Tecnologías Inmersivas y medidas psicofisiológicas para la evaluación y entrenamiento de niños con Trastorno del Espectro Autista

Abstract

[ES] El Trastorno del Espectro Autista (TEA) es una afección compleja que se encuentra dentro de los llamados Trastornos del Neurodesarrollo. Está caracterizada por la presencia de disfunciones en las interacciones sociales, en la capacidad comunicativa, pensamiento simbólico, así como, conductas estereotipadas y desregulación de carácter sensorial. Actualmente, dada su elevada prevalencia, ha despertado el interés científico para poder llevar a cabo diagnósticos más tempranos que repercutan en intervenciones más eficaces. Hasta el momento el diagnóstico del TEA se ha venido realizando mediante baterías diagnósticas estandarizadas basadas en criterios cualitativos, por lo cual, la respuesta puede distar de la obtenida en un contexto real. Es por ello que herramientas como la Realidad Virtual (RV), con la potencialidad de reproducir entornos con elevado grado de realismo, pueden ser un contexto válido tanto para la evaluación como para la intervención terapéutica. Se han aplicado entornos virtuales no inmersivos, dado el rechazo de la población TEA a utilizar visores RV, aunque con resultados observacionales. Dichas limitaciones pueden superarse con el uso de los llamados Entornos Virtuales Inmersivos (EVI), ya que suponen una solución tecnológica no invasiva, con mayor capacidad de inmersión y, por tanto, de generar respuestas con mayor similitud a las obtenidas en un contexto real. Las mediciones de carácter observacional pueden superarse con mediciones fisiológicas, tales como, la actividad electrodermal (EDA), que proporciona la respuesta de la excitación corporal en forma de sudoración ante un estímulo o el eye tracking, el cual muestra el comportamiento ocular. Ambas suponen respuestas implícitas, inconscientes y cuantificables, que pueden ayudar a definir la afección. Por todo ello, la presente Tesis Doctoral, compuesta de tres estudios, tiene como objetivo unir el uso de EVI, con capacidad de estimulación visual, auditiva y olfativa con medidas fisiológicas, focalizadas en la evaluación y entrenamiento del TEA, además de estudiar las relaciones entre las mismas y las baterías diagnósticas del TEA. El Estudio nº 1 valoró la adaptación de los participantes a los dispositivos y el EVI y los niveles EDA en un contexto de respuesta al saludo. Los resultados hallaron que los sujetos TEA mostraron una tolerancia similar en el uso del EVI y del dispositivo EDA. Aumentaron sus niveles de excitación con respecto al estado de reposo previo (Ratio), cuando intervino el sentido del olfato, no habiendo relaciones significativas con las baterías diagnósticas. El Estudio nº 2 profundizó en los niveles EDA en un contexto de imitación total o parcial. Los resultados mostraros que los sujetos TEA mostraron una menor activación (Ratio), ante procesos de imitación total, con estimulación olfativa, no encontrando relaciones significativas con las baterías diagnósticas. El Estudio nº 3 estudió el EDA y el comportamiento ocular en un EVI basado en un Centro Comercial. Los resultados EDA, no proporcionaron diferencias en la sesión de evaluación, pero descendieron en los sujetos TEA tras una sesión de entrenamiento. El comportamiento ocular en la sesión de evaluación discriminó entre los grupos, pero en el entrenamiento el comportamiento fue similar. Las relaciones entre dichas medidas y las baterías diagnósticas no mostraron relaciones significativas. Tecnologías inmersivas y medidas psicofisiológicas para la evaluación y entrenamiento de niños con Trastorno del Espectro Autista Como conclusión final cabe señalar que, la medida electrodermal que contó con mayor capacidad para identificar a la población TEA fue la medida Ratio. Mientras que el EDA, tras el entrenamiento, fue indicador de una mejora de la excitación ante situaciones de señalado, respuesta al nombre y atención conjunta, en el caso del comportamiento ocular, fue capaz de diferenciar entre los grupos únicamente en la

[CA] El Trastorn de l'Espectre Autista (TEA) és una afecció complexa que es troba dins dels anomenats Trastorns del Neurodesenvolupament. Està caracteritzada per la presència de disfuncions en les interaccions socials, en la capacitat comunicativa, pensament simbòlic, així com, conductes estereotipades i desregulació del caràcter sensorial. Actualment, donada la seua elevada prevalença, ha despertat l'interés científic per poder dur a terme diagnòstics més primerencs que deriven en intervencions més eficaces. Fins al moment el diagnòstic del TEA s'ha realitzat mitjançant bateries diagnòstiques estandarditzades basades en criteris qualitatius, és per això que la resposta pot ser diferent a l'obtinguda en un context real. Per tant, eines com la Realitat Virtual, amb la capacitat de reproduir entorns amb un elevat grau de realisme, poden ser un context vàlid tant per a l'avaluació com per a la intervenció terapèutica. S'han aplicat entorns virtuals no immersius, donat el rebuig de la població TEA a utilitzar visors RV, malgrat que amb resultats observacionals. Dites limitacions poden superar-se amb l'ús dels anomenats Entorns Virtuals Immersius (EVI), ja que suposen una solució tecnològica no invasiva, amb major capacitat d'immersió i per tant, de generar respostes amb major similitud a les obtingudes en un context real. Les mesures de caràcter observacional poden superar-se amb mesures fisiològiques, tals com, l'activitat electrodermal (EDA), que proporciona la resposta de l'excitació corporal en forma de sudoració enfront d'un estímul o l'eye tracking, el qual mostra el comportament ocular. Ambdues suposen respostes implícites, inconscients i quantificables, que poden ajudar a definir l'afecció. Per tot això, la present Tesi Doctoral, composta de tres estudis, té com a objectiu unir l'ús d'EVI, amb capacitat d'estimulació visual, auditiva i olfactiva amb mesures fisiològiques, focalitzades en l'avaluació i entrenament del TEA, a més d'estudiar les relacions entre les mateixes i les bateries diagnòstiques del TEA. L'Estudi nº 1 va valorar l'adaptació dels participants als dispositius i l'EVI i els nivells EDA en un context de resposta salutació. Els resultats van trobar que els subjectes TEA van mostrar una tolerància similar en l'ús d'EVI i del dispositiu EDA. Van augmentar els seus nivells d'excitació pel que fa a l'estat de repòs prEVI (Ràtio), quan va intervenir el sentit de l'olfacte, no havent-hi relacions significatives amb les bateries diagnòstiques. L'Estudi nº 2 va aprofundir en els nivells EDA en un context d'imitació total o parcial. Els resultats mostraren que els subjectes TEA mostraren una menor activació (Ràtio), davant de processos d'imitació total, amb estimulació olfactiva, no trobant relacions significatives amb les bateries diagnòstiques. L'Estudi nº 3 va estudiar l'EDA i el comportament ocular a un EVI basat en un Centre Comercial. Els resultats EDA, no van proporcionar diferències en la sessió d'avaluació, però van baixar en els subjectes TEA després d'una sessió d'entrenament. El comportament ocular en la sessió d'avaluació va discriminar entre els grups, però en l'entrenament el comportament va ser similar. Les relacions entre aquestes mesures i les bateries diagnòstiques no van mostrar relacions significatives. Com a conclusió final es pot assenyalar que, la mesura electrodermal que va comptar amb major capacitat per a identificar a la població TEA fou la mesura Ràtio. Pel quefa a l'EDA, després de l'entrenament, va ser un indicador d'una millora de l'excitació enfront de situacions d'assenyalament, resposta al nom i atenció conjunta, en el cas del comportament ocular, va ser capaç de diferenciar entre els grups únicament en la sessió d'avaluació. Finalment, l'EDA i el comportament ocular, no van ser mesures amb capacitat correlacional amb les bateries diagnòstiques.

[EN] Autism Spectrum Disorder (ASD) is a complex condition that falls under the category of so-called Neurodevelopmental Disorders. It is characterized by the presence of dysfunctions in social interactions, in the communicative capacity, symbolic thinking, as well as, stereotypical behaviours and deregulation of sensorial character. Currently, given its high prevalence, it has awakened scientific interest in order to carry out earlier diagnoses that will have an impact on more effective interventions. Until now, the diagnosis of ASD has been carried out by means of standardized diagnostic batteries based on qualitative criteria, so that the response may be far from that obtained in a real context. Therefore, tools such as Virtual Reality (VR), with the potential to reproduce highly realistic environments, can be a valid context for both assessment and therapeutic intervention. Non-immersive virtual environments have been applied, given the refusal of the ASD population to use VR viewers, although with bservational results. These limitations can be overcome with the use of so-called Immersive Virtual Environments (IVEs), since they represent a non-invasive technological solution, with a greater capacity for immersion and, therefore, for generating responses that are more similar to those obtained in a real context. Observational measurements can be overcome with physiological measurements, such as electrodermal activity (EDA), which provides the body's response in the form of sweating to a stimulus, or eye tracking, which shows the behaviour of the eye. Both involve implicit, unconscious and quantifiable responses, which can help define the condition. Consequently, the present Doctoral Thesis, composed of three studies, aims to unite the use of IVE, with the capacity of visual, auditory and olfactory stimulation with physiological measures, focused on the evaluation and training of ASD, as well as studying the relationships between them and the diagnostic batteries of ASD. The Study nº1 evaluated the adaptation of the participants to the deviIces and the IVE and the EDA levels in a context of response to the greeting. The results found that ASD subjects showed similar tolerance in the use of the IVE and EDA dEVIce. They increased their levels of arousal with respect to the prEVIous resting state (Ratio), when the sense of smell was involved, with no significant relationship with the diagnostic batteries. Study nº2 studied in depth the EDA levels in a context of total or partial imitation. The results show that the ASD subjects showed a lower activation (Ratio), when facing total imitation processes, with olfactory stimulation, finding no significant relations with the diagnostic batteries. The Study nº3 studied the EDA and the ocular behaviour in an IVE based in a Shopping Centre. The EDA results, did not provide differences in the evaluation session, but they decreased in the ASD subjects after a training session. Eye behaviour in the assessment session discriminated between the groups, but in the training the behaviour was similar. The relationships between these measures and the diagnostic batteries did not show significant relationships. As a final conclusion, it should be pointed out that the electrodermal measure that had more capacity to identify the ASD population was the Ratio measure. While the EDA, after the training, was an indicator of an improvement of the excitement in front of situations of signalling, response to the name and joint attention, in the case of the ocular behaviour, it was one able to differentiate between the groups only in the evaluation session. Finally, the EDA and the ocular behaviour, were not measured with correlational capacity with the diagnostic batteries.