Een kind met een autismespectrumstoornis scant gezichten anders. (Shutterstock)
Stel je voor dat je zoon Tommy op het punt staat twee te worden. Hij is een verlegen en lieve kleine jongen, maar zijn gedrag kan onvoorspelbaar zijn. Hij gooit de ergste driftbuien, soms een uur lang huilend en schreeuwend. De kleinste veranderingen in routines kunnen hem eraf gooien.
Is dit een slecht geval van de zogenaamde "verschrikkelijke tweeën"? Moet je Tommy de tijd geven om uit deze fase te groeien? Of zijn deze tekenen van autisme spectrum stoornis (ASS) - de neurologische aandoening die ongeveer twee procent van de bevolking treft, het equivalent van ongeveer een of twee kinderen op een volle schoolbus? En hoe kom je daar achter?
Onze onderzoeksgroep op de afdeling Toegepaste Wiskunde van de Universiteit van Waterloo heeft een ontwikkeld nieuwe ASD-detectietechniek die verschillende oogkijkpatronen onderscheidt om artsen sneller en nauwkeuriger te helpen bij het opsporen van ASS bij kinderen.
We hebben dit gedaan omdat er zoveel voordelen zijn van vroege ASD-diagnose en -interventie. Studies hebben aangetoond dat interventies geïmplementeerd vóór de leeftijd van vier worden geassocieerd met aanzienlijke winst in cognitie, taal en adaptief gedrag. Evenzo hebben onderzoekers de implementatie van vroege interventies bij ASS gekoppeld met verbeteringen in de dagelijkse levensvaardigheden en sociaal gedrag. Omgekeerd is late diagnose dat wel geassocieerd met verhoogde ouderlijke stress en vertragingen vroegtijdige interventie, wat cruciaal is voor positieve resultaten in de tijd.
Huidige ASD-interventies
Symptomen van ASS verschijnen meestal in de eerste twee levensjaren en beïnvloeden het vermogen van het kind om sociaal te functioneren. Hoewel de huidige behandelingen variëren, de meeste interventies richten zich op het managen van gedrag en het verbeteren van sociale en communicatieve vaardigheden. Omdat het vermogen tot verandering groter is naarmate het kind jonger is, kan dat verwacht de beste resultaten als diagnose en interventie vroeg in het leven worden gesteld.
Beoordeling van ASS omvat een medisch en neurologisch onderzoek, een diepgaande vragenlijst over de familiegeschiedenis, het gedrag en de ontwikkeling van het kind of een evaluatie door een psycholoog.
Helaas zijn deze diagnostische benaderingen niet echt peutervriendelijk en kunnen ze duur zijn. Je kunt je voorstellen dat het voor kinderen veel gemakkelijker is om gewoon naar iets te kijken, zoals het geanimeerde gezicht van een hond, dan om vragen in een vragenlijst te beantwoorden of door een psycholoog te worden geëvalueerd.
Wiskunde als nieuwe microscoop
Je vraagt je misschien af: wat hebben wiskundigen te maken met autisme?
Dit is inderdaad een voorbeeld van interdisciplinair onderzoek waar onze groep bij betrokken is. We gebruiken wiskunde als een microscoop om biologie en geneeskunde te begrijpen. Wij bouwen computermodellen om de effecten van verschillende medicijnen te simuleren en we passen wiskundige technieken toe om klinische gegevens te analyseren.
Wij geloven dat wiskunde objectief onderscheid kan maken tussen het gedrag van kinderen met ASS en hun neurotypische tegenhangers.
We weten dat personen met ASS onderzoeken en scannen iemands gezicht visueel anders dan neurotypische personen. Bij het ontwikkelen van de nieuwe techniek voor het detecteren van oogkijkpatronen hebben we 40-kinderen geëvalueerd, meestal vier- of vijfjarigen. Ongeveer de helft van deze kinderen is neurotypisch, terwijl anderen ASS hebben. Elke deelnemer kreeg 44 foto's te zien van gezichten op een scherm, geïntegreerd in een eye-tracking systeem.
Het infraroodapparaat interpreteerde en identificeerde de locaties op de stimuli waarnaar elk kind keek via emissie en reflectie van de golf van de iris.
|Wanneer we naar het gezicht van een persoon kijken, concentreert een neurotypisch kind meer op de ogen, terwijl een kind met ASS zich meer op de mond concentreert. (Shutterstock)
Patronen van oogbeweging
De beelden werden verdeeld in zeven belangrijke gebieden - die we kenmerken noemden - waarin deelnemers hun blik concentreerden: onder het rechteroog, rechteroog, onder het linkeroog, linkeroog, neus, mond en andere delen van het scherm. We hebben vier verschillende concepten uit netwerkanalyse gebruikt om de verschillende mate van belang te evalueren die kinderen aan deze functies hechten.
We wilden niet alleen weten hoeveel tijd de deelnemers besteedden aan het kijken naar elke functie, we wilden ook weten hoe ze hun ogen bewogen en de gezichten scanden.
Onderzoekers hebben bijvoorbeeld geweten dat wanneer ze naar het gezicht van een persoon kijken, neurotypisch kind richt zich meer op de ogen terwijl een kind met ASS zich meer op de mond concentreert. Bovendien scant een kind met ASS ook gezichten anders. Bij het verplaatsen van hun focus van iemands ogen naar hun kin, bijvoorbeeld een neurotypisch kind waarschijnlijk beweegt hun ogen sneller, en via een ander pad dan een kind met ASS.
Kindvriendelijk diagnostisch proces
Hoewel het nog niet mogelijk is om naar een spreekkamer te gaan en deze test aan te vragen, hopen we dat dit onderzoek het diagnostische proces uiteindelijk minder stressvol voor kinderen kan maken.
Om deze technologie te gebruiken, zou een infrarood eye-tracker nodig zijn, die in de handel verkrijgbaar is, plus onze netwerkanalysetechniek. We hebben de algoritmen uitgelegd, zodat alle softwareontwikkelaars die dat wilden, deze in theorie konden implementeren.
Door enkele van de belemmeringen voor vroege diagnose weg te nemen, hopen we dat meer kinderen met ASS vroegtijdig kunnen worden ingegrepen, wat resulteert in een betere levenskwaliteit en meer onafhankelijkheid op de lange termijn.
Over de auteurs
Anita Layton, Canada 150 Onderzoeksstoel wiskundige biologie en geneeskunde; Hoogleraar toegepaste wiskunde, farmacie en biologie, Universiteit van Waterloo en Mehrshad Sadria, M. Math Candidate, Applied Mathematics Department, Universiteit van Waterloo
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
Hier zijn 5 non-fictieboeken over ouderschap die momenteel bestsellers zijn op Amazon.com:The Whole-Brain Child: 12 revolutionaire strategieën om de zich ontwikkelende geest van uw kind te voeden
door Daniel J. Siegel en Tina Payne Bryson
Dit boek biedt praktische strategieën voor ouders om hun kinderen te helpen emotionele intelligentie, zelfregulatie en veerkracht te ontwikkelen met behulp van inzichten uit de neurowetenschappen.
Klik voor meer info of om te bestellen
Discipline zonder drama: de hele hersenmanier om de chaos te kalmeren en de zich ontwikkelende geest van uw kind te koesteren
door Daniel J. Siegel en Tina Payne Bryson
De auteurs van The Whole-Brain Child bieden ouders begeleiding om hun kinderen te disciplineren op een manier die emotionele regulering, probleemoplossing en empathie bevordert.
Klik voor meer info of om te bestellen
Hoe te praten zodat kinderen zullen luisteren en luisteren zodat kinderen zullen praten
door Adele Faber en Elaine Mazlish
Dit klassieke boek biedt praktische communicatietechnieken voor ouders om contact te maken met hun kinderen en om samenwerking en respect te bevorderen.
Klik voor meer info of om te bestellen
De Montessori-peuter: een handleiding voor ouders om een nieuwsgierig en verantwoordelijk mens op te voeden
door Simone Davies
Deze gids biedt inzichten en strategieën voor ouders om Montessori-principes thuis toe te passen en de natuurlijke nieuwsgierigheid, onafhankelijkheid en liefde voor leren van hun peuter te bevorderen.
Klik voor meer info of om te bestellen
Vreedzame ouder, blije kinderen: stoppen met schreeuwen en beginnen met verbinden
door dr. Laura Markham
Dit boek biedt praktische richtlijnen voor ouders om hun denkwijze en communicatiestijl te veranderen om verbinding, empathie en samenwerking met hun kinderen te bevorderen.
