Feasibility of multimodal behavioral, gaze, and EEG measurement of natural scene segmentation in autism
تقدم هذه الورقة إطاراً جديداً متعدد الوسائط يجمع بين تخطيط كهربائية الدماغ (EEG)، وتتبع حركة العين، والمقاييس السلوكية للتحقيق في تجزئة المشاهد الطبيعية لدى الأفراد المصابين باضطراب طيف التوحد، مما يثبت جدواه في رصد الاختلافات الديناميكية في المعالجة الإدراكية في العالم الحقيقي بين المجموعات ذات النمو العصبي النمطي والمجموعات ذات النمو العصبي المتباين.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
يعمل الدماغ البشري باستمرار على فرز العالم المرئي إلى أجزاء يمكن استيعابها. فعندما تنظر إلى شارع مزدحم، لا ترى ضباباً فوضوياً من البكسلات؛ بل ترى سيارة، وشجرة، وشخصاً، وسماءً كأجسام متميزة. وتسمى هذه العملية الذهنية لتقسيم مشهد معقد إلى أجزاء ذات معنى بـ "التجزئة" (segmentation). وهي الأساس لكيفية فهمنا لما يحيط بنا. وبالنسبة لمعظم الناس، يحدث هذا تلقائياً ولحظياً. ومع ذلك، بالنسبة للعديد من الأفراد المصابين باضطراب طيف التوحد، وهو حالة تتميز باختلافات في التواصل الاجتماعي والسلوكيات المتكررة، فإن الطريقة التي يتعامل بها الدماغ مع المعلومات الحسية قد تكون مختلفة. وقد أشارت الأبحاث منذ فترة طويلة إلى أن الأشخاص المصابين بالتوحد قد يعالجون التفاصيل البصرية بطرق فريدة، حيث يلاحظون أحياناً أنماطاً صغيرة قد يغفل عنها الآخرون، أو يجدون صعوبة في رؤية "الصورة الكبيرة" للمشهد. إن فهم كيفية حدوث ذلك بدقة أمر بالغ الأهمية، لأن هذه الاختلافات الحسية يمكن أن تشكل الحياة اليومية، بدءاً من كيفية تنقل الشخص في الغرفة وصولاً إلى كيفية تفاعله مع الآخرين. ومع ذلك، اعتمدت معظم الدراسات السابقة على صور اصطناعية بسيطة لا تجسد التعقيد الغني والفوضوي للعالم الحقيقي.
تسعى دراسة جديدة أجراها باحثون في كلية ألبرت أينشتاين للطب إلى سد هذه الفجوة من خلال مراقبة كيفية قيام الأشخاص المصابين بالتوض والذين لا يعانون منه بتجزئة مشاهد من العالم الحقيقي. صمم الفريق تجربة مبتكرة جمعت بين ثلاث طرق مختلفة لقياس الدماغ والسلوك: سؤال الناس حول قراراتهم بشأن ما يرونه، وتتبع أين تنظر أعينهم، وتسجيل النشاط الكهربائي للدماغ. وقد استقطبوا أربعة وعشرين بالغاً طبيعيي النمو وثلاثة عشر بالغاً مصاباً بالتوحد، جميعهم تبلغ أعمارهم ستة عشر عاماً أو أكثر. وفي المختبر، جلس المشاركون أمام شاشة وشاهدوا صوراً فوتوغرافية طبيعية، مثل المناظر الطبيعية التي تحتوي على صخور ومياه، بالإضافة إلى صور اصطناعية مكونة من أنماط ملمسية. وقبل ظهور كل صورة، طُلب من المشاركين تقسيم الصورة ذهنياً إلى عدد محدد من الأجزاء، مثل جزأين أو ثلاثة أجزاء متميزة.
بمجرد ظهور الصورة، عُرضت على المشاركين دائرتان حمراوان في أماكن عشوائية على الصورة لفترة وجيزة. وكان عليهم أن يقرروا فوراً ما إذا كان المنطقتان المحاطتان بالدائرتين تنتميان إلى نفس الجزء الذهني أم إلى جزأين مختلفين. ومن خلال تكرار ذلك مئات المرات مع أزواج مختلفة من الدوائر، تمكن الباحثون من إعادة بناء خريطة مفصلة لكيفية تقسيم كل شخص للصورة ذهنياً. سمحت هذه الطريقة للفريق ليس فقط برؤية ما يراه الشخص، بل أيضاً بمدى تأكده من خياراته. كما سجلت الدراسة حركات العين لمعرفة أين نظر المشاركون أثناء تكوين هذه الخرائط الذهنية، واستخدمت تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، وهي تقنية تقيس الإشارات الكهربائية على فروة الرأس، لمعرفة كيفية استجابة الدماغ في الوقت الفعلي أثناء معالجة الصور.
أظهرت النتائج أن الأشخاص المصابين بالتوحد كانوا قادرين تماماً على أداء المهمة. فقد نجحوا في إنشاء خرائط ذهنية للمشاهد كانت واضحة ومنظمة تماماً مثل تلك التي صنعها المشاركون طبيعيو النمو. وعند النظر في الخرائط النهائية، وجد الباحثون أن المجموعتين اتفقتا بشكل عام على مكان حدود الأجسام، سواء كانت الصورة مشهداً طبيعياً أو نسيجاً بسيطاً. ومع ذلك، بدأت اختلافات دقيقة في الظهور عندما نظر الباحثون عن كثب إلى التوقيت ودرجة عدم اليقين في القرارات. فقد استغرق الأشخاص المصابون بالتوحد وقتاً أطول قليلاً للإجابة على الأسئلة، حيث بلغ متوسط وقت الاستجابة 582 مللي ثانية مقارنة بـ 491 مللي ثانية للمجموعة طبيعية النمو. وكان هذا التأخير ثابتاً عبر كل من الصور الطبيعية والأنماط الملمسية، مما يشير إلى اختلاف في سرعة اتخاذ القرار بدلاً من وجود صعوبة في المهمة نفسها.
كما كشفت الدراسة عن اختلافات في كيفية استكشاف المجموعتين للصور بأعينهم. ففي المتوسط، نظر المشاركون المصابون بالتوحد إلى مساحة أوسع من الصورة، حيث غطوا حوالي 38.5 بالمائة من الصورة، بينما ركز المشاركون طبيعيو النمو على حوالي 31.5 بالمائة. حدث هذا التوسع في النظر بشكل فوري تقريباً، في غضون الثانية الأولى من المشاهدة، مما يشير إلى أن الفرق في الانتباه لم يكن بسبب نقص التركيز في وقت لاحق من التجربة، بل كان جزءاً أساسياً من كيفية اقترابهم من المشهد. وعندما حلل الباحثون نشاط الدماغ، وجدوا أن المجموعة طبيعية النمو أظهرت إشارات كهربائية أقوى في الجزء الخلفي من الدماغ، وهي المنطقة المسؤولة عن معالجة الرؤية. كانت هذه الإشارات أكبر في القدر، لكن توقيت ذروة استجابة الدماغ كان هو نفسه لكلا المجموعتين. وهذا يشير إلى أنه بينما كان المراكز البصرية في الدماغ تعمل بنفس السرعة، فإن شدة النشاط كانت مختلفة.
والأهم من ذلك، استبعد الباحثون فكرة أن بطء زمن الاستجابة لدى مجموعة التوحد كان ناتجاً عن فقدان التركيز أو التعب خلال التجربة الطويلة. فقد أصبحت المجموعتان في الواقع أسرع مع مرور التجارب، مما أظهر بقاءهما مندمجين طوال الوقت. ووجدت الدراسة أيضاً أنه بينما كان المستوى العام لعدم اليقين في اتخاذ القرارات متشابهاً بين المجموعتين، فإن الأنماط المحددة لأماكن شعور الناس بعدم اليقين كانت أكثر تنوعاً لدى المصابين بالتوحد. وهذا يلمح إلى أنه بينما قد تبدو النتيجة النهائية لرؤية المشهد متشابهة، فإن العملية الداخلية للوصول إلى تلك النتيجة تتضمن استراتيجيات ومستويات مختلفة من الثقة.
لا تدعي هذه العمل حل لغز التوحد أو العثور على سبب واحد لهذه الاختلافات. بدلاً من ذلك، هي تؤسس طريقة جديدة وموثوقة لدراسة كيفية تنظيم الدماغ للعالم المرئي في الوقت الفعلي. ومن خلال استخدام صور طبيعية جنباً إلى جنب مع أنماط ملمسية محكومة، خلق الباحثون طريقة تلتقط تعقيد الحياة اليومية مع السماح في الوقت نفسه بالقياس الدقيق. وتشير النتائج إلى أن الاختلافات في التوحد ليست بالضرورة تتعلق بعدم القدرة على رؤية العالم بشكل صحيح، بل تتعلق بكيفية ترتيب الدماغ للمعلومات، وتخصيص الانتباه، ومعالجة سرعة القرارات. وتوفر الدراسة أساساً للأبحاث المستقبلية لاستكشاف كيفية ارتباط هذه الاختلافات الحسية بالتحديات الاجتماعية والتواصلية المرتبطة غالباً بالتوحد، مما يقدم رؤية أكثر وضوحاً وتفصيلاً للتجربة الذاتية للمصابين بالتوحد.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.