Actividades en niños y adultos en el espectro autista: efectos del contexto y la edad

POR DZMITRY A. KALIUKHOVICH, NIKOLAY V. MANYAKOV, ABIGAIL BANGERTER, SETH NESS, ANDREW SKALKIN, MATTHEW S. GOODWIN, GERALDINE DAWSON, ROBERT L. HENDREN, BENNETT LEVENTHAL, CAITLIN M. HUDAC, JESSICA BRADSHAW, FREDERICK SHIC & GAHAN PANDINA

Fuente: Molecular Autism / 19/10/2020

Fotografía: Pixabay

Molecular Autism volumen 11, Número de artículo: 79 (2020)

Resumen

Antecedentes

La disminución de la vigilancia visual de los rostros y las actividades de los demás es una de las primeras características del trastorno del espectro autista (TEA). No se sabe con certeza si los déficits en la vigilancia de las actividades, identificados mediante un conjunto homogéneo de estímulos, persisten a lo largo de la vida en el TEA y, por lo tanto, sí podrían servir de indicador biológico ("biomarcador") del TEA. Se investigaron las diferencias en la atención visual durante la vigilancia de la actividad en niños y adultos participantes con autismo en comparación con un grupo de control de participantes sin autismo.

Métodos

Los movimientos oculares de los participantes con autismo (n = 122; edad media [SD] = 14,5 [8,0] años) y los controles de desarrollo típico (TD) (n = 40, edad = 16,4 [13,3] años) se grabaron mientras veían una serie de vídeos que mostraban a dos actores femeninos conversando mientras interactuaban con sus manos sobre una tarea compartida. Los actores enfocaban continuamente su mirada en el rostro del otro (mirada mutua) o en el área de actividad compartida (enfoque compartido). Se calculó el porcentaje medio de tiempo de mirada para el área de actividad, las cabezas de los actores y sus cuerpos.

Resultados

En comparación con los participantes de TD, los participantes con TEA miraron más tiempo en el área de actividad (% medio de tiempo de observación: 58,5% vs. 53,8%, p < 0,005) pero menos en las cabezas (15,2% vs. 23,7%, p < 0,0001). Además, dentro del grupo se observaron diferencias en el tiempo de observación entre la mirada mutua y las condiciones de enfoque compartido tanto en los participantes sin TEA (actividad: Δ = - 6.4%, p < 0.004; cabezas: Δ = + 3.5%, p < 0.02) como en los participantes con TEA (cuerpos: Δ = + 1.6%, p < 0.002).

Limitaciones

Los participantes de la TD no estaban tan bien caracterizados como los participantes con TEA. Los criterios de inclusión relativos a la capacidad cognitiva [coeficiente intelectual (CI) > 60] limitaron la capacidad de incluir a individuos con una discapacidad intelectual sustancial.

Conclusiones

Las diferencias en la atención a los rostros podrían constituir un rasgo discriminatorio entre los individuos con y sin TEA a lo largo de la vida, mientras que las diferencias entre los grupos en cuanto a la observación de las actividades podrían cambiar con el desarrollo. Estos hallazgos pueden tener aplicaciones en la búsqueda de indicadores biológicos subyacentes específicos de los TEA.

Registro de ensayos ClinicalTrials.gov identificador NCT02668991

Antecedentes

Se necesitan medidas cuantificables y objetivas del comportamiento en el trastorno del espectro autista (TEA) que puedan ayudar al diagnóstico y a la estratificación y que puedan ser útiles como biomarcadores (es decir, indicadores biológicos de la condición) para la respuesta al tratamiento [1]. Dada la heterogeneidad fenotípica en el TEA, el seguimiento ocular podría ser una manera objetiva de evaluar la atención social [2] en la que se han observado diferencias de atención social en los hermanos menores de los niños con TEA, así como en los niños pequeños, los niños y los adultos con TEA, en comparación con los individuos sin TEA [3,4,5,6,7,8]. La evidencia actual sugiere que puede ser posible predecir los resultados socio-comunicativos y el riesgo de TEA basándose en la atención visual temprana a los estímulos sociales, destacando la atención social como un potencial biomarcador predictivo para el TEA [9,10,11,12,13,14,15,16].

Además de su uso como biomarcadores predictivos o de diagnóstico, los biosensores, como los rastreadores oculares, tienen el potencial de servir como un posible biomarcador de cambio en los TEA, por ejemplo, en los ensayos clínicos. Dada la variabilidad en el momento en que se diagnostica a los individuos y se les inscribe en las intervenciones [17,18,19], es fundamental generar biomarcadores en las etapas tempranas (es decir, ≤ 3 años) y en las etapas posteriores del desarrollo para generar biomarcadores apropiados desde el punto de vista del desarrollo que puedan captar los cambios y el éxito de las intervenciones a lo largo de la vida. Con este fin, es necesario comprobar la idoneidad y la validez de los paradigmas de seguimiento ocular en las poblaciones para las que están destinados a ser utilizados. Para lograr la mayor aplicabilidad, esto significa examinar la viabilidad y la utilidad en una gama de poblaciones clínicamente validadas y en una amplia gama de grupos de edad. Es bien sabido que la atención social es anormal en todo el desarrollo de los individuos con TEA [20, 21], la repetición de los hallazgos utilizando una metodología consistente a través de la heterogeneidad de la TEA sigue siendo limitada [17, 21, 22], lo que puede obstaculizar nuestra capacidad para establecer un biomarcador de atención social. Además, tampoco está claro en qué medida las diferencias observadas se deben al uso de diferentes paradigmas y metodologías experimentales en los distintos estudios. Por último, el rastreo ocular también puede ser biológicamente relevante, ya que la atención visual de este tipo puede estar relacionada con las redes neuronales sociales y, por tanto, no es simplemente un fenómeno de comportamiento [23].

Paradigma de vigilancia de la actividad

Una función importante de la atención social se relaciona con la atención selectiva hacia las actividades conjuntas de otros (es decir, la vigilancia de las actividades). Se ha encontrado que los niños pequeños con TEA monitorean la actividad de otros menos que sus compañeros de TEA cuando observan una interacción de juego entre niños y adultos en escenas dinámicas cortas [24]. La reducción de la atención a la actividad puede conducir a una disminución de las oportunidades de aprendizaje observacional, lo cual puede impactar el desarrollo social y cognitivo y tener efectos perjudiciales a largo plazo [25, 26].

También parece que la complejidad de las características del entorno puede competir con los estímulos sociales, lo que aumenta la probabilidad de que se observen patrones anormales de atención en los individuos con TEA [21]. Por ejemplo, en un estudio reciente de vigilancia de la actividad en los TEA, se mostró a los niños pequeños un conjunto de estímulos que diferían en tres dimensiones de interés: la dirección de la mirada de los actores, la presencia de distractores de fondo y la naturaleza dinámica de los estímulos [27, 28]. De acuerdo con el trabajo anterior, los hallazgos muestran que los niños pequeños con TEA, en comparación con los niños pequeños de control, asistían menos a las escenas en general, miraban menos a la actividad y a las caras, y miraban más al fondo. Las diferencias en el control de la actividad entre los niños pequeños con TEA y otros grupos fueron más sorprendentes cuando se incluyeron distractores de fondo y cuando los estímulos se mostraron como videos dinámicos. Por el contrario, la dirección de la mirada de los actores no influyó significativamente en las diferencias entre los grupos. Curiosamente, a diferencia de los niños pequeños con TEA, los niños mayores de 3 años con TEA no mostraron una supervisión limitada de la actividad; sin embargo, al igual que los niños pequeños, mostraron una disminución de la mirada a la cabeza y un aumento de la mirada al fondo. Una pregunta sin respuesta es si hay transiciones continuas en el desarrollo por las cuales los niños con TEA difieren de los que no tienen TEA en sus patrones de visión hacia las escenas de actividad, lo cual impactaría el uso del seguimiento ocular como un biomarcador a lo largo de la vida.

El estudio actual

En el presente estudio, utilizamos un paradigma de supervisión de actividades para investigar la asignación de la atención visual a los estímulos en escenas sociales complejas que implican actividades compartidas en niños mayores y adultos con TEA, y un grupo de comparación de desarrollo típico (TD). No hay ninguna literatura publicada actual que describa las diferencias entre los niños mayores y los adultos con y sin TEA en esta tarea, y como tal este trabajo proporciona una extensión ascendente de los resultados en los niños pequeños y en la edad preescolar [27, 28]. Nos centramos en la manipulación experimental de la dirección de la mirada (es decir, el enfoque de la mirada compartida en la actividad frente a la mirada mutua entre los actores) y utilizamos sólo estímulos dinámicos con distractores de fondo.

Nuestro objetivo principal era establecer datos preliminares para ayudar a determinar la utilidad de este paradigma como un biomarcador discriminatorio en individuos mayores con y sin TEA. Las hipótesis basadas en los hallazgos anteriores [24] fueron que habría menos atención a los jefes de los actores, menos atención a la actividad y más atención a los distractores de fondo en el grupo de ASD en comparación con el grupo de TD. También planteamos la hipótesis de que la respuesta a la dirección de la mirada sería diferente entre los grupos de ASD y TD, lo que a su vez modularía los patrones de atención tanto en estos niños mayores con ASD [29,30,31] como en los grupos de TD. Finalmente, en un análisis exploratorio, investigamos si las diferencias en la atención asignada durante la monitorización de la actividad estaban relacionadas con diferencias individuales en la edad, la gravedad del autismo y el cociente intelectual (CI).

Métodos

Prácticas éticas

La Junta de Examen Institucional de cada uno de los nueve centros de estudio participantes aprobó el protocolo de estudio y las enmiendas posteriores. El estudio se llevó a cabo de conformidad con los principios éticos de la Declaración de Helsinki, en consonancia con las buenas prácticas clínicas y los requisitos reglamentarios aplicables. Los participantes, sus padres (en el caso de los participantes menores de 18 años) o los representantes legalmente autorizados proporcionaron un consentimiento informado por escrito antes de unirse al estudio. Se obtuvo el consentimiento de todos los participantes de < 18 años que eran capaces de comprender la naturaleza del estudio, y éste fue un consentimiento escrito para aquellos que eran capaces de escribir.

Participantes

Los participantes en el grupo de TEA eran de edades comprendidas entre ≥ 6 años con un diagnóstico confirmado de TEA basado en el examen clínico, la entrevista con el cuidador y el uso del Programa de Observación Diagnóstica del Autismo, 2ª edición (ADOS-2) [32]. Los criterios clave de exclusión fueron una puntuación compuesta medida en la Prueba Breve de Inteligencia de Kaufmann-2 (KBIT-2) [33] de < 60, y un historial de o una enfermedad médica significativa actual. Los controles de la TD fueron envejecidos ≥ 6 años con una puntuación en el rango normal en el Cuestionario de Comunicación Social [34] que no cumplían con los criterios de ningún trastorno mayor de salud mental [35] según se evaluó usando la Mini-Entrevista Neuropsiquiátrica Internacional [36]. La edad de 6 años fue usada como límite para este estudio, ya que es la edad reglamentaria más baja para los estudios clínicos en psiquiatría.

Nótese que el KBIT-2 sólo fue recolectado para individuos con TEA, pero no para controles de TDA. Los participantes se inscribieron en el marco de un gran estudio observacional y multicéntrico que se llevó a cabo desde el 6 de julio de 2015 hasta el 14 de octubre de 2016 en nueve centros de estudio en los EE.UU. (número de registro del ensayo: NCT02668991 en https://clinicaltrials.gov) y consistió en múltiples pruebas de visualización pasiva [37,38,39,40,41,42].

En total, 136 individuos con TEA y 41 controles de TDA completaron el estudio. De ellos, tras las exclusiones debidas a fallos técnicos o de calibración, se incluyeron 122 individuos con ASD y 40 controles TD para la prueba de monitorización de actividad (Tabla 1, Archivo adicional 8: Tabla S8).

Tabla 1. Características de los participantes.

(veáse en inglés en el siguiente enlace)

https://molecularautism.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13229-020-00388-5/tables/1

Tarea de supervisión de la actividad

Los participantes vieron una serie de vídeos en los que se presentaba a dos actores femeninos que participaban en una actividad compartida. En cada vídeo, los actores se veían de perfil con los cuerpos enfrentados y las manos interactuando en una tarea compartida. Los actores se ubicaron en un típico entorno de oficina con paredes y alfombras estériles que se enriqueció con distractores visualmente destacados, como muebles, alimentos y dispositivos electrónicos y mecánicos. A lo largo de los vídeos, los actores se centraban exclusiva y continuamente en el rostro de cada uno (condición de mirada mutua) o en el área de actividad compartida (condición de enfoque compartido) mientras realizaban una acción simple (por ejemplo, cortar verduras) y hablaban entre sí (Fig. 1). En la conversación entre los actores se utilizaba un lenguaje sencillo para acomodar a los participantes con un lenguaje limitado.

Fig. 1.

Condiciones de estímulo. Una condición de enfoque compartido. B Condición de mirada mutua. Las regiones uniformemente rellenadas en diferentes colores corresponden a diferentes ROI: rojo, Cabezas; verde, Cuerpos; azul, Actividad. La parte restante de una escena visual corresponde al fondo ROI. Nótese que las tres máscaras de color fueron invisibles durante los experimentos reales y se presentan aquí sólo a modo de ilustración. Región de interés del ROI

Cada participante vio cuatro vídeos en total (dos de Foco compartido y Condiciones de la mirada mutua). Cada vídeo duró 20 s. El orden de presentación de las dos condiciones de estímulo fue aleatorio entre los participantes.

Procedimiento

Los participantes se sentaron en una cómoda silla a unos 60 cm de una pantalla de ordenador de 23 pulgadas (1920 × 1080 píxeles). La altura de la silla y la pantalla se ajustaron para asegurar que los ojos de los participantes estuvieran a la altura del centro de la pantalla. Los datos de seguimiento ocular se recogieron utilizando un rastreador ocular Tobii X2 de 30 Hz montado debajo de la pantalla. Se utilizó la Plataforma de Investigación Biométrica iMotions (https://imotions.com/) para la presentación de los estímulos, la sincronización de los datos y la calibración automática. Los participantes podían observar libremente los estímulos presentados. Antes de cada período experimental, se realizó un procedimiento de calibración de cinco puntos consistente en personajes de dibujos animados emparejados con un taco auditivo.

Escalas de calificación del comportamiento

Los padres o cuidadores de personas con TEA informaron sobre los siguientes aspectos: Síntomas de ASD (Inventario de Comportamiento de Autismo [ABI] [43, 44]); conductas problemáticas (Lista de Control de Comportamiento Aberrante-Comunidad [ABC] [45, 46]); trastornos emocionales y de comportamiento (Inventario de Síntomas en Niños y Adolescentes [CASI] [47]); impedimentos sociales (Escala de Respuesta Social 2™ [SRS-2] [48]); y conductas repetitivas (Escala de Comportamiento Repetitivo-Revisada [RBS-R] [49]). Cada una de las escalas anteriores y la ADOS-2 consisten en subescalas que reflejan diferentes grupos de síntomas de TEA (ver Archivo adicional 1: Tabla S1).

Análisis de los datos

Se adaptaron las técnicas estándar de análisis de la región de interés (ROI) para el análisis de los patrones de la mirada (Fig. 1). Las ROI examinadas incluían el área de actividad compartida, los cuerpos y las cabezas de los dos actores en un vídeo, y el resto de los antecedentes. Los vídeos se diseñaron de manera que no se produjeran movimientos importantes de las RDI. El tiempo empleado por un participante en observar una ROI específica se normalizó por el tiempo total de visualización de cada vídeo por separado y se promedió entre los vídeos por condición de estímulo. El porcentaje medio de tiempo dedicado por un participante a observar los estímulos en relación con la duración de su presentación se denomina nivel de atención visual en esa condición. El nivel general de atención visual se obtuvo haciendo un promedio de los niveles de las dos condiciones de estímulo por participante. Se utilizó una prueba de Kolmogorov-Smirnov de dos caras y dos muestras para comparar el nivel de atención visual entre los dos grupos de participantes.

Se utilizó un modelo lineal de efectos mixtos (ampliamente aplicado para los datos de niveles múltiples en los ensayos clínicos [50]) para comparar el porcentaje de tiempo de observación entre los dos grupos de participantes y las condiciones del estímulo para cada ROI individual. Cada modelo incluía el porcentaje de tiempo dedicado a observar una ROI específica como variable dependiente, con la condición del estímulo, el grupo de participantes, la edad y el sexo del participante como efectos fijos. Cada modelo incluía además una interacción entre la condición de estímulo y el grupo de participantes. Para tener en cuenta la variabilidad dentro de los participantes en el porcentaje de tiempo de observación, cada modelo incluía un identificador de participante como intercepción aleatoria. Se utilizó el paquete R "nlme" para ajustar los modelos. Cada modelo se ajustó maximizando la función de logopositividad restringida. La importancia de los efectos fijos se evaluó utilizando el análisis de la varianza tipo III suma de cuadrados y la prueba de Wald χ2 (véase el archivo adicional 2: Cuadro S2), tal como se aplicó en el paquete R "car". Se realizaron comparaciones post hoc por pares utilizando la corrección Tukey-Kramer para comparaciones múltiples. Las estimaciones de la media de los mínimos cuadrados, sus errores estándar (SE), y los intervalos de confianza del 95% a dos caras para diferentes niveles de los factores categóricos modelados se obtuvieron con el paquete R "lsmeans" (ver Archivo adicional 3: Tabla S3). Este paquete también se utilizó para realizar comparaciones post hoc por parejas (véase Archivo adicional 4: Tabla S4). La bondad del ajuste de cada modelo lineal de efectos mixtos se evaluó calculando los coeficientes de determinación marginal y condicional (R2) según Nakagawa, Johnson y Schielzeth (2017) y utilizando el paquete R "MuMin" (véase Archivo adicional 5: Tabla S5 y Archivo adicional 6: Tabla S6). Para poder comparar con otros estudios, el d de Cohen se calculó adicionalmente para diferentes combinaciones de condición de estímulo y grupo de participantes para cada ROI individual por separado (ver Archivo adicional 4: Tabla S4). Como alternativa, también se probó un modelo lineal de efectos mixtos que era similar al descrito anteriormente pero que incluía el ROI y todas sus interacciones con la condición del estímulo y el grupo de participantes como efectos fijos adicionales. El modelo se probó utilizando los datos de todos los ROI, excepto el ROI Background, para tener en cuenta las correlaciones entre el % de tiempo de búsqueda de los diferentes ROI que existían debido a la normalización por el tiempo total de observación (es decir, la suma del % de tiempo de observación a través de los cuatro ROI era igual al 100% para cada participante; véase más arriba). En este modelo se aplicó el mismo enfoque para las comparaciones post hoc por pares que se ha descrito anteriormente. Los resultados de este modelo se informan en detalle en el Material Complementario (véase el Archivo adicional 12: Tabla S9, Archivo adicional 13: Tabla S10, Archivo adicional 14: Tabla S11, y Archivo adicional 15: Figura S4).

Se aplicó un modelo lineal de efectos mixtos para comparar las pendientes de las relaciones lineales entre la edad de los participantes y el % de tiempo de búsqueda de la actividad ROI y las cabezas entre los dos grupos de participantes. El modelo para cada uno de estos dos ROI incluyó el porcentaje de tiempo dedicado a mirar ese ROI como una variable dependiente y la edad de los participantes, el grupo y una interacción entre la edad y el grupo como efectos fijos. Un identificador de los participantes sirvió de interceptación aleatoria. Los datos de cada ROI se agruparon a través de las dos condiciones de estímulo. Se aplicó el mismo enfoque descrito anteriormente para comprobar la significación estadística de los efectos fijos (véase el Archivo adicional 7: Cuadro S7). Alternativamente, para tener en cuenta un posible efecto de la condición de estímulo en los resultados obtenidos, también se probó un modelo lineal de efectos mixtos que era similar al descrito anteriormente pero que incluía la condición de estímulo y todas sus interacciones con la edad y el grupo de los participantes como efectos fijos adicionales. El modelo se probó por separado para la actividad ROI y las cabezas. Además, para tener en cuenta un posible efecto de la rentabilidad de la inversión, este último modelo se amplió para incluir la rentabilidad de la inversión y todas sus interacciones con la condición del estímulo, la edad de los participantes y el grupo como efectos fijos adicionales. El modelo se probó utilizando los datos tanto de la Actividad ROI como de las Cabezas. Los resultados de estos modelos se informan en detalle en el material complementario (véase el archivo adicional 16: cuadro S12 y el archivo adicional 17: cuadro S13).

Todas las correlaciones reportadas (rS) fueron correlaciones parciales de Spearman (dada su menor susceptibilidad a potenciales valores atípicos en comparación con las correlaciones de Pearson). El sexo y la edad de los participantes sirvieron como covariables para el cálculo de las correlaciones entre el % de tiempo de búsqueda para diferentes ROI y la puntuación compuesta del CI de KBIT-2 en el grupo con ASD (ver Archivo adicional 9: Figura S1). La misma lista de covariables extendida por la inclusión de la puntuación compuesta del CI KBIT-2 se utilizó para calcular las correlaciones entre el % de tiempo de búsqueda para diferentes ROI y la gravedad de los síntomas de ASD (ver Archivo adicional 10: Figura S2 y Archivo adicional 1: Tabla S1). Los coeficientes de correlación parcial de Spearman y los correspondientes valores p de dos caras se calcularon utilizando el paquete R "ppcor". No se realizó ninguna corrección por pruebas múltiples para los coeficientes de correlación calculados. Obsérvese que el número de pruebas estadísticas y, por lo tanto, el corte exacto para los valores p significativos en cada análisis era discutible. Por ejemplo, la corrección para las pruebas múltiples para las relaciones entre el % de tiempo de búsqueda para diferentes ROI y la gravedad de los síntomas de ASD (Tabla 2) podría haberse realizado de múltiples maneras: para cada escala de calificación del comportamiento por separado pero a través de todas las ROI y condiciones del estímulo, para cada ROI por separado pero a través de todas las escalas y condiciones del estímulo, o combinando todas las pruebas independientemente de la escala de calificación del comportamiento, ROI y condición del estímulo. Hay más opciones disponibles cuando se contabilizan los síntomas individuales del trastorno del espectro autista, según se evalúan en las escalas de calificación del comportamiento administradas en el estudio (Archivo adicional 1: Tabla S1). Por las razones expuestas anteriormente, los valores p fueron reportados "tal cual", con valores < 0.05 considerados significativos.

Tabla 2. Correlaciones entre el % de tiempo de búsqueda de diferentes ROI y la puntuación total de las escalas de calificación del comportamiento.

(veáse en inglés en el siguiente enlace)

https://molecularautism.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13229-020-00388-5/tables/2

Resultados

Los dos grupos de participantes no difirieron significativamente en su nivel general de atención visual a los estímulos presentados (TEA vs. TD, media [SE]: 87,2% [1,18%] vs. 91,5% [1,06%], p > 0,16). De forma similar, el nivel de atención visual no varió entre los grupos en ninguna de las dos condiciones de estímulo cuando éstas se analizaron por separado (ambas, p > 0,11) (véase Archivo adicional 11: Figura S3).

La figura 2 muestra las distribuciones del % de tiempo de búsqueda para cada ROI individual, condición de estímulo y grupo de participantes (véase el archivo adicional 20: Tabla S16 para las estadísticas de los sitios individuales). Los modelos lineales de efectos mixtos revelaron un efecto significativo del grupo de participantes en el tiempo de búsqueda para la actividad de ROI (p < 0,005) y las cabezas (p < 0,0001), pero ningún efecto de la condición de estímulo (ambos, p > 0,06) (véase Archivo adicional 2: Tabla S2 y Archivo adicional 4: Tabla S4). Específicamente, los individuos con TEA pasaron más tiempo mirando la Actividad que los controles de la TD (TEA vs. TD, media [SE]: 58.5% [1.12%] vs. 53.8% [1.76%]); en contraste, los individuos con TEA pasaron menos tiempo mirando la Cabeza (15.2% [0.89%]) que los controles de la TD (23.7% [1.39%]). Además, ambos ROI revelaron una interacción significativa entre la condición del estímulo y el grupo de participantes (Actividad: p < 0.04; Cabezas: p < 0.005). El % de tiempo de búsqueda en los individuos con TEA no difirió entre las dos condiciones de estímulo para ambas Actividades (Enfoque compartido vs. Mirada mutua, media [SE]: 59.5% [1.23%] vs. 57.5% [1.27%], p > 0.25) y Cabezas (15.4% [0.94%] vs. 15.0% [0.96%], p > 0.92) (ver Archivo adicional 3: Tabla S3 y Archivo adicional 4: Tabla S4). Por el contrario, la condición del estímulo moduló significativamente el % de tiempo de búsqueda en los controles de TD para cada una de estas dos ROI. Específicamente, los controles de TD pasaron significativamente más tiempo mirando la actividad en el foco compartido que en la condición de estímulo de mirada mutua (57,0% [1,97%] vs. 50,6% [1,98%], d de Cohen = 0,51, p < 0,005), observándose lo contrario para las cabezas (21,9% [1,50%] vs. 25,4% [1,51%], d de Cohen = 0,33, p < 0,02). Por último, el modelo lineal de efectos mixtos mostró un efecto significativo de la condición de estímulo en el % de tiempo de búsqueda de los cuerpos ROI (p < 0,0003). Este último efecto sólo se observó en los participantes con TEA como una diferencia significativa en el % de tiempo de búsqueda entre las dos condiciones de estímulo (Foco compartido vs. Mirada mutua, media [SE]: 7,08% [0,55%] vs. 8,69% [0,56%], d de Cohen = 0,23, p < 0,002). No se observaron efectos fijos significativos para el fondo de ROI. Todas las comparaciones entre grupos siguieron siendo estadísticamente significativas (todas las p < 0,05) en el modelo alternativo que combinaba los datos de todas las ROI e incluía además la ROI y todas sus interacciones con la condición del estímulo y el grupo de participantes como efectos fijos (véase Archivo adicional 12: Tabla S9, Archivo adicional 13: Tabla S10, Archivo adicional 14: Tabla S11, y Archivo adicional 15: Figura S4).

Figura 2

Dispersa las gráficas entre la edad de los participantes y el tiempo de búsqueda de la actividad ROI y las cabezas. Los datos se presentan para cada condición de estímulo (a, c: Enfoque compartido; b, d: Mirada mutua) y el ROI (a, b: Actividad; c, d: Cabezas) por separado. Los puntos indican los participantes individuales. Los colores rojo y azul corresponden a los datos de los individuos con controles de ASD y TD, respectivamente. n indica el número de participantes. La línea negra en cada panel representa el mejor ajuste lineal de los datos reunidos en los dos grupos de participantes, y la ecuación para ese ajuste se presenta en el mismo panel. Trastorno del espectro autista de ASD, región de interés ROI, TD típicamente en desarrollo

La edad del participante mostró un efecto significativo en el % de tiempo de búsqueda para la actividad ROI (p < 0.0001) y las cabezas (p < 0.0001) (ver archivo adicional 2: Tabla S2). Específicamente, el % de tiempo de búsqueda de la Actividad disminuyó con la edad del participante, mientras que lo contrario ocurrió con las Cabezas (Fig. 3). Se utilizó un conjunto diferente de modelos lineales de efectos mixtos (ver Sección de Métodos) para probar las diferencias en las pendientes de las relaciones identificadas entre la edad de los participantes y el % de tiempo de búsqueda entre los dos grupos de participantes. Como era de esperar, los modelos revelaron nuevamente un efecto significativo de la edad de los participantes en el % de tiempo de búsqueda tanto para la actividad ROI (p < 0,03) como para las cabezas (p < 0,02) (ver Archivo adicional 6: Tabla S6 y Archivo adicional 7: Tabla S7). Sin embargo, ningún modelo mostró una interacción significativa entre la edad de los participantes y el grupo (ambos p's > 0.40), lo que sugiere una fuerza similar de las relaciones identificadas entre los dos grupos de participantes. Del mismo modo, ningún modelo alternativo que tuviera en cuenta el efecto de la condición de estímulo y el rendimiento de la inversión en los resultados obtenidos reveló una interacción significativa entre la edad de los participantes y el grupo (todas las p > 0,10; véase el Archivo adicional 16: Cuadro S12 y Archivo adicional 17: Cuadro S13), lo que confirma aún más las conclusiones señaladas anteriormente. Para comprobar si un efecto significativo de la edad de los participantes en el % de tiempo de búsqueda para la actividad ROI y las cabezas fue impulsado por los participantes de mayor edad (Fig. 3), los modelos descritos anteriormente se ajustaron utilizando los datos de todos los participantes (1) menores de 40 años, (2) menores de 35 años, (3) menores de 30 años, (4) menores de 25 años, y (5) menores de 20 años por separado (véase el Archivo adicional 18: Cuadro S14, Archivo adicional 19: Cuadro S15). Ningún modelo reveló un efecto significativo de la edad del participante en el % de tiempo de búsqueda de la actividad de retorno de la inversión para cualquiera de las cinco muestras de datos probados (todas las p > 0,09; Archivo adicional 19: Tabla S15). Sin embargo, la edad de los participantes se asoció significativamente con el % de tiempo de búsqueda de las cabezas del ROI para todas las muestras de datos (todas las p's < 0.05), excepto para la que incluye a los participantes menores de 30 años (p = 0.0502). Notablemente, cuando se analizaron los datos de cada condición de estímulo por separado, las relaciones entre la edad de los participantes y el % de tiempo de búsqueda, según las correlaciones de Spearman, demostraron ser estadísticamente significativas para cualquiera de los ROI en los cinco grupos de edad probados en la condición de Mirada mutua (todas las p's < 0,01; Archivo adicional 18: Tabla S14) pero no en la condición de Foco compartido (todas las p's > 0,11).

Fig. 3

Distribuciones de % de tiempo de búsqueda para cada ROI individual, condición de estímulo, y grupo de participantes. Los datos de cada ROI, condición de estímulo y grupo de participantes (con autismo-rojo, sin autismo-azul) se resumen en una forma de boxplots. Los puntos negros denotan los participantes individuales. n indica el número de participantes. *p valor < 0,05, **p valor < 0,005, ***p valor < 0,0005 (corregido para múltiples comparaciones para cada ROI individual usando el método Tukey-Kramer; ver Archivo adicional 3: Tabla S3 y Archivo adicional 4: Tabla S4). Trastorno del espectro autista, región de interés del ROI, TD típicamente en desarrollo

Los datos sobre la inteligencia de los participantes, evaluados por el KBIT-2, se recogieron sólo en los participantes con TEA. Esto impidió el uso de estos datos en comparaciones de % de tiempo de búsqueda entre los dos grupos de participantes. Al relacionar el % de tiempo de búsqueda para diferentes ROI con la puntuación compuesta del CI de KBIT-2 en los participantes con TEA, la puntuación del CI de KBIT-2 reveló correlaciones negativas significativas con el % de tiempo de búsqueda para los Cuerpos (rS = - 0,189, p < 0,05) y las Cabezas (rS = - 0,208, p < 0,03) en la condición de estímulo de enfoque compartido (véase el archivo adicional 9: Figura S1). Sin embargo, las mismas correlaciones no alcanzaron la significación estadística (Cuerpos: rS = - 0,097, p = 0,32; Cabezas: rS = - 0,166, p = 0,09) en la condición de Mirada mutua. No se observaron otras correlaciones significativas (todas p > 0,11).

Para probar si la gravedad general de los síntomas de ASD se manifestaba en el porcentaje de tiempo que pasaban los individuos con ASD mirando un ROI específico, correlacionamos el % de tiempo de mirada con el puntaje total de las escalas de calificación de la conducta (n = 5). Los coeficientes de correlación se calcularon para cada ROI y condición de estímulo por separado, y los resultados de estos cálculos se presentan en la Tabla 2. De los 40 coeficientes de correlación calculados, sólo tres (7,5%) fueron significativos. Estos incluían correlaciones negativas en la condición de Mirada mutua entre la puntuación de la escala de síntomas de la ABI core ASD y la Actividad (rS = - 0,204, p < 0,04), la puntuación total de ADOS-2 y las Cabezas (rS = - 0,212, p < 0,03), así como una correlación positiva entre la puntuación total de RBS-R y las Cabezas (rS = 0,227, p < 0,02) en la condición de Foco compartido (ver Archivo adicional 10: Figura S2). Archivo adicional 1: La tabla S1 muestra las correlaciones entre el % de tiempo de búsqueda para diferentes ROI y la severidad de los síntomas de ASD, tal como se capturan en las escalas de calificación del comportamiento recogidas.

Discusión

Empleamos un paradigma de supervisión dinámica de actividades en una muestra de niños y adultos para cuantificar las diferencias en la asignación de la atención social entre los que padecen TEA y TD. Incluimos dos condiciones en las que los actores se miraban entre sí, o en las que se centraban en la actividad, para determinar si estas diferencias modulaban la atención visual. Los individuos con TEA demostraron diferentes patrones de atención social durante la supervisión de la actividad. En comparación con el grupo de TD, los individuos con autismo miraban menos a la cabeza de los actores y más tiempo al área de actividad compartida.

Contrariamente a las expectativas, encontramos que los participantes con autismo miraban más la actividad en comparación con los participantes sin autismo, pero sólo en la condición de mirada mutua. Hay varias razones por las que este puede haber sido el caso. Primero, como lo indican Shic y otros [27, 28], los individuos mayores con TEA pueden no exhibir una monitorización de la actividad disminuida en la misma medida que los niños de 2 años con TEA, lo que sugiere cambios en el desarrollo de la monitorización de las actividades conjuntas. El presente estudio amplía estos hallazgos ofreciendo evidencia de que esta trayectoria ascendente del desarrollo en los TEA puede continuar a medida que los niños crecen, revirtiendo en última instancia el patrón de monitoreo de la actividad disminuida observado en los niños más pequeños al de un patrón de monitoreo de la actividad aumentada por la edad escolar. En segundo lugar, los participantes con TEA pueden concentrarse más en la actividad debido a una mayor preferencia por las áreas de movimiento (es decir, las manos que manipulan la actividad). Finalmente, esta diferencia puede explicarse por la forma en que los participantes modulan su atención en respuesta a las diferencias en el comportamiento de la mirada de los actores [31]. Los participantes con TEA no ajustaron su atención a la actividad en función de dónde miraban los actores. Es decir, pasaron la misma cantidad de tiempo atendiendo a la actividad durante las condiciones de Mirada mutua y Enfoque compartido. Es posible que la dirección de la mirada del actor no haya sido destacada para ellos y por lo tanto no haya influido en su comportamiento de mirar. Por el contrario, los participantes de la TD modulaban la atención de tal manera que en la condición de mirada Mutua (en relación con la condición de enfoque Compartido), los participantes de la TD pasaban más tiempo mirando las cabezas de los actores y menos tiempo mirando la actividad. La disminución de la capacidad de respuesta a las señales de la mirada está en consonancia con los déficits de atención conjunta temprana observados en niños pequeños con TEA y sugiere que esta diferencia persiste a lo largo de la vida, de acuerdo con Freeth y otros [51].

El presente estudio tiene similitudes con un reciente estudio de atención social en adultos, donde la riqueza de un escenario social aumentó las diferencias observables entre los grupos de ASD y TD en la visualización de videos naturalistas [52]. Estos autores sugirieron que el grupo de ASD no captó las sutilezas del aumento del contenido social (es decir, la magnitud y la calidad del contenido social). A diferencia de los cambios de la mirada naturalista y dinámica en ese estudio, las manipulaciones de la mirada inherentes a los estímulos de vigilancia de nuestra actividad interrumpen intencionadamente la modulación social normativa de la mirada al utilizar una mirada fija en lugar de dinámica. Por lo tanto, es posible que los participantes en la TD con conocimientos sociales encuentren esta modulación de la mirada antinatural novedosa y extrañamente desprovista de atención conjunta, lo que hace que su mayor atención se centre en las cabezas de los actores. La labor futura se beneficiaría si se comprendiera en qué medida las diferencias de grupo dentro de esta manipulación artificial de la mirada fija varían de los patrones naturales de la mirada interactiva.

Efectos de la edad

En nuestra muestra de niños y adultos, se encontró que la edad tiene un efecto significativo en la mirada a la actividad compartida y a las cabezas de los actores en la condición de mirada mutua, con individuos mayores con y sin TEA mirando menos a la actividad compartida y más a las cabezas.

Contrariamente a los estudios en niños pequeños [24, 27, 28], los individuos con TEA de nuestra muestra pasaron más tiempo mirando la actividad compartida que los controles de TEA. Esto puede ser consistente con los cambios en el desarrollo de las interacciones sociales. En la primera infancia, la interacción social está dominada por el juego y las actividades compartidas con objetos. A medida que los niños envejecen, el lenguaje y las interacciones diádicas se convierten en el modo principal de interacción social y aprendizaje, y los comportamientos no verbales más sutiles ayudan a influir en la interpretación contextual del comportamiento social. Por lo tanto, las tendencias que vemos aquí pueden ser un mapa de los típicos cambios en el desarrollo de las interacciones sociales, donde la información más importante durante una interacción social en la adolescencia y más allá se obtiene del lenguaje en lugar de una actividad compartida.

Es de particular interés que no hubo diferencias de grupo relacionadas con la edad en la vigilancia de la actividad, lo que sugiere, sobre la base de Shic y otros [27, 28], que gran parte de la trayectoria de desarrollo diferencial puede captarse a la edad de los niños pequeños. También sugiere que, en cuanto a las relaciones observadas entre los patrones de aspecto y la edad, tanto los grupos de TD como los de TEA cambian de manera similar a lo largo del tiempo. Además, a diferencia del estudio sobre niños pequeños, no encontramos diferencias entre los grupos en cuanto a la atención visual al fondo. Ambos grupos prestaron más atención a los actores o a la actividad y los "distractores" del fondo no tuvieron una importancia adicional para el grupo de TEA, como se podría haber predicho. Esto puede explicarse por trayectorias de desarrollo similares después de la edad de los niños pequeños, en las que el movimiento biológico o el movimiento es más destacado que los objetos estáticos. También podría ser que las imágenes utilizadas en el fondo fueran menos interesantes para los participantes mayores con TEA que para el grupo de niños pequeños. Además, a diferencia del estudio de niños pequeños, nuestro estudio actual no incluyó a individuos con un deterioro intelectual más severo. Se necesitarían más estudios con manipulación de variables en individuos mayores con TEA, así como en individuos con mayor deterioro