Hybride Geautomatiseerde EF-training met Virtuele Menselijke Stimuli voor Autisme

Om de integratie van executieve functies (EF) en de verwerking van sociaal-emotionele signalen te faciliteren, hebben we een nieuw op executieve functies gericht thuis-trainingsprogramma ontwikkeld dat gebruik maakt van virtuele, cultureel relevante menselijke gezichtsstimuli voor autistische personen. We zullen autistische deelnemers in de leeftijd van 8-17 jaar vragen om deel te nemen aan training met deze nieuw ontwikkelde applicatie thuis, gedurende een periode van twee weken, met vijf sessies van 30 minuten per week.

De nieuw ontwikkelde hybride computertrainingsapplicatie bevat drie spellen die zich richten op de drie kerncomponenten van executieve functies (EF): shifting, inhibitie en updating (Miyake et al., 2000). Deze spellen maken gebruik van 20 virtuele Aziatische personages gegenereerd met Character Creator 4 (Reallusion Inc.).

Het Gezicht-Beoordelingsspel (Categorisatie of "分類") traint shifting en mentale flexibiliteit door betrokkenheid bij geslachts- en emotiebeoordelingen (de Vries & Geurts, 2012). Elke ronde heeft 33 trials. Trials beginnen met een blanco periode, gevolgd door een cue-periode die duurt tussen 2000 ms en een afnemende duur van 1000 ms tot 200 ms naarmate de moeilijkheidsgraad toeneemt. De cue is "Geslacht" of "Emotie". Na deze periodes wordt een gezicht dat blijdschap of angst uitdrukt getoond in het midden van het scherm. De speler beoordeelt het geslacht (mannelijk/vrouwelijk) of de emotie (blij/bang) van het gezicht op basis van de cue, en reageert zo snel en nauwkeurig mogelijk. Trials zijn ofwel herhalings-trials (zelfde beoordeling als de vorige) of switch-trials (verschillende beoordeling). Prestatie-indices zijn onder meer de gemiddelde switch-reactietijd (RT) en switch-kosten RT, gebruikt voor moeilijkheidsaanpassing.

Het Blik-Pijlen Spel (Wijs de Weg Aan of "指點迷津") traint inhibitie en interferentiecontrole door het verwerken van blikrichting te vereisen te midden van afleiders (Eriksen & Eriksen, 1974). Elke ronde heeft 32 trials. Trials beginnen met een blanco periode, waarna een neutraal of emotioneel gezicht wordt getoond samen met pijl-flankers die naar links of rechts wijzen. Het aantal pijlparen neemt toe van één tot vijf over de niveaus, wat grotere interferentie creëert wanneer de richting van het doel en de flanker niet overeenkomen (Chanceaux et al., 2014). De speler beoordeelt de blikrichting. Trials zijn congruent (blik en pijlen dezelfde richting) of incongruent (tegengestelde richtingen). De prestatie wordt gemeten door de gemiddelde incongruente RT en het RT-verschil tussen incongruente en congruente trials (interferentiescore), gebruikt voor niveau-aanpassing.

Het Running Memory Spel (Karakter Memoratie of "人物記憶") traint het updaten van werkgeheugen door het verwerken van gezichtsidentiteiten (Morris & Jones, 1990). Elke trial begint met een instructiecue, gevolgd door een reeks neutrale of emotionele gezichten. De cue vraagt de speler om een gezicht te onthouden van n trials eerder, waarbij n toeneemt van 1 tot 5 om grotere werkgeheugen-eisen op te leggen. De reekslengte varieert willekeurig van 6 tot 10 gezichten, zonder herhaalde identiteiten. Na de reeks worden vijf recente gezichten getoond, en de speler selecteert het gezicht dat overeenkomt met de cue. Nauwkeurigheid dient als prestatie-index voor niveau-aanpassing.

Beoordelingen van de EF en klinische symptomen van deelnemers zullen worden uitgevoerd binnen één week voor de eerste trainingssessie en binnen één week na de laatste trainingssessie. Daarnaast zullen we de houding van ouders ten opzichte van het programma onderzoeken.

De go/no-go taak meet inhibitie (Picton et al., 2007). Het vereist dat deelnemers op een knop drukken in reactie op één letter (go-trials) en dat ze reageren op andere letters weerhouden (no-go trials). Elke trial bestaat uit een letter die 300 ms verschijnt, gevolgd door een interstimulus-interval van 1.000 tot 1.400 ms (gemiddeld = 1.200 ms). De go:no-go ratio is 3:1, met 240 go-trials en 80 no-go trials. Het vals-alarmpercentage wordt geanalyseerd.

De Sternberg-werkgeheugentaak beoordeelt de opslag en het ophalen van items uit het kortetermijngeheugen (Sternberg, 1966). Het vereist dat deelnemers sets van 3 of 6 hoofdletter Engelse letters onthouden, één voor één. De twee setgroottes zijn even waarschijnlijk en worden in een willekeurige volgorde gepresenteerd. Bij elke trial zien deelnemers een fixatiekruis gedurende 500 ms, gevolgd door de letterstimuli die gedurende 2.000 ms worden gepresenteerd. Dit wordt gevolgd door een blanco periode van 3.000 ms, waarna een kleine letter-probe verschijnt gedurende 1.000 ms, gevolgd door een interstimulus-interval van 1.750 tot 2.250 ms (gemiddeld = 2.000 ms). Het reactietijdvenster is 2.750 ms. Er zijn 28 trials voor elke setgrootte. De nauwkeurigheid bij setgrootte 6 wordt geanalyseerd.

De cijfer-taak-switching-taak meet shifting (Monsell, 2003). Bij elke trial wordt een fixatiekruis getoond gedurende 500 ms. Vervolgens wordt een cue die "groot/klein" (groottebeoordeling) of "oneven/even" (pariteitsbeoordeling) aangeeft, gepresenteerd op 0 ms of 1.000 ms voor een enkel cijfer, variërend van 1 tot 9 (exclusief 5). Bij het zien van het cijfer moeten deelnemers het cijfer beoordelen volgens de cue, zo snel mogelijk via een knopdruk. Een herhalings-trial vindt plaats wanneer de huidige beoordeling hetzelfde is als de vorige, en een switch-trial wordt gedefinieerd wanneer de huidige beoordeling verschilt van de laatste. Deze twee trialtypes en de twee cue-doel-intervallen zijn even waarschijnlijk, met 32 trials voor elke combinatie. De reactietijd (RT) switch-kosten (d.w.z. verschil in gemiddelde RT tussen herhalings- en switch-trials) bij het 0-ms cue-doel-interval, dat geen voorbereiding mogelijk maakt, wordt geanalyseerd.

De Social Responsiveness Scale-2 (SRS-2) heeft 65 items die de sociale functietekorten met autisme meten (bijv. "heeft moeite met het aangaan van relaties met leeftijdsgenoten") (Constantino & Gruber, 2012). Elk item wordt beoordeeld op een 4-puntsschaal van "0" (nooit waar) tot "3" (bijna altijd waar). De vragenlijst levert twee DSM-V-compatibele subschaalscores op, waaronder de Sociale Communicatie en Interactie (SCI) en Beperkte Interesses en Repetitief Gedrag (RRB) scores. De ruwe scores van deze twee subschalen worden geanalyseerd.

Een feedbackvragenlijst wordt ingevuld door ouders om hun houding ten opzichte van het trainingsprogramma te evalueren en suggesties te verzamelen voor spelverbetering. Ze beoordelen zes items op een 7-punts Likert-schaal, van -3 tot +3. Deze items omvatten 'interessantheid van de trainingsspellen' (van zeer saai tot zeer interessant), 'moeilijkheidsgraad van de trainingsspellen' (van te makkelijk tot te moeilijk), 'duur van de trainingsspellen' (van te kort tot te lang), 'waargenomen verandering bij het kind na training' (van zeer negatief tot zeer positief), 'tevredenheid met de algemene opzet van de training' (van zeer ontevreden tot zeer tevreden), 'bereidheid om het kind in de toekomst deel te laten nemen aan soortgelijke cognitieve training' (van zeer onwillig tot zeer bereid).

We veronderstellen dat zowel EF als klinische symptomen zullen verbeteren als gevolg van een verbeterde integratie van EF en sociaal-cognitieve processen. De hypothese zal worden bevestigd door t-tests uit te voeren op de uitkomstmaten.