Hybrid datorbaserad EF-träning med virtuella mänskliga stimuli för autism

För att underlätta integrationen av exekutiva funktioner (EF) och bearbetning av socio-emotionella signaler utvecklade vi ett nytt hemmabaserat EF-träningsprogram som använder virtuella, kulturellt relevanta mänskliga ansiktsstimuli för autistiska individer. Vi kommer att be autistiska deltagare i åldern 8–17 att delta i träning med denna nyligen utvecklade applikation hemma under en tvåveckorsperiod, med fem 30-minuterssessioner per vecka.

Den nyligen utvecklade hybriddatoriserade träningsapplikationen har tre spel som riktar sig mot de tre kärnkomponenterna i exekutiv funktion (EF): skiftning, inhibering och uppdatering (Miyake et al., 2000). Dessa spel använder 20 virtuella asiatiska karaktärer skapade med Character Creator 4 (Reallusion Inc.).

Ansiktsbedömningsspelet (Kategorisering eller "分門別類") tränar skiftning och mental flexibilitet genom att involvera kön och känslobedömningar (de Vries & Geurts, 2012). Varje omgång har 33 försök. Försöken börjar med en tom period, följt av en ledtrådsperiod som varar mellan 2000 ms och en minskande varaktighet från 1000 ms till 200 ms när svårigheten ökar. Ledtråden är antingen "Kön" eller "Känsla". Efter dessa perioder visas ett ansikte som visar glädje eller rädsla i mitten av skärmen. Spelaren bedömer ansiktets kön (man/kvinna) eller känsla (glad/rädd) baserat på ledtråden och svarar så snabbt och korrekt som möjligt. Försöken är antingen upprepningsförsök (samma bedömning som föregående) eller växlingsförsök (annan bedömning). Prestandaindex inkluderar medelväxlingsreaktionstid (RT) och växlingskostnads-RT, som används för svårighetsjustering.

Blickpil-spelet (Peka ut vägen eller "指點迷津") tränar inhibering och interferenskontroll genom att kräva bearbetning av blickriktning bland distraktorer (Eriksen & Eriksen, 1974). Varje omgång har 32 försök. Försöken börjar med en tom period, sedan presenteras ett neutralt eller känslomässigt ansikte tillsammans med pilflankörer som pekar åt vänster eller höger. Antalet pilpar ökar från ett till fem över nivåerna, vilket skapar större interferens när mål- och flankerriktningar inte matchar (Chanceaux et al., 2014). Spelaren bedömer blickriktning. Försöken är antingen kongruenta (blick och pilar samma riktning) eller inkongruenta (motsatta riktningar). Prestanda mäts av den genomsnittliga inkongruenta RT och RT-skillnaden mellan inkongruenta och kongruenta försök (interferenspoäng), som används för nivåjustering.

Löpande minnesspelet (Karaktärsmemorering eller "人物記憶") tränar uppdatering av arbetsminne genom att bearbeta ansiktsidentiteter (Morris & Jones, 1990). Varje försök börjar med en instruktionsledtråd, följt av en sekvens av neutrala eller känslomässiga ansikten. Ledtråden uppmanar spelaren att komma ihåg ett ansikte från n försök tidigare, där n ökar från 1 till 5 för att ställa större krav på arbetsminnet. Sekvenslängden varierar slumpmässigt från 6 till 10 ansikten, utan upprepade identiteter. Efter sekvensen visas fem nyligen sedda ansikten, och spelaren väljer ansiktet som matchar ledtråden. Noggrannhet fungerar som prestandaindex för nivåjustering.

Bedömningar av deltagarnas EF och kliniska symptom kommer att genomföras inom en vecka före den första träningssessionen och inom en vecka efter den sista träningssessionen. Dessutom kommer vi att undersöka föräldrars attityder till programmet.

Go/no-go-uppgiften mäter inhibering (Picton et al., 2007). Den kräver att deltagarna trycker på en knapp som svar på en bokstav (go-försök) och avstår från svar på andra bokstäver (no-go-försök). Varje försök består av en bokstav som visas i 300 ms, följt av ett interstimulusintervall på 1 000 till 1 400 ms (medel = 1 200 ms). Go:no-go-förhållandet är 3:1, med 240 go-försök och 80 no-go-försök. Falsklarmfrekvensen analyseras.

Sternbergs arbetsminnesuppgift bedömer lagring och hämtning av objekt från korttidsminnet (Sternberg, 1966). Den kräver att deltagarna minns uppsättningar av 3 eller 6 versala engelska bokstäver, en i taget. De två uppsättningsstorlekarna är lika sannolika och presenteras i slumpmässig ordning. På varje försök ser deltagarna ett fixeringskors i 500 ms, följt av bokstavsstimuli som presenteras i 2 000 ms. Detta följs av en tom period på 3 000 ms, sedan visas en gemen bokstavsprobe i 1 000 ms, följt av ett interstimulusintervall på 1 750 till 2 250 ms (medel = 2 000 ms). Svarstidsfönstret är 2 750 ms. Det finns 28 försök för varje uppsättningsstorlek. Noggrannheten vid uppsättningsstorlek 6 analyseras.

Sifferuppgiftsväxlingsuppgiften mäter skiftning (Monsell, 2003). På varje försök visas ett fixeringskors i 500 ms. Därefter presenteras en ledtråd som indikerar antingen "stor/liten" (storleksbedömning) eller "udda/jämn" (paritetsbedömning) antingen vid 0 ms eller 1 000 ms före en enskild siffra, från 1 till 9 (exklusive 5). När deltagarna ser siffran måste de bedöma siffran enligt ledtråden så snabbt som möjligt via ett knapptryck. Ett upprepningsförsök inträffar när den aktuella bedömningen är densamma som den föregående, och ett växlingsförsök definieras när den nuvarande bedömningen skiljer sig från den senaste. Dessa två försökstyper och de två ledtråd-måltidsintervallen är lika sannolika, med 32 försök för varje kombination. Reaktionstidsväxlingskostnaden (dvs. skillnaden i medel-RT mellan upprepnings- och växlingsförsök) vid 0 ms ledtråd-måltidsintervall, som inte tillåter någon förberedelse, analyseras.

Social Responsiveness Scale-2 (SRS-2) har 65 frågor som mäter de sociala funktionsbrister som är förknippade med autism (t.ex. "har svårt att relatera till jämnåriga") (Constantino & Gruber, 2012). Varje fråga betygssätts på en 4-gradig skala från "0" (aldrig sant) till "3" (nästan alltid sant). Frågeformuläret ger två DSM-V-kompatibla delskalpoäng, inklusive Social kommunikation och interaktion (SCI) och Begränsade intressen och repetitivt beteende (RRB) poäng. Råpoängen för dessa två delskalor analyseras.

Ett feedbackformulär fylls i av föräldrar för att utvärdera deras attityder till träningsprogrammet och samla förslag på spel förbättringar. De betygsätter sex frågor på en 7-gradig Likert-skala, från -3 till +3. Dessa frågor inkluderar 'intressantheten i träningsspelen' (från mycket tråkigt till mycket intressant), 'svårighetsgraden i träningsspelen' (från för lätt till för svårt), 'längden på träningsspelen' (från för kort till för lång), 'upplevd förändring hos barnet efter träning' (från mycket negativ till mycket positiv), 'tillfredsställelse med den övergripande arrangemanget av träningen' (från mycket missnöjd till mycket nöjd), 'vilja att låta barnet delta i liknande kognitiv träning i framtiden' (från mycket ovillig till mycket villig).

Vi hypoteserar att både EF och kliniska symptom kommer att förbättras på grund av förbättrad integration av EF och social-kognitiva processer. Hypotesen kommer att bekräftas genom att utföra t-test på utfallsmåtten.