Urządzenie do wczesnego wykrywania autyzmu

Naukowcy opracowali urządzenie, które może automatycznie identyfikować autystyczne dzieci w wieku 24 miesięcy, używając wokalizacji, które wydają podczas normalnego dnia w domu. Zamiast czekać miesiącami lub latami na wizytę u specjalisty, rodzice mogą otrzymać obiektywną diagnozę pocztą w ciągu kilku tygodni.





System dzwiękowy: System LENABaby wykorzystuje cyfrowe urządzenie rejestrujące do rejestrowania do 16 godzin dźwięku, który jest następnie analizowany w celu zdiagnozowania autyzmu i opóźnień językowych.

Według niedawnych badań przeprowadzonych przez naukowców z Washington University w St. Louis, średni wiek rozpoznania autyzmu wynosi 5,7 lat – kilka lat po postawionej diagnozie jest to możliwe. Dzięki nowemu systemowi, opracowanemu w Fundacja LENA diagnoza trwa zaledwie kilka tygodni. Interwencja jest najskuteczniejsza, gdy dziecko ma od dwóch do czterech lat, mówi Jill Gilkerson, dyrektor ds. badań nad językiem dziecięcym w Fundacji LENA.

Fundacja twierdzi, że jej narzędzie potrafi odróżnić z 91-procentową dokładnością dziecko rozwijające się normalnie, dziecko z autyzmem i dziecko z niezwiązanymi opóźnieniami językowymi.



Zestaw domowy o nazwie LENABaby pojawił się na rynku na początku tego miesiąca i składa się z kwestionariusza dotyczącego rozwoju dziecka, cyfrowego rejestratora dźwięku oraz stroju do noszenia przez dziecko. Z samego rana rodzic zakłada strój na dziecko i wsuwa dyktafon do kieszeni z przodu. Rejestrator pozostaje włączony przez cały dzień, dzięki czemu może zarejestrować do 16 godzin dźwięku. Na koniec dnia rodzic wyjmuje urządzenie z kieszeni i wysyła do fundacji, gdzie oprogramowanie LENABaby może analizować dane.

Z grubsza mówiąc, dzieci autystyczne wokalizują inaczej niż inne dzieci, wyjaśnia Dongxin Xu, kierownik ds. oprogramowania i inżynierii językowej w Fundacji LENA. Chociaż ta koncepcja nie jest nowa, klinicyści mieli trudności z jej jak najlepszym wykorzystaniem podczas stawiania diagnozy. Problem jest po części logistyczny: przy istniejących metodach trudno jest zebrać wystarczającą ilość danych dobrej jakości.

Gilkerson mówi, że większość tradycyjnych ocen zajmuje mniej niż cztery godziny. Z kolei LENABaby rozważa cały dzień zajęć w naturalnym środowisku dziecka. Tradycyjne oceny można przeprowadzić w domu dziecka, ale często wiąże się to z wieloma kamerami wideo i światłami, które mogą wpływać na zachowanie dziecka.



Nawet jeśli zgromadzona zostanie wystarczająca ilość danych, analiza dźwięku jest nadal niezwykle trudna i czasochłonna. Postawienie diagnozy nie jest tak proste, jak policzenie, ile razy dziecko wydaje określony dźwięk, wyjaśnia Jeffrey Richards, statystyk i technik baz danych w Fundacji LENA.

Dźwięk informacyjny: Oprócz diagnozowania autyzmu oprogramowanie LENA może służyć do śledzenia rozwoju języka. Oprogramowanie może na przykład automatycznie oceniać wokalizacje dziecka, określać liczbę dorosłych słów, które dziecko słyszy i wyświetlać liczbę rozmów między rodzicem a dzieckiem.

Richards mówi, że oprogramowanie LENABaby, które pomógł opracować, zaczyna się od podziału 16-godzinnego strumienia audio na segmenty. Każdy segment jest automatycznie klasyfikowany zgodnie z rodzajem dźwięku zawartego w klipie, takim jak odgłosy dziecka, rodzica lub telewizora. Wokalizacje dziecka są następnie oceniane dalej za pomocą złożonych algorytmów, które uwzględniają różne czynniki, takie jak skład fonologiczny każdego dźwięku oraz sposób grupowania i parowania dźwięków. Jednocześnie patrzymy w wielu wymiarach jednocześnie, mówi Richards. Korzystając z bazy danych LENA wcześniej przeanalizowanych dźwięków, oprogramowanie analizuje, w jaki sposób te cechy mają się do cech dzieci rozwijających się normalnie, dzieci z opóźnionym rozwojem językowym i dzieci autystycznych.



Chociaż poziom dokładności osiągnięty przez LENABaby jest wysoki, naukowcy z fundacji badają sposoby na jeszcze lepsze ulepszenie narzędzia w diagnozowaniu dzieci. Zespół dostosowuje również narzędzie do użytku z młodszymi dziećmi.

LENABaby może być używany do więcej niż podstawowej diagnozy, pomagając śledzić rozwój języka dziecka. Może to sprawić, że będzie to cenne narzędzie dla klinicystów, którzy w innym przypadku musieliby polegać na danych zebranych podczas krótkich, nieczęstych wizyt.

LENABaby nie został zaprojektowany, aby całkowicie zastąpić klinicystów, mówi Gilkerson, ale zapewnia naturalistyczny element obserwacyjny w ocenie. Do tej pory klinicyści nie mieli pojęcia, co dzieje się w środowisku domowym, mówi Gilkerson. Analiza interakcji werbalnych między rodzicem a dzieckiem może również pomóc klinicystom poprowadzić rodziców w kierunku lepszych strategii uczenia się.



Gilkerson mówi, że naukowcy z kilkudziesięciu uniwersytetów wykorzystali już to narzędzie do prowadzenia własnych badań nad innymi kwestiami, takimi jak wpływ ekspozycji telewizyjnej na rozwój dziecka. System LENA może znacznie wykraczać poza to konkretne zastosowanie badań przesiewowych autyzmu, mówi Xu. Istnieje ogromna szansa na wiele różnych zastosowań w badaniach psychologicznych i badaniach zachowań językowych.

ukryć