Seorang kanak-kanak dengan imbasan spektrum autisme wajah berbeza. (Shutterstock)

Bayangkan anak anda Tommy akan bertukar dua. Dia seorang budak kecil yang malu dan manis, tetapi tingkah lakunya tidak boleh diramalkan. Dia melemparkan tantrum yang terburuk, kadang-kadang menangis dan menjerit tak sedap selama sejam. Perubahan terkecil dalam rutin boleh membuangnya.

Adakah ini satu kes yang buruk dari apa yang disebut "dua yang dahsyat"? Sekiranya anda memberi Tommy beberapa waktu untuk berkembang daripada fasa ini? Atau, tanda-tanda gangguan spektrum autisme (ASD) ini gangguan neurodevelopmental yang menjejaskan sekitar dua peratus penduduk, bersamaan dengan kira-kira satu atau dua kanak-kanak di bas sekolah penuh? Dan bagaimanakah anda akan mengetahui?

Kumpulan penyelidikan kami di Jabatan Matematik Gunaan di University of Waterloo telah membangunkan a teknik pengesanan ASD baru yang membezakan corak mata-pandangan yang berbeza untuk membantu doktor dengan lebih cepat dan tepat mengesan ASD pada kanak-kanak.

Kami melakukan ini kerana terdapat begitu banyak manfaat diagnosis dan intervensi awal ASD. Kajian telah mendapati bahawa campur tangan yang dilaksanakan sebelum usia empat tahun dikaitkan dengan keuntungan yang signifikan dalam kognisi, bahasa dan tingkah laku adaptif. Begitu juga, para penyelidik menghubungkan pelaksanaan intervensi awal di ASD dengan peningkatan kemahiran hidup harian dan tingkah laku sosial. Sebaliknya, diagnosis lewat adalah dikaitkan dengan peningkatan tekanan ibu bapa dan kelewatan campur tangan awal, yang penting kepada hasil positif dari masa ke masa.

Campur tangan ASD semasa

Gejala ASD biasanya muncul dalam dua tahun pertama kehidupan dan mempengaruhi keupayaan kanak-kanak untuk berfungsi secara sosial. Walaupun rawatan semasa berbeza-beza, kebanyakan intervensi memberi fokus kepada pengurusan tingkah laku dan meningkatkan kemahiran sosial dan komunikasi. Oleh kerana keupayaan untuk perubahan adalah lebih besar, anak muda itu, dapat mengharapkan hasil terbaik jika diagnosis dan campur tangan dibuat awal dalam hidup.

Penilaian ASD termasuk a pemeriksaan perubatan dan neurologi, soal selidik yang mendalam mengenai sejarah, tingkah laku dan perkembangan keluarga kanak-kanak atau penilaian dari seorang ahli psikologi.

Sayangnya, pendekatan diagnostik ini tidak benar-benar mesra kanak-kanak dan boleh mahal. Orang dapat membayangkan bahawa lebih mudah bagi anak-anak untuk melihat sesuatu, seperti wajah animasi anjing, daripada menjawab soalan dalam soal selidik atau dinilai oleh ahli psikologi.

Matematik sebagai mikroskop baru

Anda mungkin tertanya-tanya: Apa yang perlu dilakukan oleh ahli matematik dengan pengesanan autisme?

Ini sememangnya contoh penyelidikan interdisipliner kumpulan kami terlibat. Kami menggunakannya matematik sebagai mikroskop untuk memahami biologi dan perubatan. Kami membina model komputer untuk mensimulasikan kesan pelbagai jenis dadah dan kami menggunakan teknik matematik untuk menganalisis data klinikal.

Kami percaya bahawa matematik boleh membezakan secara objektif antara tingkah laku kanak-kanak dengan ASD dari rakan-rakan neurotipikal mereka.

Kita tahu bahawa individu dengan ASD secara visual menjelajah dan mengimbas wajah seseorang secara berbeza daripada individu neurotipikal. Dalam membangunkan teknik baru untuk mengesan corak mata-pandangan, kami menilai kanak-kanak 40, kebanyakannya berusia empat atau lima tahun. Kira-kira separuh daripada kanak-kanak ini adalah neurotipikal, sedangkan yang lain mempunyai ASD. Setiap peserta telah ditunjukkan gambar muka 44 pada skrin, disatukan ke dalam sistem penjejakan mata.

Peranti inframerah ditafsirkan dan mengenal pasti lokasi pada rangsangan di mana setiap kanak-kanak melihat melalui pelepasan dan pantulan gelombang dari iris.

|Apabila melihat wajah seseorang, seorang kanak-kanak neurotipe memberi tumpuan lebih kepada mata sedangkan seorang kanak-kanak dengan ASD memberi tumpuan lebih pada mulut. (Shutterstock)

Corak pergerakan mata

Imej-imej itu dipisahkan kepada tujuh bidang utama - yang kami namakan ciri-ciri - di mana peserta memfokuskan pandangan mereka: di bawah mata kanan, mata kanan, di bawah mata kiri, mata kiri, hidung, mulut dan bahagian lain dari skrin. Kami menggunakan empat konsep berbeza dari analisis rangkaian untuk menilai tahap kepentingan anak-anak yang diletakkan pada ciri-ciri ini.

Bukan sahaja kita mahu mengetahui berapa banyak masa yang dibelanjakan para peserta melihat setiap ciri, kami juga ingin tahu bagaimana mereka memindahkan mata mereka dan mengimbas wajah.

Sebagai contoh, para penyelidik telah mengetahui bahawa ketika melihat wajah seseorang, a Kanak-kanak neurotipe memberi tumpuan lebih kepada mata manakala kanak-kanak dengan ASD memberi tumpuan lebih kepada mulut. Selain itu, kanak-kanak dengan ASD juga mengimbas wajah secara berbeza. Apabila memindahkan tumpuan mereka dari mata seseorang ke dagu mereka, sebagai contoh, kanak-kanak neurotipikal mungkin menggerakkan mata lebih cepat, dan melalui laluan yang berbeza berbanding dengan seorang anak dengan ASD.

Proses diagnostik mesra kanak-kanak

Walaupun tidak mungkin untuk memasuki pejabat doktor dan meminta ujian ini, harapan kami adalah bahawa penyelidikan ini akhirnya akan membuat proses diagnostik kurang tertekan bagi kanak-kanak.

Untuk menggunakan teknologi ini memerlukan pengesan mata inframerah, yang tersedia secara komersial, serta teknik analisis rangkaian kami. Kami telah menjelaskan algoritma supaya setiap pemaju perisian yang ingin dapat, secara teorinya, melaksanakannya.

Dengan menghapuskan beberapa halangan untuk diagnosis awal, kami berharap lebih banyak kanak-kanak dengan ASD dapat menerima campur tangan awal, mengakibatkan peningkatan kualiti hidup dan lebih banyak kemerdekaan dalam jangka panjang.

Mengenai Pengarang

Anita Layton, Kanada Pengerusi Penyelidikan 150 dalam bidang Biologi dan Perubatan Matematik; Profesor Matematik Gunaan, Farmasi, dan Biologi, University of Waterloo dan Mehrshad Sadria, Calon M. Matematik, Jabatan Matematik Gunaan, University of Waterloo

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku berkaitan:

Kanak-Kanak Seluruh Otak: 12 Strategi Revolusi untuk Memupuk Minda Membangun Anak Anda

oleh Daniel J. Siegel dan Tina Payne Bryson

Buku ini menyediakan strategi praktikal untuk ibu bapa untuk membantu anak-anak mereka mengembangkan kecerdasan emosi, pengawalan kendiri dan daya tahan menggunakan cerapan daripada sains saraf.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Disiplin Tanpa Drama: Cara Seluruh Otak untuk Menenangkan Kekacauan dan Memupuk Fikiran Anak Anda yang Membangun

oleh Daniel J. Siegel dan Tina Payne Bryson

Pengarang The Whole-Brain Child menawarkan panduan kepada ibu bapa untuk mendisiplinkan anak-anak mereka dengan cara yang menggalakkan peraturan emosi, penyelesaian masalah dan empati.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Cara Bercakap Supaya Kanak-kanak Mendengar & Mendengar Jadi Kanak-Kanak Akan Bercakap

oleh Adele Faber dan Elaine Mazlish

Buku klasik ini menyediakan teknik komunikasi praktikal untuk ibu bapa berhubung dengan anak-anak mereka dan memupuk kerjasama dan rasa hormat.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

The Montessori Toddler: Panduan Ibu Bapa untuk Membesarkan Insan yang Ingin Tahu dan Bertanggungjawab

oleh Simone Davies

Panduan ini menawarkan cerapan dan strategi kepada ibu bapa untuk melaksanakan prinsip Montessori di rumah dan memupuk sifat ingin tahu semulajadi, berdikari dan suka belajar anak kecil mereka.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Ibu Bapa yang Aman, Kanak-kanak Bahagia: Cara Berhenti Menjerit dan Mula Berhubung

oleh Dr Laura Markham

Buku ini menawarkan panduan praktikal kepada ibu bapa untuk mengubah minda dan gaya komunikasi mereka untuk memupuk hubungan, empati dan kerjasama dengan anak-anak mereka.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan