdse uitwisselingen. Vanwege de relatief kleine steekproef zullen in elk model beperkte sets van voorspellers worden onderzocht. Voor doelstelling 1a zullen afzonderlijke regressiemodellen worden gebruikt om de relatieve associatiesterkte en de voorspellende waarde van elk paar sociale variabelen voor respons op interventie te bepalen. PLS-5- en DAS-II-scores zullen als covariaten in alle modellen worden ingevoerd vanwege aangetoonde associaties tussen taalvaardigheid en cognitieve vaardigheden en communicatieresultaten. Zo zullen bijvoorbeeld de mate van gezamenlijke aandacht en de mate van imitatie bij naturalistische observaties samen worden onderzocht als indicatoren van interesse van gelijken. Pseudo-R2-waarden zullen worden vergeleken tussen de 6 modellen (interesse van collega's en sociale aandacht voor elke beoordelingscontext) voor elk resultaat om te bepalen welke sociale voorspellers verantwoordelijk zijn voor de meeste variantie in communicatiewinst. Om het effect van meetcontext op de sterkte van de relatie tussen sociale voorspellers en uitkomsten te bepalen (Doel 1b), zullen de twee sociale aandachtsvariabelen en twee peerinteressevariabelen uit dezelfde context samen worden onderzocht, maar zonder aanvullende covariabelen vanwege de beperkte steekproefomvang. Pseudo-R2-waarden zullen worden gebruikt om de contexten beschrijvend te vergelijken om te bepalen welke voorspellers verantwoordelijk zijn voor de meeste variantie in interventie-uitkomsten. Meervoudige imputatie of FIML-schatting zal worden gebruikt om exogene variabelen in de waarschijnlijkheidsfunctie te brengen en rekening te houden met ontbrekende gegevens in zowel doel 1a als doel 1b, hoewel de ontbrekende gegevens minimaal waren in de vorige proef van de PI. Er zullen parallelle analyses worden uitgevoerd om te bepalen of sociale variabelen de twee algemene communicatie-uitkomsten voorspellen (doel 2a). Communicatieresultaten zullen voortkomen uit interacties met leeftijdsgenoten in niet-behandelomgevingen, maar de voorspellers en aanpak zullen dezelfde zijn als in doel 1. Evenzo zullen de analyses voor doel 2b het proces volgen dat is beschreven voor doel 1b.

Seks als biologische variabele. Omdat de steekproef waarschijnlijk overwegend mannelijk is vanwege de geslachtssamenstelling van personen met ASS, zal het niet mogelijk zijn om sekseverschillen op deze effecten te beoordelen. De onderzoekers presenteren indien mogelijk de resultaten voor de totale steekproef, de mannelijke subgroep en de vrouwelijke subgroep.

Stroom. Met de voorgestelde steekproef van 40 deelnemers hebben de onderzoekers 0,80 vermogen om matige associaties tussen sociale variabelen en uitkomsten te detecteren (f2=.21) in doelen 1a en 1b. Voor doel 1b en 2b hebben we .80 vermogen om matige effecten van f2=.26 te detecteren.