Eye tracking bambini piccoli con autismo

Lo scopo del seguente protocollo è fornire raccomandazioni metodologiche che ottimizzino la ricerca, la progettazione, l'acquisizione dei dati e l'analisi psicometrica per lo studio del tracciamento oculare in bambini piccoli con disturbi dello spettro autistico o altre disabilità dello sviluppo. Questo obiettivo si raggiunge innanzitutto selezionando un'adeguata strumentazione per il tracciamento oculare e creando un ambiente di test idoneo, in grado di ridurre al minimo le complicazioni associate al tracciamento oculare in bambini piccoli con autismo. Come secondo passaggio, posizionare il bambino in modo ottimale per il tracciamento oculare, mantenendo al contempo il suo interesse e la sua collaborazione, è fondamentale per ottenere dati di alta qualità.

Successivamente, i dati del tracciamento oculare vengono analizzati al fine di caratterizzare le metriche dei modelli di fissazione o esaminare le proprietà oculomotorie. I risultati possono mostrare se i bambini con e senza disturbi dello spettro autistico differiscono nei loro modelli di attenzione visiva. Una determinazione che si basa tipicamente sull'analisi delle fissazioni in aree di interesse o sull'esame della dinamica delle saccadi.

Generalmente, le persone nuove rispetto a questo metodo incontrano spesso difficoltà, poiché il tracciamento oculare in bambini piccoli con autismo comporta sfide uniche che non si presentano nel tracciamento oculare di bambini più grandi o di popolazioni adulte con sviluppo tipico. Quando si testano bambini piccoli con disturbi dello spettro autistico, è preferibile selezionare un sistema di tracciamento oculare che tenga conto dei movimenti della testa, ma che non limiti la testa né richieda movimenti minimi della stessa. Sistemi con una frequenza di campionamento di almeno 50 hertz sono adeguati per esaminare i modelli di scansione.

Tuttavia, per lo studio di comportamenti oculari sottili, si raccomanda una frequenza di campionamento più elevata, di almeno 250 hertz. Si raccomanda un arredamento spoglio della stanza per ridurre al minimo le distrazioni. Analogamente, un'illuminazione fioca della stanza contribuisce a migliorare la visibilità del display, ma è consigliabile evitare test in una stanza completamente al buio.

Come possono sperimentare i bambini piccoli con un disturbo dello spettro autistico (SD), le ipersensibilità visive e/o uditive possono rendere ambienti completamente oscurati in grado di aumentare la dilatazione della pupilla, il che può rendere più difficile il tracciamento della pupilla; questo accorgimento contribuisce ulteriormente a ridurre le possibilità di distrazione. Assicurarsi che il sperimentatore non sia visibile durante l'esperimento posizionando una partizione tra la postazione di eye tracking e il computer del sperimentatore, oppure posizionare semplicemente il sperimentatore fuori dalla vista del partecipante. Se possibile, è preferibile permettere al bambino partecipante di familiarizzare con lo spazio di prova e con lo sperimentatore prima dell'inizio della sessione, al fine di ridurre l'apprensione legata all'ambiente nuovo.

Per lo meno, un bambino ansioso dovrebbe essere accompagnato da un genitore o da un adulto conosciuto per tutta la durata della sessione di test. A questo punto, posizionare il bambino per acquisire i dati di eye tracking: mentre alcuni bambini riescono a stare bene seduti da soli in un seggiolino auto, molti altri rimangono collaborativi solo se seduti sulle ginocchia dell’assistente, il quale dovrebbe sedere su una sedia da ufficio regolabile facilmente in altezza. Riprodurre un video o un cartone animato sul monitor per aiutare il bambino a sentirsi a proprio agio, assicurandosi al contempo che l’attenzione sia rivolta verso lo schermo.

Sfruttare il momento in cui il bambino presta attenzione allo schermo per regolare sia l'altezza della sedia in base alla statura del bambino sia la distanza dal display, in modo che egli o ella possa trovarsi in una posizione ottimale per il tracciamento oculare. A questo punto, la linea di vista e l'angolo visivo devono essere standardizzati per tutti i partecipanti. Istruire i caregiver a chiudere gli occhi e a astenersi dal comunicare con il bambino durante il test, per evitare di influenzare i risultati.

Per il software che visualizza gli occhi del partecipante all'interno di un intervallo accettabile di movimento della testa, assicurarsi che gli occhi appaiano al centro di questa finestra. Ciò aumenta la probabilità che il sistema di tracciamento oculare mantenga un'immagine degli occhi anche se il bambino si accascia, si raddrizza o oscilla durante il test. Una volta posizionato correttamente, iniziare la procedura di calibrazione.

I bambini con un disturbo dello spettro autistico (SD) potrebbero essere riluttanti o incapaci di seguire istruzioni verbali; pertanto, utilizzare stimoli dinamici accompagnati da suoni per catturare l'attenzione del bambino su ciascun punto di calibrazione. In genere, una sequenza a cinque punti è abbastanza breve da mantenere l'attenzione del bambino, fornendo al contempo una calibrazione accurata. Sebbene a volte venga utilizzata una calibrazione a due punti con i neonati per massimizzare l'attenzione visiva del bambino durante il test, è consigliabile impiegare stimoli accattivanti in un compito conciso e con richieste minime, come un compito di semplice visione passiva, incluso un intervallo interstimolo.

L'animazione accompagnata da un effetto sonoro può aiutare a riorientare l'attenzione verso lo schermo nei bambini la cui attenzione si è persa. Inoltre, posizionando questa animazione interstimolo in una posizione predefinita, è possibile garantire che tutti i modelli di scansione visiva inizino dallo stesso punto per tutti i partecipanti al compito qui mostrato. Questo accorgimento evita che lo sguardo venga influenzato dalla persona o dall'oggetto prima dell'inizio della prova.

Per compiti lunghi, utilizzare l'animazione dello stimolo interra come punto di riferimento per determinare se si verifica una deriva della calibrazione. In genere, se la deriva supera i tre gradi di angolo visivo come mostrato qui, è necessario eseguire una nuova calibrazione qualora siano inclusi più compiti. Si raccomanda di effettuare la ricaribrazione tra ciascun compito per eliminare la deriva nel corso del test.

La maggior parte dei sistemi di eye tracking produce file di dati grezzi che includono un timestamp, le coordinate X e Y del punto di fissazione, la distanza dall'OR rispetto allo stimolo, insieme a un indice che caratterizza un evento o un cambiamento nella presentazione dello stimolo; ciò permette di controllare i dati di sguardo mancanti ed eseguire l'analisi come proporzione del tempo di fissazione sullo schermo anziché in valori assoluti. Per analizzare i modelli di fissazione come mostrato qui, sono necessari componenti temporali e spaziali. Una fissazione è spesso definita come il mantenimento del punto di fissazione entro un diametro di un grado di angolo visivo per almeno 100 millisecondi.

Le variabili dipendenti più comuni nell'analisi delle fissazioni includono il numero di fissazioni, la durata media della fissazione, il tempo totale di fissazione e la disposizione spaziale o la sequenza delle singole fissazioni. Tali analisi vengono spesso condotte all'interno di aree di interesse predefinite, o AOI. I bambini con e senza un disturbo dello sviluppo (SD) possono differire nel tempo di fissazione su specifiche AOI, ad esempio sugli occhi di un volto, nella latenza della prima fissazione su AOI o nei modelli di spostamento dello sguardo tra diverse AOI. La caratterizzazione della velocità dei movimenti oculari permette di esaminare ulteriori proprietà della dinamica motoria oculare, inclusa la distribuzione o il modello delle velocità delle SEC, la distribuzione o il modello dell'ampiezza delle SEC, la distribuzione o il modello della durata delle SEC, nonché la latenza delle SEC e l'accuratezza della loro terminazione.

Qui è mostrata una mappa di fissazione rappresentativa. I cerchi indicano le singole fissazioni di un singolo bambino con un SD durante la visualizzazione di un'immagine statica. Le fissazioni provenienti da questa e da attività simili vengono analizzate tra i partecipanti per determinare se i bambini con e senza SD differiscano nell'attenzione visiva verso diverse AOI. Questa figura dimostra che, all'interno di un paradigma di esplorazione visiva, i bambini con un SD fissano immagini sociali in misura minore rispetto ai bambini tipicamente sviluppati o TD.

Quando oggetti ad alto interesse per l'autismo (HAI) vengono mostrati contemporaneamente. Tuttavia, quando oggetti a basso interesse per l'autismo (LAI) vengono presentati insieme a stimoli sociali, l'esplorazione delle immagini sociali non differisce significativamente tra i gruppi, suggerendo che l'attenzione sociale in un ST sia modulata in base alla rilevanza relativa degli stimoli in competizione. Dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come effettuare in modo più efficace il tracciamento oculare in bambini piccoli con autismo, selezionando l'apparecchiatura appropriata e creando un ambiente di test adeguato, posizionando correttamente il bambino e mantenendone l'attenzione per garantire l'acquisizione di dati di tracciamento oculare di qualità; analizzando inoltre metriche pertinenti alla propria domanda di ricerca, si sarà ben preparati per condurre studi di tracciamento oculare con bambini piccoli nello spettro autistico.