Facilitation multisensorielle réduite chez les adolescents et les adultes sur le spectre de l'autisme

Aperçu: G.M.

On rapporte que les personnes autistes intègrent les informations des canaux visuel et auditif d'une manière idiosyncratique. L’intégration multisensorielle (IMS) de stimuli simples non sociaux (flash et bips) a été évaluée chez des adolescents et des adultes autistes (n = 20) et non autistes (n = 19) en utilisant un paradigme de temps de réaction (TR) utilisant des stimuli audios, visuels et audiovisuels. 

Pour chaque participant, l'analyse race model compare les TR de la condition audiovisuelle à une valeur liée calculée à partir des TR unimodaux qui reflète l'effet de la redondance. Si les TR audiovisuels réels sont nettement plus rapides que cette limite, le rade model est violé, ce qui indique une preuve d'IMS. 

Nos résultats montrent que la violation du race model s’est produite uniquement pour le groupe au développement typique (DT). Alors que le groupe DT montre des signes d'IMS , le groupe autisme ne le fait pas. 

Ces résultats suggèrent que l'intégration multisensorielle d'informations simples, dépourvues de contenu social ou de complexité, est altérée dans l'autisme. Les personnes autistes peuvent ne pas bénéficier de l'avantage procuré par la stimulation multisensorielle dans la même mesure que les personnes DT . 

Une MSI modifiée pour des informations simples et non sociales peut avoir des effets en cascade sur des processus de perception plus complexes liés au langage et au comportement dans l'autisme.

Sci Rep. 2019 Aug 19;9(1):11965. doi: 10.1038/s41598-019-48413-9.

Reduced multisensory facilitation in adolescents and adults on the Autism Spectrum

Ostrolenk A^1,2, Bao VA^1,3, Mottron L², Collignon O^4,5, Bertone A^6,7,8.

Author information

1

Perceptual Neuroscience Lab for Autism and Development (PNLab), McGill University, Montreal, Canada.

2

University of Montreal Center of Excellence for Pervasive Developmental Disorders (CETEDUM), CIUSSS du Nord-de-l'Île de Montréal, Montreal, Canada.

3

School/Applied Child Psychology, Department of Education and Counselling Psychology, McGill University, Montreal, Canada.

4

Centre for Mind/Brain Science (CIMeC), University of Trento, Trento, Italy.

5

Institut de recherche en Psychologie (IPSY) et en Neuroscience (IoNS), Université de Louvain-la-Neuve, Ottignies-Louvain-la-Neuve, Belgium.

6

Perceptual Neuroscience Lab for Autism and Development (PNLab), McGill University, Montreal, Canada. armando.bertone@mcgill.ca.

7

School/Applied Child Psychology, Department of Education and Counselling Psychology, McGill University, Montreal, Canada. armando.bertone@mcgill.ca.

8

University of Montreal Center of Excellence for Pervasive Developmental Disorders (CETEDUM), CIUSSS du Nord-de-l'Île de Montréal, Montreal, Canada. armando.bertone@mcgill.ca.

Abstract

Individuals with autism are reported to integrate information from visual and auditory channels in an idiosyncratic way. Multisensory integration (MSI) of simple, non-social stimuli (i.e., flashes and beeps) was evaluated in adolescents and adults with (n = 20) and without autism (n = 19) using a reaction time (RT) paradigm using audio, visual, and audiovisual stimuli. For each participant, the race model analysis compares the RTs on the audiovisual condition to a bound value computed from the unimodal RTs that reflects the effect of redundancy. If the actual audiovisual RTs are significantly faster than this bound, the race model is violated, indicating evidence of MSI. Our results show that the race model violation occurred only for the typically-developing (TD) group. While the TD group shows evidence of MSI, the autism group does not. These results suggest that multisensory integration of simple information, void of social content or complexity, is altered in autism. Individuals with autism may not benefit from the advantage conferred by multisensory stimulation to the same extent as TD individuals. Altered MSI for simple, non-social information may have cascading effects on more complex perceptual processes related to language and behaviour in autism.

PMID:31427634

DOI:10.1038/s41598-019-48413-9

La perception de la parole multisensorielle dans le trouble du spectre de l'autisme: du phonème à la perception du mot entier

Aperçu: G.M.

La perception de la parole dans les environnements bruyants est stimulée lorsqu'un auditeur peut voir la bouche du locuteur et intégrer les informations auditives et visuelles de la parole. Les enfants autistes ont une capacité réduite à intégrer l'information sensorielle à travers les modalités, ce qui contribue aux symptômes de base de l'autisme, tels que les déficits dans la communication sociale. L'étude explore les capacités des enfants autistes et les enfants au développement typique (TD) à intégrer les stimuli auditifs et visuels dans divers rapports signal / bruit (SNR).

Au niveau de la reconnaissance des phonèmes, les enfants autistes ont présenté une performance réduite par rapport à leurs pairs TD dans les modalités auditives, visuelles et audiovisuelles. Cependant, contrairement à leur performance au niveau de la reconnaissance des mots entiers, les enfants autistes et TD ont montré des avantages de l'intégration multisensorielle pour la reconnaissance du phonème.

Ainsi, alors que les enfants autistes présentaient des bénéfices multisensoriels typiques lors de la reconnaissance du phonème, ces avantages ne se traduisaient pas par un avantage multisensoriel typique de la reconnaissance du mot entier dans les environnements bruyants.  

Nous posons l'hypothèse que les déficiences sensorielles chez les enfants autistes augmentent le seuil de SNR nécessaire pour extraire des informations significatives à partir d'une entrée sensorielle donnée, ce qui entraîne la non-présentation des avantages comportementaux d'informations sensorielles supplémentaires au niveau de la reconnaissance de mots entiers  

Autism Res. 2017 Mar 24. doi: 10.1002/aur.1776.

Multisensory speech perception in autism spectrum disorder: From phoneme to whole-word perception

Stevenson RA^1,2, Baum SH³, Segers M⁴, Ferber S^5,6, Barense MD^5,6, Wallace MT^7,8,9,10,11.

Author information

1

Department of Psychology, Western University, London, ON, Canada.

2

Brain and Mind Institute, Western University, London, ON, Canada.

3

Department of Psychology, University of Washington, Seattle, WA.

4

York University, Toronto, ON, Canada.

5

Department of Psychology, University of Toronto, Toronto, ON, Canada.

6

Rotman Research Institute, Toronto, ON, Canada.

7

Vanderbilt Brain Institute, Nashville, TN.

8

Vanderbilt Kennedy Center, Nashville, TN, USA.

9

Vanderbilt University, Nashville, TN.

10

Department of Hearing and Speech Sciences, Vanderbilt University Medical Center, Nashville, TN.

11

Department of Psychology, Vanderbilt University, Nashville, TN.

Abstract

Speech perception in noisy environments is boosted when a listener can see the speaker's mouth and integrate the auditory and visual speech information. Autistic children have a diminished capacity to integrate sensory information across modalities, which contributes to core symptoms of autism, such as impairments in social communication. We investigated the abilities of autistic and typically-developing (TD) children to integrate auditory and visual speech stimuli in various signal-to-noise ratios (SNR). Measurements of both whole-word and phoneme recognition were recorded. At the level of whole-word recognition, autistic children exhibited reduced performance in both the auditory and audiovisual modalities. Importantly, autistic children showed reduced behavioral benefit from multisensory integration with whole-word recognition, specifically at low SNRs. At the level of phoneme recognition, autistic children exhibited reduced performance relative to their TD peers in auditory, visual, and audiovisual modalities. However, and in contrast to their performance at the level of whole-word recognition, both autistic and TD children showed benefits from multisensory integration for phoneme recognition. In accordance with the principle of inverse effectiveness, both groups exhibited greater benefit at low SNRs relative to high SNRs. Thus, while autistic children showed typical multisensory benefits during phoneme recognition, these benefits did not translate to typical multisensory benefit of whole-word recognition in noisy environments. We hypothesize that sensory impairments in autistic children raise the SNR threshold needed to extract meaningful information from a given sensory input, resulting in subsequent failure to exhibit behavioral benefits from additional sensory information at the level of whole-word recognition. Autism Res 2017. © 2017 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.

© 2017 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.

PMID: 28339177

DOI: 10.1002/aur.1776

Un modèle neuronal pour l'étude des anomalies sensorielles et des effets multisensoriels dans l'autisme

Traduction: G.M.

IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2014 Oct 16. [Epub ahead of print]

A Neural Model to Study Sensory Abnormalities and Multisensory Effects in Autism

Noriega G.

Résumé

La modélisation informatique joue un rôle de plus en plus important pour compléter la recherche critique dans la génétique, les neurosciences et la psychologie de l'autisme. Cet article présente un modèle qui supporte l'idée que la faible cohérence centrale, un biais de traitement des caractéristiques et de l'information locale, peut être responsable d'anomalies de la perception en échouant dans le "contrôle" des problèmes sensoriels dans l'autisme. Le modèle dispose d'une architecture biologiquement plausible basée sur une carte d'auto-organisation. Il comprend des informations temporelles des stimuli d'entrée, en mettant l'accent sur ​​les signaux auditifs réels, et fournit un mécanisme pour modéliser les effets multisensoriels. Grâce à des simulations complètes l'article étudie l'effet d'un mécanisme de contrôle (semblable à la cohérence centrale) pour compenser les effets de l'information temporelle dans la présentation de stimuli, les anomalies sensorielles, et la diaphonie entre les domaines. Le mécanisme réussit à équilibrer les effets de calendrier, l'hypersensibilité de base et, dans une moindre mesure, des effets multi-sensoriels. Une analyse de l'effet du temps d'apparition du mécanisme de contrôle de la performance, suggère que la plupart des avantages potentiels sont toujours possibles, même quand il commence assez tard dans le processus d'apprentissage. 
Ce haut niveau d'adaptabilité montré par le réseau neuronal souligne l'importance de l'enseignement et des interventions appropriées tout au long de la durée de vie des personnes avec  autisme et d'autres troubles neurologiques.

Abstract

Computational modeling plays an increasingly prominent role in complementing critical research in the genetics, neuroscience, and psychology of autism. This paper presents a model that supports the notion that weak central coherence, a processing bias for features and local information, may be responsible for perception abnormalities by failing to "control" sensory issues in autism. The model has a biologically-plausible architecture based on a self-organizing map. It incorporates temporal information in input stimuli, with emphasis on real auditory signals, and provides a mechanism to model multisensory effects. Through comprehensive simulations the paper studies the effect of a control mechanism (akin to central coherence) in compensating the effects of temporal information in the presentation of stimuli, sensory abnormalities, and crosstalk between domains. The mechanism is successful in balancing out timing effects, basic hypersensitivities and, to a lesser degree, multisensory effects. An analysis of the effect of the control mechanism's onset time on performance, suggests that most of the potential benefits are still attainable even when started rather late in the learning process. This high level of adaptability shown by the neural network highlights the importance of appropriate teaching and intervention throughout the lifetime of persons with autism and other neurological disorders.

PMID: 25343764

No Evidence for Impaired Multisensory Integration of Low-Level Audiovisual Stimuli in Adolescents and Young Adults with Autism Spectrum Disorders

Traduction: G.M.

Neuropsychologia. 2013 Oct 21. pii: S0028-3932(13)00349-7. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2013.10.005.

Pas d'indications du déficit d'intégration multisensorielle avec des stimuli audiovisuels de bas niveau chez les adolescents et les jeunes adultes avec des troubles du spectre autistique 

de Boer-Schellekens L, Keetels M, Eussen M, Vroomen J.

Source

Tilburg University, Department of Cognitive Neuropsychology P.O. Box 90153, 5000 LE, Tilburg, The Netherlands. Electronic address: l.w.z.deboer@uvt.nl

Abstract

Des sons de clics brusques peuvent améliorer le traitement visuel des flashes de plusieurs façons. 

Ici, nous avons examiné cela chez des adolescents avec des troubles du spectre autistique et une haut niveau de fonctionnement cognitif (TSA) à l'aide de trois tâches: 

1. une tâche où les clics améliorent la sensibilité de l'ordre temporel visuel (ventriloquie temporelle), 
2. une tâche où un clic améliore la recherche visuelle (pip-and-pop), et 
3. une tâche où un clic accélère l'orientation du visuel vers une cible périphérique (lecture de l'heure).  

Les adolescents avec TSA ont, par rapport aux adolescents au développement typique (TD), une déficience dans les jugements d'ordre temporel visuel, mais ils étaient intacts dans la recherche visuelle et l'orientation.  

Il est important, pour l'ensemble des tâches performances visuelles du groupe TSA sont améliorées par la présence des clics en quantités au moins égales que dans le groupe TD. Ceci suggère que les adolescents et les jeunes adultes avec TSA ne présentent pas de déficit généralisé dans l'intégration multisensorielle des stimuli audiovisuels de bas niveau et / ou dans l'alerte phasique par des sons brusques.

 

PMID: 24157536

Multilevel deficits in the processing of audio-visual emotion expressions in Autism Spectrum Disorders

Traduction expresse: G.M.

Neuropsychologia. 2013 Feb 22. pii: S0028-3932(13)00051-1. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2013.02.009.

Déficits à plusieurs niveaux dans le traitement de l'expression des émotions visuelles audio visuelles dans les troubles du spectre autistique

Charbonneau G, Bertone A, Lepore F, Nassim M, Lassonde M, Mottron L, Collignon O.

Source

Centre de Recherche en Neuropsychologie et Cognition (CERNEC), Département de psychologie, Université de Montréal, CP 6128, succursale Centre-Ville, Montréal, Québec, Canada, H3C 3J7. Adresse électronique: genevieve.charbonneau.1@umontreal.ca

Résumé

La capacité à reconnaître et d'intégrer les émotions à partir des expressions faciales et vocales d'une autre personne est une compétence cognitive fondamentale impliquée dans la régulation efficace des interactions sociales.  

Des déficits dans de telles capacités ont été suggérés comme étant une source possible de certains comportements sociaux atypiques qui se manifestent chez des personnes souffrant de troubles du spectre autistique (TSA). 

Dans la présente étude, nous avons évalué la reconnaissance et l'intégration des expressions émotionnelles chez les personnes atteintes de TSA en utilisant un ensemble de stimuli écologiques validés composées de clips vocaux dynamiques, visuels et auditifs (non verbaux) 

Les participants atteints de TSA et les contrôles qui se développent dans autisme (TD) ont été invités à discriminer entre les clips illustrant les expressions de dégoût et de peur présentés soit visuellement, soit auditivement ou soit sous forme bimodale (audio-visuel).

Le groupe de participants atteints de TSA était moins efficace pour discriminer les expressions émotionnelles dans toutes les conditions (unimodale et bimodale). 

En outre, ils nécessitait un rapport signal-sur-bruit pour la discrimination des présentations visuelles ou auditives d'expressions de dégoût par rapport à la peur.  

Ces résultats suggèrent une sensibilité altérée à des expressions d'émotion dans cette population qui n'est pas modalité spécifique.  

En outre, le groupe de participants atteints de TSA a bénéficié d'une exposition à l'information bimodale dans une moindre mesure que le groupe de TD, ce qui indique un gain diminué multisensorielle dans cette population.  

Ces résultats sont les premiers à démontrer de façon convaincante les difficultés communes pour la perception et l'intégration des expressions émotion multisensorielles chez les personnes atteintes de TSA.

Links between multisensory processing and autism

Traduction: G.M. 

Liens entre traitement multisensoriel et autisme 

 Donohue SE, Darling EF, Mitroff SR. 

Source 

Center for Cognitive Neuroscience, Duke University, Box 90999, LSRC, Durham, NC, USA, sarah.donohue@duke.edu 

Résumé 

Le trouble du spectre autistique est généralement associé à des déficits sociaux et est souvent lié spécifiquement à des difficultés avec le traitement des visages et d'autres stimuli sociaux pertinents.

De nouvelles recherches ont suggéré que les enfants atteints d'autisme peuvent aussi avoir des déficits dans les capacités perceptives de base, y compris le traitement multisensoriel (par exemple, traiter simultanément les entrées visuelles et auditives).

La présente étude a examiné la relation entre le traitement temporel multisensorielle (évaluée par une tâche de jugement de simultanéité dans laquelle les participants devaient indiquer si un stimulus visuel et un stimulus auditif eu lieu en même temps ou à des moments différents) et les symptômes autodéclarés de l'autisme (évaluée par le questionnaire Quotient du spectre autistique).

Les données de plus de 100 adultes en bonne santé ont révélé une relation entre ces deux facteurs puisque la perception multisensorielle du temps est corrélée avec les symptômes de l'autisme.

Plus précisément, une forte tendance à percevoir des stimuli auditifs survenus avant le stimuli visuels comme simultanés a été associée à des niveaux plus élevés de symptômes autistiques.

Des données supplémentaires et des analyses confirment que cette relation est spécifique au traitement multisensoriel et aux symptômes de l'autisme.

Ces résultats permettent de mieux comprendre la nature du traitement multisensoriel tout en révélant un continuum dans lequel les capacités perceptives sont corrélées avec les symptômes de l'autisme et ce continuum n'est pas seulement spécifique aux populations cliniques mais il est présente dans la population générale.

 

 

Multisensory integration and attention in autism spectrum disorder: evidence from event-related potentials

Traduction: G.M.

L'intégration multisensorielle et l'attention dans le trouble du spectre autistique: la preuve par les potentiels évoqués.
Magnée MJ, de Gelder B, H Van Engeland, Kemner C.

Source
Département de psychiatrie pour enfants et adolescents, Rudolf Magnus Institute of Neuroscience, University Medical Center Utrecht, Utrecht, Pays-Bas.

Résumé
L'intégration réussie des différentes signaux perceptifs perçus simultanément est crucial pour le comportement social. Des découvertes récentes indiquent que cette intégration multisensorielle (MSI) peut être modulée par l'attention.
Les théories des troubles du spectre autistique (TSA) suggèrent que la MSI est affectée dans cette population alors qu'on ne sait pas dans quelle mesure cela est lié à des déficiences dans les capacités attentionnelles.
Dans la présente étude les potentiels évoqués (ERP) faisant suite à la présentation d'une paire de voix et visage émotionnellement congruents ou incongrues ont été mesurés chez 23 adultes atteintes de TSA avec un haut-niveau de fonctionnement cognitif, et chez un groupe contrôle de 24 personnes d'âge et de QI appariés.
La MSI a été étudiée tandis que l'attention des participants a été manipulée.
Les potentiels évoqués ont été mesurés lors des pics de traitement visuel et auditif typique, P2 et N170.
Alors que les personnes du groupe contrôle ont montré de l'intégration multisensorielle lors de tâches d'attention partagée et lors de tâches d'attention sélective simples, les personnes atteintes de TSA ont montré de la MSI uniquement lors des tâches d'attention sélective.
Il a été conclu que les personnes atteintes de TSA sont capables de traiter des stimuli émotionnels multisensoriels, mais le traitement n'est pas modulé par des mécanismes de l'attention chez ces participants, surtout ceux liés à l'attention partagée.

Cette interaction atypique entre l'attention et la MSI est également pertinente pour les stratégies de traitement, avec la formation au contrôle attentionnel multisensoriel pouvant être plus bénéfique que la thérapie d'intégration sensorielle conventionnelle.