Elemi folyamatok, nem nyelvi kogníció

Magyar Pszichológiai Szemle, 2014, 69. 1. 5–26. DOI: 10.1556/MPSzle.69.2014.1.2.

Elemi folyamatok, nem nyelvi kogníció

A TEKINTETKÖVETÉSES (EYE-TRACKING) MÓDSZER ALKALMAZHATÓSÁGA ÉS A VIZUÁLISAN VEZÉRELT SZAKKÁDOK JELLEMZŐI INTELLEKTUÁLIS KÉPESSÉGZAVARRAL ÉLŐ FELNŐTTEKNÉL* ———

CSÁKVÁRI JUDIT – VÁRNAGY-TÓTH ZSOMBOR – GYŐRI MIKLÓS ELTE BGGYK Gyógypedagógiai Pszichológiai Intézet E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; Beérkezett: 2013. október 30. – Elfogadva: 2013. december 9.

Háttér és célok: Az intellektuális képességzavar heterogén etiológiájú, összetett neurokognitív fejlődési zavar, amelyet elsősorban jelentősen átlag alatti intellektuális teljesítmény és az adaptív viselkedések deficitje jellemez. Noha a tekintetkövetéses (eye tracking) technika más neurokognitív fejlődési zavarokban termékeny módszernek bizonyult az idegrendszeri és kognitív eltérések és kauzális szerepük azonosításában, intellektuális képességzavarban a módszer alkalmazhatósága nem kellően demonstrált, a szemmozgás-vezérlési eltérésekre vonatkozó adatok pedig hiányosak és ellentmondásosak. Jelen feltáró kutatásban a vizuálisan vezérelt szakkádok jellemzőit és a tekintetkövetéses mérések minőségi mutatóit vizsgálatuk e csoportban. Módszer: Vizuálisan kiváltott szakkádok sztenderd asztali tekintetkövetéses eszközzel mért jellemzőit és az adatok minőségét vetettük össze intellektuális képességzavarral élő felnőttek (N=38) és életkorban és nemben illesztett tipikusan fejlődő felnőttek (N=40) csoportjai közt. Eredmények: Az intellektuális képességzavarral élő minta szakkádjainak átlagos időtartama nagyobb, átlagos amplitúdója rövidebb, átlagsebessége kisebb, az ingerhez érkeztetése pontatlanabb, mint a kontrolloknál. Szignifikánsan magasabb arányban fordult elő a sikertelen mintavételezés is. *

A cikk alapja Csákvári Judit: Intellektuális képességzavar és szociális kogníció – A szociális kogníció néhány aspektusának vizsgálata tekintetkövetéses módszerrel mérsékelt intellektuális képességzavarral élő felnőttek körében c. doktori munkája. A kutatáshoz a TÁMOP 4.2.1/B-09/1/KMR-2010-0003 sz. pályázat nyújtott anyagi támogatást.

5

6

Csákvári Judit – Várnagy-Tóth Zsombor – Győri Miklós

Következtetések: Noha több szempontból is gyengébb adatminőséget produkált az intellektuális képességzavarral élő minta, eredményeink azt mutatják, hogy kellő módszertani körültekintéssel jól alkalmazható a tekintetkövetéses technika e csoport letapogatási és szemmozgás-mintázatainak vizsgálatára. A vizuálisan vezérelt szakkádokra vonatkozó eredményeink több – de nem minden – ponton megerősítik a sporadikus szakirodalmi előzményekben talált sajátos eltéréseket az intellektuális képességzavarral élő csoportban. Így tovább erősítik annak a lehetőségét, hogy az atipikus szemmozgás-vezérlés – még részleteiben tisztázandó – oki szerepet játszhat e zavar viselkedéses és kognitív sajátosságaiban. Kulcsszavak:

adatminőség, intellektuális képességzavar, tekintetkövetéses módszer, vizuálisan vezérelt szakkád

BEVEZETÉS

A tekintetkövetéses módszer az atipikus kognitív fejlődés vizsgálatában A szemmozgás a legnagyobb gyakoriságú humán mozgásnak tekinthető, hiszen egy másodperc alatt átlagosan 3-4 szakkádikus szemmozgás zajlik le. A jelentős motoros aktivitás következménye, hogy az ember számára nagyon nagy mennyiségű vizuális információ válik elérhetővé, annak ellenére, hogy a közel 200° látótérből egyszerre mindössze 2°-ot tud befogadni (RICHARDSON és SPIVEY, 2004). A szemmozgáskutatásokon belül a tekintetkövetéses vizsgálatok célja, hogy adott inger és feladatmegoldás esetén a fixáció és szakkádjellemzőket feltárják, és ezekből következtetéseket vonjanak le, többek között a kognícióra vonatkozóan is. A szemmozgás tudományos célú megfigyelésének, majd mérésének, illetve neurológiai vizsgálatokban való alkalmazásának hosszú története van (WADE, 2007). Traumás agysérülés vagy stroke után például a szemmozgás hasznos információt szolgáltat a kortikális, szubkortikális funkciózavarokra vonatkozóan, így mintegy 100 éve használják a betegágynál idegrendszeri érintettség esetén (MOHD NOR és mtsai, 2005). A korszerű tekintetkövetéses (eye-tracking) technológiák elterjedésével így a klinikai gyakorlat mellett egy régi/új technika széles körű alkalmazására nyílik lehetőség a neurológiai, idegtudományi és pszichológiai kutatásban. Az eljárás olyan objektív módszert ad a kutatók kezébe, amellyel hozzáférhetővé válik speciális, hagyományos kérdőíves vagy komplex, interaktív eljárásokkal, technikákkal nem vagy csak nehezen vizsgálható populációk alaposabb megismerése is. A technika mai változata számítógéppel integrált rendszeren alapul, ahol a vezérlést, az adatrögzítést, az adatfeldolgozás első lépéseit (például a regisztrátumok fixációkra és szakkádokra bontását), s esetleg a magasabb szintű elemzést is az automatizált rendszer végzi. Az asztali és mobil (fejre szerelhető) elrendezés a két legelterjedtebb. Ezekben egy vagy több infravörös fényforrás küld jeleket a személy szeme felé, miközben kamera rögzíti a képet a szemről és az ún. Purkinjereflexiókról (az infravörös fény visszaverődéseiről a szem különböző rétegeiből). A jellegzetesen 50–2000 Hz közötti frekvenciával történő képfeldolgozás a pupilla és a Purkinje-kép(ek) helye és egymáshoz való viszonya alapján számolja ki egy vagy két szemgolyó tengelyének koordinátáit, s ezen keresztül a tekintet fókuszát. 6

Tekintetkövetéses módszer és intellektuális képességzavar

7

A technológia és az ökológiai validitás közti sajátos vám-rév hatásként említhető, hogy minél jobb a gép idői felbontása és téri pontossága, annál természetellenesebb a használata (rögzített homlok, áll, asztali gép), s minél mobilabb az eszköz (fejre szerelhető, ökológiailag valid helyzetek), annál pontatlanabb a mérés (FENG, 2011; GYŐRI, 2012a). A technika pszichológiai célú alkalmazásának elsősorban maga az adatszerzés a célja annak érdekében, hogy következtetésekre juthassunk a tekintetet vezérlő különböző szintű és természetű belső folyamatok sajátosságairól – beleértve ezekbe idegrendszeri és pszichológiai folyamatokat egyaránt. A tekintet fókuszának irányítása részben a környezet ingereinek függvénye (bottom-up vezérlés), részben belső folyamatok által (top-down) kontrollált viselkedés, így utal a személy információfeldolgozási (kognitív) folyamataira, érzelmeire, szándékaira, motivációjára is. A szemmozgást kontrolláló tényezők szétválasztása és azonosítása a megfelelő kísérleti elrendezéseken alapul (akárcsak más viselkedéses és funkcionális idegrendszeri mutatók esetében). Annak köszönhetően tehát, hogy sokrétű és differenciált információhoz juthatunk nem invazív módon s nagy idői felbontással, a tekintetkövetéses technika egyre jelentősebb szerepet kap az egyes neurokognitív fejlődési zavarok tanulmányozásában is. A kutatások egyik leghangsúlyosabb területe az autizmus spektrum zavar (ASD), melyben nagyon gazdag a szakirodalmi háttér (BORASTON és BLAKEMORE, 2007; ZWICKEL, WHITE, CONISTON, SENJU és FRITH, 2010; BENSON és FLETCHERWATSON, 2011; SASSON & ELISON, 2012). Változatosak a vizsgált szemmozgástípusok és feladatkontextusok is: elemi szemmozgások, szakkád szerveződés, egyszerű szemmozgások prefrontális kontrollal, spontán figyelmi mintázatok, elemi figyelmi feladatok, arcészlelés, arcletapogatás, tekintetirány-követés, dinamikus társas ingerek, top-down hatások, komplex nem-szociális ingerek. Egyes pszichiátriai kórképekben (például szkizofrénia, affektív zavar) és további neurokognitív fejlődési zavarokban (például ADHD, „disz-jelenségek”) is a szakirodalom különféle atipikus elemi szemmozgás-jellegzetességekről számol be (például MATSUSHIMA és mtsai, 1998; RUSSELL, REYNAUD, HERBA, MORRIS és CORCORAN, 2006; KARATEKIN, 2007; DEANS, O’LAUGHLIN, BRUBAKER, GAY és KRUG, 2010; BUCCI, NASSIBI, GERARD, BUI-QUOC és SEASSAU, 2012). Mivel a szemmozgás az idegrendszer által vezérelt, szabályozásának folyamata és organikus háttere részleteiben is megértett, valamint mérése más idegrendszeri fejlődési zavarokban, illetve mentális betegségekben az adott problémával együtt járó neurokognitív korrelátumok feltárásának bevált eszköze, ezért az intellektuális képességzavar (IKZ) problémakörének mélyebb megértésében is releváns módszer lehet. A módszer speciális előnyei IKZ-ban, hogy: 1. a kísérleti elrendezés összeállítása lehetővé teszi a vizsgált populáció speciális igényeinek, a társuló problémáknak a figyelembevételét (például verbális megértés nehezítettsége, rövid figyelmi kapacitás, hangzó beszéd hiánya); 2. az alkalmazott ingerek életkorhoz, állapot súlyossághoz jól igazíthatók; 3. az elvárt válaszviselkedés tekintetkövetéses feladatokban általában könnyen megérthető (esetenként a monitor nézése maga a feladat). 7

8


A tekintetkövetéses eljárás lehetővé teszi, hogy a szemmozgás téri és idői mintázatának rögzítésével képet kapjunk az elemi perceptuális, bemeneti oldal sajátosságairól, rámutathat olyan atipikus vizuális működésre, amely a mindennapi életben jelentősen érintett adaptív alkalmazkodás egyik háttértényezője lehet.

A vizuális letapogatás „egységei”: fixációk és szakkádok A szemmozgás és vezérlése a tipikus idegrendszerben többtényezős folyamat, szoros funkcionális (illetve neuroanatómiai) kapcsolatban áll a vesztibuláris rendszerrel és a propriocepcióval. A szemmozgások egyik célja, hogy a környezetben jelen lévő – vagy egy feladat szempontjából célzottan fontos vagy pásztázás során véletlenül kiemelkedő – vizuális ingereket a foveára, az éleslátás helyére mozgassa a retinán. Bonyolítja a szabályozást, hogy ez idő alatt az észlelő személy és a vizuális inger is mozoghat, tehát ezeket is kompenzálni kell a stabil kép kialakításához (például az előbb említett vesztibuláris rendszer segítségével). A szemmozgató rendszereken belül megkülönböztetjük a perifériás szemmozgató rendszert, az agytörzsi szemmozgató rendszert és a szupranukleáris szemmozgató rendszert (GULYÁS, 2012). A fixációk Fixáció során a szem viszonylagos nyugalmi helyzetben van és hasznosítható vizuális információkat gyűjt. Sosincs azonban teljes nyugalomban, a fixáció alatt sem teljesen stabil. Háromféle miniatűr mozgás van jelen ekkor: remegés (tremor), sodródás (drift) és mikroszakkád (MARTINEZ-CONDE és MACKNIK, 2011). Egy jelenet nézésekor a fixációk átlagos időtartama 250–300 msec, de ez jelentősen variálódhat mind egyénen belül, mind egyének között. A fixáció időtartamát a nézett jelenettel összefüggő vizuális (fényerő, kontraszt, minőség, színhasználat) és kognitív (figyelem, emlékezet, feladat jellege) faktorok egyaránt befolyásolják (HENDERSON, 2011). A szakkádok Az alábbiakban a szakkádokra vonatkozó, saját vizsgálatunk szempontjából releváns alaptényeket GILCHRIST (2011) és GULYÁS (2012) alapján foglaljuk össze. A vizuális környezet szakkádikus mintavétele alapvető jellemzője a vizuális rendszer működésének. Szakkádoknak a szem gyors, ballisztikus mozgásait nevezzük, amelyeket fixáció követ. (A már elindított szakkád röppályája és érkeztetési helye nem változtatható meg, tehát a tárgyat, amire irányul a tekintet a látómezőben, a szakkád indítása előtt ki kell választani.) A két szem konjunktív módon mozog (tipikus esetben), ugyanolyan amplitúdóval és irányba. Kivétel ez alól a konvergens szemmozgás, melynek segítségével egy tárgy távolságát tudjuk megbecsülni. Az összetartó szemmozgások eredményeképp a két szem tekintésvonala keresztezi egymást, illetve e keresztezési pont szemektől való távolsága változik. 8


9

A szakkádok gyakori és gyors mozgásának metabolikus költsége alacsony és kiegyenlítődik az által a haszon által, hogy minimalizálja az időt, amit a szem a szakkáddal tölt, és maximalizálja a lehetséges lokalizációk számát. Az időtartam és az amplitúdó között szoros a kapcsolat (angol elnevezése: main sequence), a 60° alatti szakkádok esetében a sebesség lineárisan függ az amplitúdótól, 60° fölött nem-lineáris a kapcsolat. A rendszer működés közben arra törekszik, hogy optimalizálja a pontosságot és az időtartamot. A szakkádikus mozgás optimális voltára bizonyíték, hogy a szakirodalom beszámol egy esetről, amikor a betegnek születésétől fogva nem volt szemmozgása, és a fejlődés során a tipikus szakkádikus szemmozgást pontosan leképező atipikus fejmozgásokat alakított ki a nehézség kompenzálására. Adott lett volna a lehetőség egy jobb rendszer kialakítására, mégis a tipikus esetben meglévő szakkádikus mozgásrepertoár alakult ki (GILCHRIST, BROWN és FINDLAY, 1997). A szakkádok amplitúdója széles skálán mozog, normál nézési helyzetben 15° alatti, amikor is a fej mozgásának következtében újrairányítja a tekintetet a szem. A szakkádok négy fő típusba sorolhatók: – reflexes (külső triggerre vizuálisan, auditorosan vagy más szenzoros csatorna által vezérelt); – akaratlagos (tárgykereső, akaratlagosan vagy memória által vezérelt, parancsolt, prediktív és antiszakkád) és – spontán szakkád (belső triggere kialakuló, cél nélküli, fürkésző); valamint – a nystagmus gyors fázisa is ide sorolandó. A szakkádok látenciáját, irányát és amplitúdóját akaratlagosan lehet szabályozni, a sebességet azonban nem. A szakkádok átlagos sebessége 300–360°/sec, csúcssebessége akár 700°/sec is lehet. A szakkádsebességet tipikus idegrendszer esetén gyógyszerek, drogok, fáradtság átmenetileg módosíthatják, tartós változás estén valamilyen idegrendszeri történésre kell gyanakodni. A szakkád másik fontos mutatója a pontosság. A szakkád pontosságát két jellemző határozza meg: az amplitúdó és az irány. Az amplitúdót a három oculomotoros nucleuson belüli alacsonyabb szintű motoros neuronok aktivitása határozza meg, irányát az adott szemizom aktivitása, amelyet az agytörzsben lévő két elkülönült – vertikuláris és horizontális – tekintésközpontban lévő premotoros neuronok aktivitása irányít. A vizuálisan vezérelt szakkádok vagy proszakkádok (továbbiakban: VGS – visually guided saccade) a komplex perceptuális feldolgozás egyik építőkövének tekinthetők. A VGS esetében a tekintetet egy megjelenő vizuális ingerre kell irányítani, azon tartani, amíg egy következő vizuális inger megjelenik, hogy arra újra ráirányuljon a tekintet. Jelen tanulmányunk az intellektuális képességzavarban kimutatható egyes sajátos elemi szakkádszerveződési eltérésekre, illetve a tekintetkövetéses módszernek a nyert adatok minőségében tükröződő alkalmazhatóságára fókuszál. Az alábbiakban először röviden az intellektuális képességzavarról szólunk, s ezt követően térünk rá vizsgálatunk közvetlen kontextusára, a szakkádszerveződésre intellektuális képességzavarban. 9

10


Az intellektuális képességzavar A nemzetközi (angolszász) szakirodalomban a klasszikus értelmi fogyatékosság (mental retardation) elnevezést gyakorlatilag felváltotta az intellektuális képességzavar (intellectual disability) kifejezés (SCHALOCK és mtsai, 2010). Hazánkban az intellektuális képességzavar és fejlődési zavar fogalmat LÁNYINÉ ENGELMAYER Ágnes (2009, 2012) vezette be a szakmai köztudatba. Az IKZ gyűjtőfogalom, amelybe számos, sok szempontból heterogén jelenség tartozik, kóreredete nem egységes. Közös pont azonban, hogy neurokognitív fejlődési zavarnak tekinthető, amelyben sokféle idegrendszeri struktúra lehet érintett, s ennek következménye az atipikus szerveződés és fejlődés számos területen. Anatómiai struktúrák, fiziológiai folyamatok, a kogníció, a viselkedésmintázatok és a nem megismerő funkciókkal kapcsolatos további pszichológiai folyamatok is atipikusan szerveződhetnek, s ezek mintázata is változatos az érintett populációban (BURACK, HODAPP, IAROCCI és ZIEGLER, 2012; GYŐRI, 2012b). Az agyi eltérés következtében létrejövő eltérő funkciófejlődés definíció szerint kihat a kognícióra, és a zavar természetétől függően bármely más területre (motórium, érzelmi fejlődés, specifikus viselkedészavar stb.) is. A tipikustól eltérő IKZ specifikus (sérült) végrehajtó működési jellegzetességek is bizonyítottak, a kutatások azonban felhívják a figyelmet a fejlődési perspektíva dinamikus kezelésére és a kóreredet jelentős hatására, amelyek figyelembevételével nem kizárólag fejlődési korlátokról beszélhetünk, hanem azonosíthatóvá válik az ép, a megkésett és a sérült teljesítmény (RUSSO, DAWKINS és HUIZINGA, 2012). Számos faktor különféle mintázatokban vezethet IKZ kialakulásához. A genetikai, egyéb biológiai, környezeti és pszichoszociális rizikótényezők komplex interakciójának következtében a kutatók manapság „multifaktoriális” etiológiai modellt javasolnak. Bizonyos tényezők önmagukban is okozhatnak intellektuális képességzavart, de a teljes klinikai kép, a súlyosság és viselkedéses kimenet szinte minden esetben a rizikó és protektív faktorok együttes eredőjének következményeként jön létre. A hazánkban jelenleg érvényben lévő DSM kritériumai szerint az IKZ alapvető jellemzői: „1. Jelentősen átlag alatti intellektuális teljesítmény: az egyénileg mért IQ kb. 70 vagy az alatti (kisgyermekeknél klinikai megítélés szerint: jelentősen átlag alatti intellektus). 2. Az aktuális adaptív működés (azaz a személy teljesítménye korának és kulturális csoportjának megfelelő) egyidejű deficitje vagy károsodása az alábbi legalább két területén: kommunikáció, önellátás, családi élet, szociális/kapcsolati készségek, közösségi források felhasználása, önirányítás, iskolai készségek, munka, szórakozás, egészség és biztonság. 3. Kezdet 18 éves kor előtt” (DSM-IV-TRTM, 2001, 41–42). Fontos változás a DSM-5-ben, hogy az első, átfogó intellektuális elmaradásra vonatkozó kritériumból kikerült az IQ-pontszám. A különböző súlyossági szintek meghatározása a jövőben az adaptív funkcionáláson alapul, mert ez határozza meg a kívánt támogatás szintjét (American Psychiatric Association: DSM-5, 2013).

10


11

Szakkádszerveződés intellektuális képességzavarban Kevés kutatás foglalkozik a szakkádtulajdonságokkal IKZ estén. Specifikusan Down-szindrómás (DS) személyeket vizsgáló tanulmányt egyáltalán nem találtunk. Az 1. táblázat a témában megjelent cikkeket foglalja össze. TAKAHASHI, OZAKI és SUZUKI (1987) korai tanulmánya a tipikusan fejlődő (TF) kontrollhoz képest megnyúlt szakkádlátenciát talált (kóreredetet nem ismertet). LASKER, MAZZOCCO, és ZEE (2007) Turner- és Fragilis X- (FXS) szindrómás személyekkel történt vizsgálatai ezt az eredményt nem támasztották alá, vizsgálatuk egyik szakkád jellemzőben sem talált eltérést. HAISHI, OKUZUMI és KOKUBUN (2011) összefüggést találtak az intelligenciaszint és a szakkádlátencia között (alacsonyabb IQ esetén hosszabb reakció idő, vagyis lassabban indul a szakkád), de egy későbbi vizsgálatban (2013) az életkor és IQ-összefüggés fontos moderátor hatásnak bizonyult. Serdülőkorban, fiatal felnőttkorban az IQ-nak nem volt hatása a szakkádlátenciára, későbbi életkorban azonban az alacsonyabb IQ-jú (<35) csoportban a szakkádlátencia jelentősen emelkedett. Szakkádamplitúdóra vonatkozóan VAN DER GEEST és munkatársai (2004, 2006) Williams-szindrómás (WS) személyek szakkádjellegzetességeit vizsgálták. A szindrómában ismert és sokszor leírt gyenge vizuospaciális folyamatok hátterében gyenge szakkádkontroll-folyamatokat feltételezett. Eredményeik szerint a WS-személyek csoportjában a résztvevők között és az egyének saját szakkádjain belül is nagy variancia tapasztalható. A szakkádok jelentős része diszmetriás (hipo- vagy hiperszakkád) volt. 1. táblázat. Vizuálisan vezérelt szakkád jellemzők kutatása IKZ-ban

Szerzők

Résztvevők

Konklúzió

TAKAHASHI, OZAKI és SUZUKI (1987)

Nem specifikus IKZ serdülők, Hosszabb szakkádlátencia, 50% (10 fő, 10 fő TF kontroll) alatti célkövetés és teljesítmény

VAN DER GEEST és mtsai (2004)

Williams-szindróma (27 fő) és Szakkádamplitúdó nagy varianciája TF kontroll (8 fő) WS-csoporton belül, jelentős diszmetria Williams-szindróma 10–26 éves Jelentősen kisebb szakkádpontosság, (24 fő) TF kontroll 13–30 év a szakkádamplitúdó varianciája (9 fő) nagy a WS-csoporton belül Fragilis X és Turner-szindró- Szakkádlátenciában, sebességben és mával élő serdülő lányok (17- pontosságban sem talált WS, FXS és 17 fő, 40 TF kontroll) NT csoportok közötti különbséget

VAN DER GEEST és mtsai (2006) LASKER, MAZZOCCO és ZEE (2007)

HAISHI, OKUZUMI Nem specifikus IKZ 13–57 év, Intelligenciaszint és szakkádlátencia és KOKUBUN (2011) IQ 14–70 között (44 fő) összefügg HAISHI, OKUZUMI Nem specifikus IKZ 14–34 év, Életkor és IQ-összefüggés fontos moés KOKUBUN (2013) IQ 14–34 és 35–70 (29 fő) derátor hatás a szakkádlátenciában, növekvő látencia magasabb életkorban és alacsonyabb IQ-tartományban

11

12


Hazánkban ilyen típusú vizsgálatok még neuroophtalmológiai célból sem történtek, feltehetően azért, mert az intellektuális képességzavarral élő populációban jelen lévő gyakori és változatos szemészeti (WARBURG, 2001; SKUTA, CANTOR és WEISS, 2011) és viselkedésszabályozási rendellenességek miatt a várható módszertani nehézségek nem kedveznek a fiziológiai fókuszú kutatásoknak. Látszik tehát, hogy ellentmondásosak vagy hiányosak a szakirodalmi előzmények, ezért saját vizsgálatunkban sem kemény hipotéziseket, inkább exploratív jellegű kérdésfeltevéseket fogalmaztunk meg.

Célkitűzések Az IKZ mintán, valamint nemben és életkorban illesztett tipikusan fejlődő (TF) mintán végzett, alapvetően exploratív jellegű tekintetkövetéses vizsgálatunk célja kettős: módszertani és elméletorientált. 1. Módszertani célunk, hogy feltárjuk, mennyiben lehetséges és milyen korlátokat mutat a technika alkalmazása IKZ-populáción. Mivel IKZ-ra vonatkozóan kevés és ellenmondásos adat áll rendelkezésre a tekintetkövetéses technika alkalmazására vonatkozóan, ezért az elemi szemmozgás vizsgálat során az adatminőségre és módszertani specifikumokra is fogalmazunk meg feltevéseket. Az IKZ-populációra jellemző nagyobb gyakoriságú szemészeti problémák miatt a tekintetkövetéses módszer alkalmazása során nehezebb kalibrációt, nagyobb arányú sikertelen mintavételt és kevesebb rögzített adatot várunk ebben a csoportban a tipikusan fejlődő (TF) személyekhez képest. 2. Elméletorientált célunk, hogy tekintetkövetéses adatokra támaszkodva jobban megértsük ebben az idegrendszeri fejlődési zavarban a vizuálisan vezérelt szakkádok jellegzetességeit és esetleges eltéréseik jelentőségét. Mint említettük, ebben a populációban az átfogó intellektuális és adaptív viselkedéses nehézségek, a végrehajtó működés problémái régóta ismertek. Annak tisztázása érdekében, hogy mi a fejlődési és a funkcionális kapcsolat az esetlegesen eltérő szakkádszerveződés és a komplex intellektuális és adaptív működések között – például, hozzájárulhat-e az eltérő szakkádszerveződés ezen összetett működések atipikus kiépüléséhez a fejlődés során – az első szükséges lépés a szakkádok és eltéréseik feltáró vizsgálata. Feltevésünk szerint a vizuális percepció és információfeldolgozás alapját képező szemmozgás mutatók közül az elemi fizikai ingerre adott VGS-ok jellegzetességei a tipikustól eltérő, IKZ-specifikus jellegzetességeket mutatnak. A leíró, exploratív elemzés során megvizsgáljuk a szakkádok amplitudóját, sebességét, pontosságát és látenciáját, IKZ- és tipikus csoport közötti összehasonlításokat végzünk. Feltételezzük, hogy a bemeneti oldalon jelen vannak okulomotoros (fiziológiai, anatómiai és következményesen kognitív) korlátok (bottom-up), amelyek hozzájárulnak a globálisan gyengébb intellektuális és adaptív funkcionáláshoz. Azt azonban, hogy okok és/vagy következmények, jelen vizsgálat során nem igyekszünk eldönteni, a jelenség megléte és jellegzetességeinek alaposabb megismerése az elsődleges cél. 12

13


MÓDSZER

Résztvevők Vizsgálatunkba Down-szindrómás (DS) William-szindrómás (WS) és Fragilis Xszindrómás (FXS) felnőtteket vontunk be, noha az utóbbi két szindrómából csak 3-3 főt. Nem szindrómaspecifikus kutatást végeztünk tehát. Mivel a nemzetközi szakirodalomban is kevés az IKZ-csoportokon végzett tekintetkövetéses vizsgálat, és ott is releváns a különféle etiológiájú IKZ-személyek együttes vizsgálata, ezért a saját vizsgálatunkban is ezt az eljárást követtük, és az adatfeldolgozás során az IKZ-személyeket egyetlen csoportként kezeltük. Kontrollcsoportként a valódi életkorra illesztett tipikus fejlődésű mintát alakítottunk ki. IKZ-kutatásokban kétféle megközelítés létezik: mentális vagy valódi életkor szerint illesztett kontrollokkal dolgoznak. Megítélésünk szerint a gyakorlat szempontjából is jobban értelmezhetők az eltérések akkor, ha biológiai kor szerinti összehasonlításokat végzünk. A mentális korra illesztett kontrollokkal való összehasonlítás és a fejlődési aspektusok vizsgálata egy tervezett későbbi kutatásunk tárgyát képezi majd. Jelen vizsgálatban tehát 38 fő mérsékelt IKZ-val (IQ-tartomány: 40–59 között) élő felnőtt (életkori tartomány: 17 év 6 hó és 41 év 1 hó között) és 40 TF felnőtt (életkori tartomány: 18 év és 39 év 1 hónap között) került megvizsgálásra. A kontrollminta intelligenciaszint szerinti tipikusságát a WAIS-IV teszt részét képező két szubteszt – a Teljes-teszt IQ-becslésére alkalmas 10 legjobb szubteszt pár egyikének (Számterjedelem és Szókincs) – eredményein alapuló IQ-becsléssel kontrolláltuk (WECHSLER, 2010). Ennek alapján két kontrollszemélyt ki kellett zárni 80 alatti IQ-eredmény miatt. Szükség volt a szemmozgásadatok szempontjából jelentős adatvesztőnek számító személyek azonosítására is annak érdekében, hogy a később elemzésre kerülő eredményeket ne torzítsa a felmerülő módszertani problémákból eredően a műszer hibás vagy hiányzó mintavételezése. A vizsgálatban elemzett végleges minta két, a nyert adatmennyiségre vonatkozó, szempont egyidejű figyelembevételével került kialakításra. Jelen vizsgálatban a mintavételszámot és a sikertelen mintavétel százalékos arányát vizsgáltuk meg az elemzett mintába kerülés mennyiségi feltételeként. A szakirodalomban vizsgálatonként változó, hogy milyen szigorúságú krité2. táblázat. Sikertelen mintavétel százalékos aránya a két vizsgálati csoportban

Sikertelen mintavétel 50% alatt 50–70% között 70–90% között 90% fölött nincs rögzítés

IKZ Gyakoriság (fő) 38 31 03 03 01 01

% 81,60 07,90 07,90 02,60

TF Gyakoriság (fő) 38 34 02 01 — 01

% 89,50 05,30 02,60 02,60

13

14


riumot alkalmaznak, de általában elmondható, ha több a hiányzó, mint a rögzített adat, akkor meggondolandó az adott vizsgálati személy kihagyása (SASSON és ELISON, 2012). Saját vizsgálatunkban ezt az 50%-os adatvesztés kritériumot alkalmaztuk (2. táblázat). Az elemzés szempontjából optimális minta kialakításában a sikertelen mintavétel százalékos arányán túl a mintavételszám abszolút értékének is van jelentősége. Az IKZ mintában 1 fő esetében az IKZ csoport átlagtól nagyságrendileg eltérő értéket tapasztaltunk ebben a változóban, a nyers adatok megvizsgálása után elmondhatjuk, hogy az adott vizsgálati személy esetében a feladat elindítása után technikai okból nem történt mintavétel, így őt is kihagytuk a további elemzésekből. Egy TF vizsgálati személy esetében technikai hiba miatt egyáltalán nem történt mintavétel, így őt kihagytuk a további elemzésekből. A mintavételszám változó gyakorisági táblázata más vizsgálati személy esetében nem jelzett nagyságrendbeli eltérést.

A feldolgozásra került esetek jellemzői A részletes elemzésbe bevont végső mintába tehát azok a személyek kerültek be, akiknek volt tekintetkövetéses adatuk a szemmozgásos feladatokból és ezekben az adatokban legalább ugyanannyi érvényes mintavétel történt, mint amennyi a hiányzó minta száma. Így az IKZ-mintából 30 vizsgálati személy, a TF-mintából 34 vizsgálati személy elemi szemmozgás adatainak elemzését ismertetjük az Eredmények részben. A 3. táblázat a feldolgozásra került esetek jellemzőit foglalja össze. 3. táblázat. Az elemi szemmozgás feladatok elemzésébe bevont résztvevők jellemzői

IKZ 30 26,11 (SD=6,63) 66,70

N Életkor (átlag) Nem (% férfi) Kóreredet (%)

DS WS FXS ismeretlen

IQ (átlag) BI (átlag) Szemüveg (% van) Szemészeti probl. van (%) Kalibráció (%) sima közepes nehéz *

76,70 10,00 10,00 03,30 46,96 (SD=4,41)0 25,09 (SD=16,87) 36,70 60,00

ns. = nem szignifikáns; p<0,05;

14

50,00 33,30 16,70 **

p<0,01;

TF 34 024,71 (SD=5,81) 50,0 —

t- vagy Khi2 próba

100,11 (SD=8,68) — 08,8 —

t=–28,02***

***

97,1 02,9 0 p<0,001

t=0,89 ns. Khi2=1,81 ns.

Khi2=10,19* Khi2=18,94***


15

Eszközök A tekintetkövetéses vizsgálatban az ingerek az LC Technologies cég EYEFOLLOWERTM 2.0 teljesen szabad fejmozgást biztosító, infravörös technikán alapuló, tekintetkövetésre alkalmas 120 Hz-es készülékének 24 inch méretű, 1920×1080 (full HD) felbontású monitorán kerültek megjelenítésre. A gép mindkét szemet méri (binokuláris rendszer), a két szemből nyert adatok összevetéséből adja meg a tekintet fókuszának koordinátáit (mintavétel). Egy mintavételen tehát azt értjük, amikor a műszer – alapesetben másodpercenként 120 alkalommal – a két szem videoképéből megkísérli kiszámolni a tekintet fókuszának koordinátáit. Amikor ez sikerül, a koordináták rögzítésre kerülnek (sikeres mintavétel), amikor nem, a gép a koordináták hiányát rögzíti az adatsorban az adott mérési időponthoz (sikertelen mintavétel). A sikeres és sikertelen mintavétel összege a mintavételszám. A rögzített X és Y koordinátákat elemezhető változókká konvertálását és az adatelemezés bemenetét képező SPSS file kialakítását Várnagy-Tóth Matlab 7.12-ben (MathWork Inc.) írt programja tette lehetővé. Az adatfeldolgozást és elemzést az IBM SPSS Statistic 20.0 programmal végeztük. Az IQ becslésére a WAIS-IV tesztet alkalmaztuk. Az adaptív viselkedések felmérése a SIB-R eszközzel történt.

Ingerek A vizuálisan vezérelt szakkádok vizsgálatára használt (LUNA, DOLL, HEGEDUS, MINSHEW és SWEENEY, 2007 alapján kidolgozta Győri és Várnagy-Tóth) ingeranyagot bemutató szoftver 1680×1080 pixel méretű ablakban futott a képernyőn. Fekete háttéren a monitor közepén egy 2° átmérőjű fehér kör jelent meg 2 sec időtartamban, majd eltűnésével egy időben függőleges, vízszintes vagy átlós kitérésben (kitérés függőleges: 287px / 6,2°, vízszintes: 459px / 10,15° átlós: 383px / 8,48° összesen 8 irányba – látószögek a közepes nézési távolságra vannak számolva: 71,5 cm) egy ugyanolyan fehér kör jelent meg, szintén 2 sec időtartamban. Az inger eltűnésével egy időben ismét a monitor közepén jelent meg a kör. Egy sorozat tehát 8 középponttól elmozduló és 8 középpontra visszanéző szakkádot váltott ki, a kísérlet során 3 sorozatot exponáltunk, összesen 48 vizuálisan kiváltott szakkádot vártunk egy vizsgálati személytől.

Általános eljárás A vizsgálat egyéni helyzetben szünet nélkül történt, a kísérletvezető minden esetben a cikk első szerzője volt. A vizsgálati személyek közepes nézési távolsága kb. 71,5 cm volt, a fej nem volt rögzítve. Az ingeranyag bemutatása előtt 9 pontos automatikus kalibrációt végeztünk. A vizsgálati személy élőszavas instrukciót kapott: „Kövesse a szemével a képernyőn megjelenő fehér pontot!” A bemutatott ingeranyag és monitor minden személy esetében azonos volt, a külső megvilágí15

16


tást nem tartottuk kontroll alatt. A vizsgálat során 4 típusú elemi szemmozgást vizsgáltunk (VGS, prediktív szakkád, finom követő szemmozgás, szem-kéz koordináció – az utóbbi hármat itt részletesen nem ismertetjük), a vizsgálati személy terhelhetőségétől függően egyszer vagy ismételve. Jelen munkában az adatminőség-mutatók a négy feladatra vonatkozóan, a szakkádadatok a VGS feladatból kerültek elemzésre. A körülmények abszolút értékeket adó, pszichofizikai mérésekre nem voltak alkalmasak, de vizsgálatunkban csoportok közti összehasonlítás volt a cél, a feltételek mindkét csoportban azonosak voltak, így a csoportközi különbségek tekintetében értelmezhető eredményeket kaptunk. Az IQ mérése és az adaptív viselkedés szintjének felmérése (ez utóbbi eredményeit a vizsgálati személyt jól ismerő szülővel, gondozóval pontosítottuk később) ugyanazon alkalommal történt a vizsgálati személyt ellátó intézményben vagy az ELTE BGGYK Gyógypedagógiai Pszichológiai Intézetben, az első szerző által.

A szemészeti problémák és a kalibráció minőségének operacionalizálása A szemészeti eltérések jellegét és súlyosságát nem vizsgáltuk független eljárásokkal. A TF-csoportban a személy szubjektív beszámolója saját szemészeti állapotáról volt az információforrás, az IKZ-csoportban a látható vagy a korábbi dokumentumokból kinyerhető információk alapján egy hozzávetőleges képet kaptunk a szemészeti eltérésekről. Látásprobléma változót a TF-csoportban nem operacionalizáltunk, mert jelen vizsgálatban nem állt rendelkezésre az aktuális szemészeti állapot feltárásának technikai háttere. Az IKZ-csoportban a látással kapcsolatos problémák befolyásoló hatását három módon tartottuk kontroll alatt: 1. A rendelkezésre álló információkból durva kategóriákat alkottunk, arányukat megnéztük az IKZ csoportban és ezek alapján képeztünk egy „szemészeti probléma” bináris változót (van/nincs). 2. Kódoltuk a kalibráció nehézségét (könnyű, problémás, nehéz/lehetetlen), annak alapján, hogy a kalibrációs folyamat során a megjelenő kisméretű vizuális ingerre való pontos fixálás mennyire volt gördülékeny, hányszor kellett a kísérletvezetőnek manuálisan továbbléptetni a kalibrációt, valamint hányszor kért új kalibrálást a műszer. Az így kapott változót a két csoport összehasonlítására használtuk az elemzés során, abból kiindulva, hogy számos, a tipikustól eltérő jellemző a szem anatómiájában és/vagy az okulomotoros kontrollban kalibrációs nehézségekhez vezet az általunk is alkalmazott tekintetkövetéses technika esetében. 3. Az adatminőség-mutatók közül a konjugált mozgásra vonatkozó mutatókból (lásd később, az Eredmények szakaszban) visszafelé következtethetünk bizonyos típusú látásproblémákra.

16


17

EREDMÉNYEK

A feldolgozásra került és az alacsony adatmennyiség miatt kizárt esetek összevetése A bevont és kizárt személyek összehasonlítása intelligencia, adaptív viselkedés és a kalibráció sikeressége szempontjából történt meg. Hét IKZ-val élő és 3 TF-személy szemmozgás regisztrátumai voltak olyan mértékben adathiányosak, hogy ki kellett hagynunk őket az elemzésből. A sikertelen mintavétel százalékos aránya miatti kizárt személyek száma a két csoportban nem különbözött szignifikánsan (Khi2=1,85 ns.) A kizárt csoport nagyon kicsi, a kimaradt és bevont IKZ-csoport sem Teljes teszt IQ-ban (t=0,043), sem az adaptív viselkedés mutatóban – (Átfogó önállóság standard pontszám; t=0,22) – sem a kalibráció sikerességében (Khi2=5,54) nem különböztek szignifikánsan. 1-1 főt technikai problémák miatt hagytunk ki az IKZ- és a TF-csoportból is.

Adatmennyiség és -minőség mutatók a két csoportban A részletes adatminőség-mutatókat HOLMQVIST, NYSTROM, ANDERSSON (2011) és KLINGNER, KUMAR, HANRAHAN (2008) alapján Várnagy-Tóth Zsombor (VÁRNAGYTÓTH, GYŐRI és CSÁKVÁRI, előkészületben) alakította ki, és készítette el a nyers adatokból a mutatók kinyerésére alkalmas programot Matlab 7.12-ben (MathWork Inc.). A jelen elemzésben az adatminőséget 14 mutató segítségével ragadtuk meg (4. táblázat). 4. táblázat. Adatminőség-változók

01. Eltérés X: A két szem közötti átlagos különbség az X tengelyen 02. Eltérés Y: A két szem közötti átlagos különbség az Y tengelyen 03. Eltérés XY: A két szem közötti átlagos különbség euklideszi távolságban (X,Y kombinált) 04. A vizsgálati személytől gyűjtött összes mintavételszám 05. A vizsgálati személy összes sikertelen mintavétele 06. Sikertelen mintavétel százalékos aránya 07. Mintavételszám egyik szem 08. Sikertelen mintavétel egyik szem 09. Sikertelen mintavétel százalékos aránya egyik szem 10. Mintavételszám másik szem 11. Sikertelen mintavétel másik szem 12. Sikertelen mintavétel százalékos aránya másik szem 13. Korreláció X: két szem pozíciójának korrelációja az X tengelyen 14. Korreláció Y: két szem pozíciójának korrelációja az Y tengelyen

17

18


Részletesen megvizsgáltuk a mintavételszám és a sikertelen mintavétel százalékos arány átlagokat egyik, másik, illetve mindkét szemen, valamint a két szem pozíciójára vonatkozó korrelációkat. Az adatminőség-mutatók egyértelműen rávilágítanak arra, hogy a mintavételszámban nem, de a sikertelen mintavétel százalékos arányában az IKZ- és TF-minta jelentősen különbözik (t=5,1 p<0,001), az IKZ-csoportban magasabb arányban fordul elő sikertelen mintavétel. Az IKZ-csoporton belül két alcsoportot képeztünk annak alapján, hogy van vagy nincs nyilvánvaló, látható vagy dokumentált szemészeti problémájuk. A „szemészeti probléma” változó alapján képzett IKZ-alcsoportok között szignifikáns különbséget találunk a mintavételszámban egyik, másik és mindkét szemen (t=2,19 p<0,05), de nem a várt irányba, jelentősen több mintát rögzített a gép a szemészeti problémával rendelkező személyektől, tehát maga a szemészeti probléma nem akadálya a tekintetkövetéses módszer alkalmazásának. Továbbá szignifikánsnak bizonyult a különbség a „két szem korrelációja” adatminőség-változóban (t=–2,68 p<0,05), de csak az X tengelyen. A szemészeti problémával rendelkező alcsoportban kisebb a két szem pozíciójának korrelációja az X tengelyen, tehát a kancsalság tényét a tekintetkövetéses műszer is rögzíti, a két szem együttmozgásának különbségét számszerűsíteni képes.

A vizuálisan vezérelt szakkád feladat eredményei Adattisztítás Az elemzésbe bevont 64 (46,9% IKZ) főnél a 100 sec hosszúságú feladat során összesen 12 611 szakkádot rögzítettünk (59,1%-a az IKZ-mintától). Ezek esetében adattisztításra volt szükség. Ki kellet zárni azokat a szakkádokat, amelyeknek kezdő vagy végpontja nem esett a monitorra (például a szakkád befejezése előtt a vizsgálati személy elnézett a monitorról), 1073 ilyen szakkád volt, ebből 1055 az IKZ-mintától. Továbbá ki kellett zárni azokat a szakkádokat, amelyek során a 120 Hz mintavételezésre képes gép 70 Hz alatti frekvenciával mintavételezett vagy a szakkád során 200 msec-nál hosszabb mintavételezési szünet volt (például a vizsgálati személy hosszabban pislogott, vagy elfordította a tekintetét a műszertől). Mivel vannak 50 Hz frekvenciával működő tekintetkövetéses műszerek, ezért a másodpercenkénti 50 mintavétellel nyert adatokat már relevánsnak szokás elfogadni a szakirodalomban (lefutattuk a számításokat ezzel a kritériummal is, lényegi különbséget nem találtunk). A 70 Hz-es kritérium tehát valamivel szigorúbb, mint amit a módszertani ajánlások tartalmaznak (például HOLMQVIST és mtsai, 2012). Mi a szigorúbb kritérium mellett döntöttünk, mert ez mintegy 10%-kal magasabb mintavételezési rátát jelent, mint amit a gép rögzíteni képes akkor, ha teljesítménye 50%-os. Ez a kritérium 1671 szakkádot zárt ki, 64,8% az IKZmintától, ami jelentősen több mint a TF-mintától származó kizárt szakkádok száma (Khi2=69,6 p<0,001), a vizsgálati helyzetben tanúsított figyelmi, viselkedéses nehézségek – ahogyan az várható volt – az IKZ-csoportban jelentősebbek voltak. 18


19

A vizuálisan vezérelt szakkádok elemzése Azokat a szakkádokat tekintettük célingerre adott „valódi” vizuálisan vezérelt szakkádnak, amelyek az ingermegjelenés utáni első, minimum 150 msec látenciájú szemmozgások voltak (a szakkádlátencia átlagos hossza 200+/–50 msec). Az ezeknél előbb érkező szakkádokat feltehetően nem az adott vizuális inger váltotta ki, vagy prediktív szakkádnak tekinthetők (amennyiben a vizsgálati személy túlságosan „rátanult” már a feladatra). Ez a 150 msec-os kritérium nem tartalmazza azt, hogy a szakkád valóban az új ingerre nézést is eredményezte, azok a szakkádok kerültek be az elemzésbe, amikkel a megjelenő új inger elvileg már észlelhető volt. A 48 inger az IKZ-csoportban vizsgálati személyenként átlagosan 32,5; a TFcsoportban átlagosan 41,6 a fenti kritériumoknak megfelelő vizuálisan vezérelt szakkádot váltott ki, a két csoport között szignifikáns eltérést találtunk az ingeren maradt és ingerről elmozdult (valódi VGS) szakkádok számában (Khi2=101,05 p<0,001). A két csoportot a VGS-ok alábbi mutatói mentén hasonlítottuk össze: látencia, időtartam, amplitúdó, sebesség (átlagsebesség), pontosság (a szakkád végpontja milyen távolságra van a célingertől). A feladat során rögzített szakkádok a látencia kivételével minden fenti jellemző tekintetében szignifikánsan eltértek a két csoportban. Az IKZ-minta szakkádjainak átlagos időtartama nagyobb, átlagos amplitúdója rövidebb, átlagsebessége kisebb, az ingerhez érkeztetés is jelentősen pontatlanabb, a szakkád végpontja távolabb van az inger középpontjától, mint a TF csoportban (5. táblázat).

5. táblázat. VGS szakkádok jellemzői az IKZ és TF csoportban

Látencia (sec) Időtartam (sec) Amplitúdó (fok) Sebesség (fok/sec) Indítás távolsága a reális ingertől (pixel) Érkezés távolsága a reális ingertől (pixel) Érkezés távolsága az ideális ingertől (pixel) ns. = nem szignifikáns;

Típus

N

Átlag

Szórás

IKZ TF IKZ TF IKZ TF IKZ TF IKZ TF IKZ TF IKZ TF

975 14160 975 14160 975 14160 975 14160 975 14160 975 14160 975 14160

00,323 00,332 00,049 00,035 05,990 07,462 174,5790 225,6180 99,396 46,819 107,4550 48,349 184,5290 66,219

00,262 00,289 00,066 00,018 03,422 02,622 80,152 62,910 96,153 50,635 82,293 31,724 195,1410 81,595

Standard t-próba hibaátlag 0,008 – 0,781 ns. 0,008 0,002 007,94*** 0,000 0,110 –11,9***0 0,070 2,567 – 17,41*** 1,672 3,079 – 17,37*** 1,346 2,635 – 24,51*** 0,843 6,250 – 20,37*** 2,168

***

p<0,001

19

20


Az IKZ-csoport szakkádlátenciájának átlaga ugyan kisebb, mint a TF-csoporté, de, mint említettük, a különbség nem szignifikáns. Ugyanakkor érdekes összefüggésre utalhat, hogy az IKZ-csoport esetében a pontosság szignifikánsan is kisebb (t=20,37 p<0,001). Így, amennyiben a kisebb látenciát későbbi vizsgálatok vagy elemzések szignifikáns jellemzőként majd megerősítik, akkor elképzelhető, hogy éppen ennek „ára” a kisebb pontosság. Míg a TF-csoport az inger szélétől mindegy 20,3 pixelt (0,44°) téved, ami gyakorlatilag pontos fixációnak tekinthető, addig az IKZ csoportban ez a pontatlanság 138,6 pixel (3°). A későbbiekben erre a lehetséges összefüggésre korrelációszámítás adhat magyarázatot. Ha az elemzésre került szakkádokat megvizsgáljuk abból a szempontból is, hogy ebből mennyi az, aminek eredményeként az eredeti ingerről tekintetváltás történt az új ingerre, akkor azt látjuk, hogy az IKZ-személyek szakkádjainak 25%-a, míg a TF-személyek szakkádjainak 9,7%-a az, ami nem eredményezett ingerek közötti

1. ábra. Egyéni szakkádamplitúdók eloszlása 2-2 DS- és TF-személynél

20


21

tekintetváltást. Vagyis az IKZ-személyek szakkádjainak negyede jelentősen az eredeti inger közelében (vagy rajta) maradt annak ellenére, hogy tekintetváltást várnánk az inger eredményeként. A két csoport között a különbség ebben is szignifikáns (Khi2=101,57 p<0,001). Exploratív céllal megvizsgáltuk és bemutatjuk a szakkádamplitúdó egyénen belüli variabilitását is két-két esetben (1. ábra). A felső két pontdiagram jól illusztrálja, hogy egy jó képességű IKZ-személy szakkádamplitúdói a TF-kontrollhoz közel hasonló tartományban mozognak, de lényegesen kevésbé válnak szét a rövid, horgonyinger-környéki és a hosszabb, a célingerre irányuló szakkádok, több a célingerre irányuló szakkád között a diszmetriás (pontatlan) szakkád. Az ábra azt is bemutatja, hogy azonos idő alatt lényegesen több szakkádot produkált az IKZszemély, illetve az első szakkád érkeztetési idejéről leolvasható az is, hogy a kalibráció több mint kétszer annyi ideig tartott esetében. Az alsó két pontdiagram a fentiek mellett azt is bemutatja, hogy egy kevésbé jó intellektusú IKZ-személy esetében a szakkádamplitúdó tartománya is eltér a tipikustól, a kb. 0,5–12° közötti tartomány helyett 0,5–23° közötti tartományban produkált szakkádokat, ami a feladat szempontjából indokolatlan (10,15° volt a leghosszabb elvárt VGS). MEGVITATÁS

A technika alkalmazhatósága intellektuális képességzavarral élő személyek körében Mint láttuk, noha a szemészeti problémák gyakorisága miatt több személy kizárását vártuk az IKZ-csoportban a nem megfelelő adatmennyiség miatt, a kizárt személyek száma, némiképp meglepő módon, nem különbözött szignifikánsan a tipikusan fejlődő mintából hasonló okokból kizárt személyek számától. Ez arra utal, hogy a szemészeti eltérések nem feltétlenül jelentik akadályát a tekintetkövetéses módszertan alkalmazásának az intellektuális képességzavarral élő személyek csoportjában. Az alkalmazhatóság konklúzióját erősíti az is, hogy az intellektuális képességzavarral élő személyek mintáján belül az elemzésbe bevont, illetve az alacsony adatmennyiség miatt kizárt személyek csoportjai nem különböztek olyan robusztus, átfogó, de fontos mutatókban, mint a teljes teszt IQ és az adaptív viselkedés szintje. Az alkalmazhatóságra utaló evidenciák mellett ugyanakkor megjelennek az intellektuális képességzavarral élő csoportban gyengébb adatminőséget jelző eredmények, ezek közül a sikertelen mintavételezés erősen szignifikáns magasabb arányát emeltük ki. Bár egy korábbi elemzésben (CSAKVARI, GYORI és VARNAGY-TOTH, 2012) a kalibráció és az IQ között erős szignifikáns kapcsolatot találtunk részben átfedő mintán, itt ezt nem kaptuk meg, noha a kalibráció minősége összességében erősen szignifikáns jobb volt a tipikusan fejlődő csoportban. Úgy tűnik, amikor az intellektuális teljesítmény kapcsolatba hozható a kalibráció sikerességével (minél alacsonyabb az IQ, annál nehezebb a kalibrálás) az jelentős adatveszteséggel is jár (ezeket a vizsgálati személyeket a rossz adatminőség miatt most be sem vontuk az 21

22


elemzésbe), viszont ha az adatveszteség mértéke a kijelölt 50%-os kritérium alá esik, akkor az IQ-kalibráció kapcsolat eltűnik. Az intellektuális képességzavarral élő mintában tapasztalt kancsalság nagyarányú előfordulása (41,9%) nem teszi lehetetlenné a tekintetkövetéses technika alkalmazását, de nehezíti az adatgyűjtést és rontja az adatminőséget, de azokban az esetekben azonban, ahol a műszer képes volt 50% feletti érvényes mintavételre, ott a szemüveg és más látásprobléma már nem befolyásolta az adatminőség-mutatókat. Az adattisztítás során alkalmazott kritériumok következtében történő szakkád kizárás aránya az intellektuális képességzavarral élő és tipikusan fejlődő mintában módszertani szempontból fontos. Láttuk, hogy az intellektuális képességzavarral élő csoportban sokkal több a „zaj”, a személyeknek jelentősen nehezebb – már a 100 sec hosszúságú feladat során is – a fejüket fixen, a szemüket lehetőleg nyitva tartani, de még így is, vagy éppen ezért, több szakkádot produkálnak. A tekintetkövetéses technika elemi vizuális ingert használó feladatban egyértelműen alkalmazható intellektuális képességzavarral élő személyek vizsgálatára, a vizuálisan vezérelt szakkádjellegzetességek elemezhetők (és, mint látni fogjuk, értelmezhetőek), de az adatminőség egyértelműen gyengébb, és gondos adattisztításra van szükség. Jelentősen nagyobb az adatveszteség az intellektuális képességzavarral élő csoportban, feltehetően idegrendszeri és viselkedéses tényezők miatt is. Módszertanilag mindenképpen indokolt tehát az 50%-os adatvesztési kritérium alkalmazása, és ha lehetőség van rá, az alapos és friss szemészeti vizsgálat.

A vizuálisan vezérelt szakkádok jellemzői Az intellektuális képességzavarral élő személyeknél a vizuálisan vezérelt szakkádok időtartamban (hosszabb) és amplitúdóban (rövidebb) egyaránt szignifikánsan eltérnek a tipikusan fejlődő csoporttól, érkeztetési helyüket tekintve jelentősen pontatlanabbak, de a szakkád reakcióidőben (látencia) nem találtunk szignifikáns különbséget, noha tendenciaszerűen az intellektuális képességzavarral élő személyek valamivel gyorsabban indítottak szakkádokat. A szakirodalom adatai a látenciára vonatkozóan ellentmondásosak, és közöltek már nagyobb látenciára (reakcióidőre) vonatkozó eredményeket is (például HAISHI és mtsai, 2011, 2013). Nem vállalkozunk itt egy koherens értelmezés kialakítására, meggyőződésünk szerint ehhez további szisztematikus és jól kontrollált vizsgálatokra van szükség, két lehetőséget/szempontot szeretnénk azonban jelezni. 1. Az intellektuális képességzavarral élő személyek talán valóban gyorsabban indítják a szakkádokat, ám a szakkád funkcionális szerepét is megvizsgálva, úgy tűnik, az esetleges gyorsaság jelen esetben nem adaptív, hiszen az intellektuális képességzavarral élő csoportban az esetek negyedében a szakkád funkcionálisan nem az új ingerre irányul, vagy ha igen, a valamivel talán gyorsabb indítás ára a jelentős pontatlanság. Azaz – figyelembe véve a szakkádok ballisztikus működését – talán nem történik meg a szakkád megfelelő tervezése és/vagy indításának kellően pontos kivitelezése. 22


23

2. A jelen elemzésben az elemi szemmozgás vizsgálat vizuálisan vezérelt szakkádfeladatában a szakkádlátenciának bizonyos értelemben „durva becslésére” vállalkozunk, hiszen az összes „valódi” VGS-szakkádot egy csoportnak kezeltük. Az alaposabb elemzések (két szem külön látenciája, gyakorlási hatás kontroll alatt tartása, ipszilaterális és kontralaterális, horizontális és vertikális szakkádok szétválasztása stb.) egy következő munka tárgyát képezik, így lehetséges, hogy a részletekbe menő elemzés során finomítjuk majd a látenciára vonatkozó megállapításainkat. Korábbi vizsgálatokban (BENSON és FLETCHER-WATSON, 2011) azt találták, hogy autizmusban a szakkádamplitúdó intra-individuális variabilitása nagyobb, mint tipikus fejlődés esetén. A szakkád amplitúdó egyénen belüli variabilitását egy-egy személy esetében megvizsgálva hasonló eredményeket kaptunk intellektuális képességzavarral esetén is (1. ábra) jobb intellektuális képességű intellektuális képességzavarral élő személy intra-indviduális variabilitása inkább közelít a tipikushoz, mint rosszabb intellektusú személyé. KÖVETKEZTETÉSEK Az elemi, bemeneti jellegzetességek az összetett perceptuális problémák egyik lehetséges háttértényezőjének tekinthetők. A tekintetkövetéses technika figyelemreméltóan robusztus módszernek bizonyult, alátámasztva azt a feltevést, hogy objektív adatgyűjtésre alkalmas, korszerű berendezéssel valid eredmények születhetnek olyan mintán is, ahol súlyos látást (és magasabb kognitív funkciókat) is érintő problémák jelentős mértékű előfordulásával kell számolnunk. Eredményeink megerősítették azt a nemzetközi tapasztalatot, hogy az eljárás az atipikus fejlődés tanulmányozásának korszerű módszere lehet. A szakirodalom és bemutatott saját kutatási tapasztalatok szerint a tekintetkövetéses technika alkalmazása az atipikus fejlődés kutatás területén számos sajátos módszertani nehézség körültekintő megoldását igényli, ám ez korántsem reménytelen, a tekintetkövetéses módszer a jövőben jelentős mértékben járulhat hozzá a gyógypedagógiai tudás és gyakorlat fejlődéséhez. A jelen kutatás kérdésfeltevései nem terjedtek ki annak vizsgálatára, vajon az eltérő szakkádikus működés mögött milyen alacsony vagy magasabb szintű szabályozó működések zavara állhat. A jövő perspektíváiban azonban – az intellektuális képességzavar jelenségének minél alaposabb megismerése érdekében – szerepelnie kell interdiszciplináris kutatási megközelítéseknek, a gyógypedagógiai, fejlődés- és kognitív pszichológiai irányok mellett a neuroophtalmológiai és neuropszichológiai aspektusoknak is meg kell jelenniük. A tekintet pillanatnyi fókuszára vonatkozó adatokat számos különböző célra használhatjuk fel; így például más eszközök vezérlésére, tananyag megfelelő „adagolására”, diagnosztikus információk kinyerésére a további fejlesztő beavatkozás érdekében stb. Ahhoz, hogy a fenti lehetőségek megvalósuló gyakorlattá váljanak, szükséges, hogy az egyes célcsoportok szemmozgás jellegzetességeit megismerjük, az alapkutatásokkal megteremtsük az alkalmazott kutatások és a jövőben – reményeink szerint – megvalósuló gyakorlat háttéranyagát. 23

24


IRODALOM American Psychiatric Association: Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorder, Fifth Edition (2013). Arlington, VA: American Psychiatric Association. BENSON, V., & FLETCHER-WATSON, S. (2011). Eye movements in autism spectrum disorders. In S. P. LIVERSEDGE, I. GILCHRIST, & S. EVERLING (Eds.), The Oxford Handbook of Eye Movements (709–728). Oxford: Oxford University Press. BORASTON, Z., & BLAKEMORE, S. J. (2007). The application of eye-tracking technology in the study of autism. Journal of Physiology, 581(3), 893–898. BUCCI, M. P., NASSIBI, N., GERARD, C-L., BUI-QUOC, E., & SEASSAU, M. (2012). Immaturity of the Oculomotor Saccade and Vergence Interaction in Dyslexic Children: Evidence from a Reading and Visual Search Study. PLOS ONE 7(3) e33458. BURACK, J., HODAPP, R. M., IAROCCI, G., & ZIEGLER, E. (Eds.) (2012). The Oxford Handbook of Intellectual Disability and Development. Oxford: Oxford University Press. CSAKVARI, J., GYORI, M., & VARNAGY-TOTH, Zs. (2012). Visual problems in adults with Intellectual Disability – first experiences from an eye tracking study. In: 4th European Conference on Psychology and Visual Impairment. Heidelberg, Németország. DEANS, P., O’LAUGHLIN, L., BRUBAKER, B., GAY, N., & KRUG, D. (2010). Use of eye movement tracking in the differential diagnosis of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) and reading disability. Psychology, 1(4), 238–246. DSM-IV Text Revision. A módosított DSM-IV. (2001). Budapest: Animula Egyesület. FENG, G. (2011). Eye Tracking: A Brief Guide for Developmental Researchers. Journal of Cognition and Development, 12(1), 1–11. GULYÁS SZ. (2012). A supranucleáris szemmozgató rendszerek, és klinikai jelentőségük. In SOMLAI J. és KOVÁCS T. (szerk.), Neuro-ophtalmologia (311–318). Budapest: NOSZA Alapítvány. GILCHRIST, I. D., BROWN, W., & FINDLAY, J. M. (1997). Saccade without eye movement, Nature, 390, 130–131. GILCHRIST, I. D. (2011). Saccades. In S. P. LIVERSEDGE, I. GILCHRIST, & S. EVERLING (Eds.), The Oxford Handbook of Eye Movements (85–95). Oxford: Oxford University Press. GYŐRI M. (2012a). A tekintet-követéses módszertan alkalmazása a neurokognitív fejlődési zavarok diagnózisában: alapok és perspektívák. In RADVÁNYI K. (szerk.), A diagnosztika aktuális kérdései (23–41). Budapest: Magyar Pszichológiai Társaság. GYŐRI M. (2012b). A neurokognitív fejlődési zavarok viselkedésgenetikája. In BERECZKEI T. és HOFFMANN GY. (szerk.), Gének, gondolkodás, személyiség. Bevezetés a humán viselkedésgenetikába (237–273). Budapest: Akadémiai Kiadó. HAISHI, K., OKUZUMI, H., & KOKUBUN, M. (2011). Effects of age, intelligence and executive control function on saccadic reaction time in persons with intellectual disabilities. Research in Developmental Disabilities, 32, 2644–2650. HAISHI, K., OKUZUMI, H., & KOKUBUN, M. (2013). Age-related change of the mean level and intraindividual variability of saccadic reaction time performance in persons with intellectual disabilities. Research in Developmental Disabilities, 34(3), 968–975. HENDERSON, J. M. (2012). Eye movements and scene perception. In S. P. LIVERSEDGE, I. GILCHRIST, & S. EVERLING (Eds.), The Oxford Handbook of Eye Movements (593–607). Oxford: Oxford University Press.

24


25

HOLMQVIST, K., NYSTROM, M., & ANDERSSON, R. (2011). Eye Tracking: A comprehensive guide to methods and measures. Oxford: Oxford University Press. KARATEKIN, C. (2007). Eye tracing studies of normative and atypical development. Developmental Review, 27, 283–348. KLINGNER, J., KUMAR, R., & HANRAHAN, P. (2008). Measuring the task-evoked pupillary response with a remote eye tracker. Proceedings of the 2008 Symposium on Eye Tracking Research & Applications – ETRA ’08. (69–72). Savannah, GA: ACM. LÁNYINÉ ENGELMAYER Á. (2009, 2012). Intellektuális képességzavar és pszichés fejlődés. Budapest: Medicina Könyvkiadó. LASKER, A. G., MAZZOCCO, M. M., & ZEE, D. S. (2007). Ocular motor indicators of executive dysfunction in fragile X and Turner syndromes. Brain and Cognition, 63, 203–220. LUNA, B., DOLL, K., HEGEDUS, J., MINSHEW, M. J., & SWEENEY, J. A. (2007). Maturation of executive function in autism. Biological Psychiatry, 61(4), 474–481. MARTINEZ-CONDE, S., & MACKNIK, S. L. (2011). Microsaccades. S. P. LIVERSEDGE, I. GILCHRIST, & S. EVERLING (Eds.), The Oxford Handbook of Eye Movements (95–115). Oxford: Oxford University Press. MATSUSHIMA, E., KOJIMA, T., OHTA, K., OBAYASHI, S., NAKAJIMA, K., KAKUMA, T., et al. (1998). Exploratory eye movement dysfunctions in patient with schizophrenia: possibility as a discriminator for schizophrenia. Journal of Psychiatric Research, 32, 289–295. MOHD NOR, A., DAVIS, J., SEN, B., SHIPSEY, D., LOUW, S. J., ALEXANDER, G., et al. (2005). The Recognition of Stroke in the Emergency Room (ROSIER) scale: development and validation of a stroke recognition instrument. The Lancet Neurology, 4(11), 727–734. RICHARDSON, D. C., & SPIVEY, M. J. (2004). Eye-Tracking: Characteristics and Methods. Research Areas and Applications In G. WNEK, & G. BOWLIN (Eds.), Encyclopedia of Biomaterials and Biomedical Engineering (573–582). New York: Marcel Dekker Inc. RUSSELL, T. A., REYNAUD, E., HERBA, C., MORRIS, R., & CORCORAN, R. (2006). Do you see what I see? Interpretations of intentional movement in schizophrenia. Schizophrenia Research, 81, 101–111. RUSSO, N., DAWKINS, T., & HUIZINGA, M. (2012). Executive Function Across Syndromes Associated with Intellectual Disabilities: A Developmental Perspective. In J. Burack, R. M. HODAPP, G. IAROCCI, & E. ZIEGLER (Eds.), The Oxford Handbook of Intellectual Disability and Development (125–138). Oxford: Oxford University Press. SASSON, N. J., & ELISON, J. T. (2012). Eye Tracking Young Children with Autism. Journal of Visualized Experiments, 61, 3675–3704. SCHALOCK, R. L., BORTHWICK-DUFFY, S. A., BRADLEY, V. J., BUNTINX, W. H., SHOGREN, K. A., SNELL, M. E., et al. (Eds.) (2010). Intellectual Disability, Definition, Classification, and System of Supports 11th Ed. AAIDD, Washington DC. SKUTA, G. L., CANTOR, B. L., & WEISS, J. S. (2011). Pediatric Ophthalmology and Strabismus. San Francisco: American Academy of Ophthalmology. TAKAHASHI, T., OZAKI, H., & SUZUKI, H. (1987). Dynamic Characteristics of Saccadic Eye Movements in Normal and Mentally Retarded Children. Japanese Journal of Special Education, 25(2), 19–28. VAN DER GEEST, J., LAGERS-VAN HASELEN, G. C., VAN HAGEN, J. M., GOVAERTS, L. C. P., DE COO, I. F. M., DE ZEEUW, C. I., et al. (2004). Saccade dysmetria in Williams–Beuren syndrome. Neuropsychologia, 42(5), 569–576.

25

26


VAN DER GEEST, J., LAGERS-VAN HASELEN, G. C., & FRENS, M. A. (2006). Saccade adaptation in Williams-Beuren Syndrome. Investigative Ophthalmology & Visual Science 47(4), 1464– 1468. VÁRNAGY-TÓTH, ZS., GYŐRI, M., & CSÁKVÁRI, J. (előkészületben). Eye tracking data quality in atypical populations. WADE, N. J. (2007). Scanning the Seen: Vision and the Origins of Eye-Movement Research. In R. P. G. VAN GOMPEL, M. H. FISCHER, W. S. MURRAY, & R. L. HILL (Eds.), Eye Movements: A Window on Mind and Brain (31–64). Oxford–Amsterdam: Elsevier. WARBURG, M. (2001). Visual impairment in adult people with intellectual disability: Literature review. Journal of Intellectual Disability Research, 45(5), 424–438. WESCHLER, D (2010). Technikai és értelmező kézikönyv WAIS-IV. Budapest: OS Hungary Tesztfejlesztő Kft. ZWICKEL, J., WHITE, S. J., CONISTON, D., SENJU, A., & FRITH, U. (2010). Exploring the building blocks of social cognition: spontaneous agency perception and visual perspective taking in autism. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 6(5), 564–571.

APPLICABILITY OF EYE TRACKING TECHNIQUE AND VISUALLY GUIDED SACCADE CHARACTERISTICS IN ADULTS WITH INTELLECTUAL DISABILITY CSÁKVÁRI, JUDIT – VÁRNAGY-TÓTH, ZSOMBOR – GYŐRI, MIKLÓS

Background and goals: Intellectual disability is a complex neurocognitive disorder with heterogeneous aetiology, characterised primarily by atypically low intellectual functioning and deficits in adaptive behaviours. Although eye tracking technique has been used productively in studies in other neurocognitive developmental disorders to reveal neurocognitive characteristics and their causal roles, its applicability has not yet been thoroughly demonstrated in intellectual disability. Available data on alterations in eye movement control are scarce and ambiguous in this population. In this exploratory study we investigated visually guided saccades and the quality indicators of eye tracking data. Method: Characteristics of visually guided saccades measured by standard desktop eye tracking technique and quality indicators of eye tracking data were compared between a group of adults with intellectual disability (N=38) and a neurotypical control group (N=40), matched along age and sex. Results: In the group with intellectual disability, mean saccade duration was longer, mean amplitude and mean velocity were smaller; mean deviation from target was larger than in the control group. Ratio of unsuccessful data acquisition was significantly higher. Conclusion: Although data quality was lower in intellectual disability than in typically developing controls, our results indicate that – with due methodological care – eye tracking technique can be applied productively in intellectual disability. Our results on visually guided saccade parameters largely – but not totally – confirm sporadic previous findings demonstrating specific saccadic alterations in intellectual disability. Atypical eye movement control may play a yet-to-be-clarified causal role in the cognitive and behavioural features of this disorder. Key words:

26

data quality, eye tacking technique, intellectual disability, visually guided saccade

Elemi folyamatok, nem nyelvi kogníció

Recommend Documents