Дитина з розладом спектру аутизму сканує обличчя по-різному. (Шаттерсткі)

Уявіть, що вашому синові Томмі ось-ось виповниться два роки. Він сором’язливий і милий маленький хлопчик, але його поведінка може бути непередбачуваною. Він кидає найгірші істерики, іноді плаче і невтішно кричить протягом години. Найменші зміни в процедурах можуть його відкинути.

Це поганий випадок з так званими «страшними двійками»? Чи слід дати Томмі трохи часу, щоб вирости з цієї фази? Або це ознаки розладу спектру аутизму (РАС) - порушення нервового розвитку, яке вражає близько двох відсотків населення, що еквівалентно приблизно одній чи двом дітям у повноцінному шкільному автобусі? І як ви це дізнаєтесь?

Наша дослідницька група на кафедрі прикладної математики Університету Ватерлоо розробила нова техніка виявлення ASD, яка відрізняє різні моделі погляду очей допомогти лікарям швидше та точніше виявити РАС у дітей.

Ми зробили це, тому що є дуже багато переваг ранньої діагностики та втручання РАС. Дослідження виявили, що втручання, здійснені до чотирьох років, пов’язані зі значним виграшем у пізнанні, мові та адаптивній поведінці. Подібним чином дослідники пов’язують здійснення ранніх втручань при РАС з удосконаленням навичок повсякденного життя та соціальної поведінки. І навпаки, пізня діагностика є пов’язаний із збільшенням стресу батьків та затримкою раннього втручання, що є критичним для позитивних результатів з часом.

Поточні втручання при РАС

Симптоми РАС зазвичай з’являються в перші два роки життя і впливають на здатність дитини функціонувати соціально. Хоча сучасні методи лікування різняться, більшість втручань спрямовані на управління поведінкою та вдосконалення соціальних та комунікативних навичок. Оскільки здатність до змін тим більша, чим молодша дитина, можна очікуйте найкращих результатів, якщо діагностика та втручання будуть зроблені на початку життя.

Оцінка ASD включає a медичне та неврологічне обстеження, поглиблений опитувальник про сімейний анамнез, поведінку та розвиток дитини або оцінка психолога.

На жаль, ці діагностичні підходи насправді не є зручними для малюків і можуть коштувати дорого. Можна уявити, що дітям набагато простіше просто поглянути на щось, наприклад на анімоване обличчя собаки, ніж відповідати на запитання в анкеті або оцінюватись психологом.

Математика як новий мікроскоп

Ви можете задатися питанням: яке відношення математики мають до виявлення аутизму?

Це справді приклад міждисциплінарних досліджень, в яких бере участь наша група. Ми використовуємо математика як мікроскоп для розуміння біології та медицини. Ми будуємо комп’ютерні моделі для імітації дії різних ліків і ми застосовуємо математичні методи для аналізу клінічних даних.

Ми вважаємо, що математика може об’єктивно розрізнити поведінку дітей із РАС від нейротипових аналогів.

Ми знаємо, що особи з РАС візуально досліджують і сканують обличчя людини не так, як невротипові особи. Розробляючи нову методику виявлення зразків поглядів, ми оцінили 40 дітей, переважно чотирьох-п’ятирічних. Приблизно половина цих дітей є нейротипічними, тоді як інші мають РАС. Кожному учаснику на екрані показали 44 фотографії облич, інтегрованих у систему відстеження очей.

Інфрачервоний пристрій інтерпретував та визначав місця на подразниках, на які дивилася кожна дитина, через випромінювання та відбиття хвилі від райдужної оболонки.

|Дивлячись на обличчя людини, невротипова дитина більше зосереджується на очах, тоді як дитина з РАС більше зосереджується на роті. (Шаттерсткі)

Закономірності руху очей

Зображення були розділені на сім ключових областей - які ми назвали особливостями - в яких учасники сфокусували свій погляд: під правим оком, правим оком, під лівим оком, лівим оком, носом, ротом та іншими частинами екрану. Ми використали чотири різні концепції мережевого аналізу, щоб оцінити різну ступінь важливості дітей, які надають цим особливостям.

Ми не тільки хотіли дізнатись, скільки часу учасники витратили, розглядаючи кожну особливість, ми також хотіли знати, як вони рухають очима та сканують обличчя.

Наприклад, дослідникам відомо, що, дивлячись на обличчя людини, a нейротипова дитина більше фокусується на очах тоді як дитина з РАС більше фокусується на роті. Крім того, дитина з РАС також по-різному сканує обличчя. Переміщаючи фокус від чиїхсь очей до підборіддя, наприклад, невротипова дитина швидше за все рухає очима швидше і іншим шляхом, ніж дитина з РАС.

Дитячий процес діагностики

Незважаючи на те, що поки що неможливо потрапити до кабінету лікаря та замовити цей тест, ми сподіваємось, що це дослідження може з часом зробити процес діагностики менш стресовим для дітей.

Для використання цієї технології потрібен інфрачервоний відстежувач очей, який комерційно доступний, а також наша методика аналізу мережі. Ми пояснили алгоритми, щоб будь-які розробники програмного забезпечення, які бажали, могли теоретично їх реалізувати.

Усуваючи деякі перешкоди для ранньої діагностики, ми сподіваємось, що більше дітей з РАС можуть отримати раннє втручання, що призведе до поліпшення якості життя та більшої незалежності в довгостроковій перспективі.

Про авторів

Аніта Лейтон, Канада 150 Кафедра наукових досліджень з математичної біології та медицини; Професор прикладної математики, фармації та біології, Університет Ватерлоо та Мершад Садрія, кандидат математики, кафедра прикладної математики, Університет Ватерлоо

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Схожі книги:

Дитина з повним мозком: 12 революційних стратегій для розвитку розуму вашої дитини

Деніел Дж. Сігел і Тіна Пейн Брайсон

Ця книга містить практичні стратегії для батьків, які допоможуть своїм дітям розвинути емоційний інтелект, саморегуляцію та стійкість, використовуючи знання нейронауки.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Дисципліна без драми: спосіб заспокоїти хаос і розвивати розвиток розуму вашої дитини

Деніел Дж. Сігел і Тіна Пейн Брайсон

Автори книги The Whole-Brain Child пропонують батькам рекомендації щодо дисциплінування своїх дітей таким чином, щоб сприяти емоційній регуляції, вирішенню проблем і співпереживанню.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Як говорити, щоб діти слухали, і слухати, щоб діти говорили

Адель Фабер та Елейн Мазліш

У цій класичній книзі наведено практичні методи спілкування, за допомогою яких батьки можуть спілкуватися зі своїми дітьми та сприяти співпраці та повазі.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Дитина Монтессорі: Посібник для батьків, як виховати допитливу та відповідальну людину

від Симони Девіс

У цьому посібнику пропонуються ідеї та стратегії для батьків, як застосовувати принципи Монтессорі вдома та розвивати природну допитливість, незалежність і любов до навчання своїх малюків.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Спокійні батьки, щасливі діти: як перестати кричати та почати спілкуватися

д-р Лаура Маркхем

Ця книга містить практичні поради для батьків, як змінити своє мислення та стиль спілкування, щоб розвивати зв’язок, співпереживання та співпрацю зі своїми дітьми.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити