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Analyse der Muskelaktivität beim Sprechen von Erwachsenen mit Autismus

Eine Studie zeigt besondere Sprachprobleme bei minimal sprechenden Erwachsenen mit Autismus.

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Erwachsene mit Autismus, die kaum sprechen können, haben grosse Schwierigkeiten, wenn es um Kommunikation geht. Diese Probleme kommen oft von der Kontrolle der Muskeln, die für das Sprechen wichtig sind. Die meisten aktuellen Forschungsmethoden verlassen sich auf indirekte Wege, um die Sprechfähigkeiten zu messen, wie Standardtests oder Videoanalysen, die nicht wirklich die speziellen motorischen Fähigkeiten erfassen, die man fürs Sprechen braucht. In diesem Artikel wird eine Studie besprochen, die die Muskelaktivität beim Sprechen von Erwachsenen mit Autismus untersucht, die minimal verbal sind.

Die Bedeutung der Muskelkontrolle beim Sprechen

Forschung zeigt, dass etwa 30% der Erwachsenen mit Autismus minimal verbal sind. Das bedeutet, dass sie grosse Schwierigkeiten haben, sich verbal auszudrücken. Diese Bedingung geht oft mit anderen Eigenschaften, die mit Autismus verbunden sind, einher und beeinflusst ihre Fähigkeit, effektiv zu kommunizieren. Studien haben gezeigt, dass Personen mit Autismus oft Probleme mit der motorischen Koordination und den feinmotorischen Fähigkeiten haben. Diese motorischen Fähigkeiten sind entscheidend für die Sprachproduktion, daher ist es wichtig, genau zu betrachten, wie sie bei autistischen Menschen funktionieren.

Während wir wissen, dass verringerte orale Motorik das Sprechen bei Autismus beeinflusst, wurde wenig über die physischen Anzeichen dieser Probleme erforscht. Frühere Studien konzentrierten sich hauptsächlich auf perceptuelle Methoden, wie die Analyse von Geräuschen oder Bewegungen über Videos.

Neuer Ansatz: Verwendung von Oberflächen-Elektromyographie ([SEMG](/de/keywords/oberflaechen-elektromyographie--kkglv5d))

Diese Studie stellt einen neuen Weg vor, um die motorischen Sprachfähigkeiten bei Erwachsenen mit Autismus, die minimal verbal sind, zu untersuchen. Dabei wird eine Methode namens Oberflächen-Elektromyographie (sEMG) verwendet, um die Aktivität der Gesichtsmuskeln, die zum Sprechen beitragen, zu messen. Sie verglichen die Muskelbewegungen von Personen mit Autismus mit denen von neurotypischen Erwachsenen, wobei sie Aufgaben fokussierten, die den einzigartigen Kommunikationsbedürfnissen von Personen mit begrenzten verbalen Fähigkeiten Rechnung trugen.

Die Aufgaben beinhalteten eine Abfolge von Geräuschen und eine kleine Auswahl an Wörtern, die speziell ausgewählt wurden, um mit ihren Sprechfähigkeiten übereinzustimmen. Die Forscher wollten ein klareres Bild davon bekommen, wie sich die Muskelbewegungen beim Sprechen zwischen den beiden Gruppen unterscheiden.

Wichtige Ergebnisse zur Muskelaktivität

Die Ergebnisse dieser Studie zeigten mehrere signifikante Resultate im Vergleich der beiden Gruppen. Hier sind die Hauptbeobachtungen:

  1. Erhöhte Muskelaktivität: Erwachsene mit Autismus, die minimal verbal sind, zeigten eine höhere Muskelaktivität beim Sprechen im Vergleich zu neurotypischen Erwachsenen. Dies wurde durch die Stärke der von den Muskeln erzeugten Signale gemessen.

  2. Stärkere Koordination zwischen den Muskeln: Es gab eine bemerkenswerte Zunahme der Korrelation zwischen den verschiedenen Muskel-Signalen in der minimal verbalen Gruppe. Das deutet darauf hin, dass die Gesichtsmuskeln während des Sprechens enger zusammenarbeiten, was auf eine Form von strafferer, aber weniger flexibler Koordination hindeutet.

  3. Geringere Komplexität der Bewegung: Die Koordination der Muskelbewegungen bei denen, die minimal verbal sind, war weniger komplex als bei neurotypischen Erwachsenen. Das bedeutet, dass ihre Muskelbewegungen die Vielfalt oder Freiheit, die man üblicherweise bei flüssigen Sprechern sieht, vermissen lassen.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Erwachsene mit Autismus, die minimal verbal sind, ihre Gesichtsmuskeln beim Sprechen möglicherweise mühevoller und enger koordiniert verwenden.

Hintergrund zu früheren Forschungen

Frühere Studien zu den oralen Motorikfähigkeiten von Menschen mit Autismus basierten hauptsächlich auf subjektiven Einschätzungen, die anfällig für Verzerrungen sind. Verschiedene Methoden wurden verwendet, um objektive Daten zu sammeln, wie Bewegungstracking und akustische Analysen, aber der Fokus auf die direkte Messung der Muskelaktivität war begrenzt.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass koordinierte Bewegungen zwischen verschiedenen Muskelgruppen notwendig sind, um Sprache zu produzieren. Die Analyse der Synchronisation der Muskelaktivität bietet wichtige Einblicke, wie Individuen die physischen Aspekte des Sprechens bewältigen.

Methodologie der Studie

Für diese Studie wurden spezifische Methoden entwickelt, um sowohl autistische als auch neurotypische Erwachsene zu bewerten. Die Teilnehmer wurden basierend auf ihrer Kommunikationsfähigkeit ausgewählt, wobei ihre Autismusdiagnose durch eine professionelle Bewertung bestätigt wurde. Sie wurden mit verschiedenen standardisierten Verfahren getestet, um ihre kognitiven und sprachbezogenen Fähigkeiten zu bewerten.

Während einer Testsitzung führten die Teilnehmer Sprachproduktionsaufgaben durch, die das Wiederholen von Geräuschsequenzen und das Aussprechen ausgewählter Wörter beinhalteten. Die Forscher zeichneten die von den Gesichtsmuskeln erzeugten Signale auf und analysierten sie, um eine neue Methode zur Bewertung der Sprachproduktion zu bieten.

Messung der Muskelaktivität

Die Muskelaktivität wurde mithilfe von acht Elektroden gemessen, die im Gesicht und am Hals platziert waren, um die elektrischen Signale zu erfassen, die auf Muskelbewegungen hinweisen. Diese Signale wurden verarbeitet, um Rauschen oder irrelevante Daten zu entfernen, sodass eine klare Analyse möglich wurde.

Einblicke und zukünftige Richtungen

Die Ergebnisse dieser Studie heben wichtige Unterschiede hervor, wie minimal verbale Erwachsene mit Autismus Sprache produzieren. Die erhöhte Signalstärke der Muskeln und die stärkere Korrelation zwischen den verschiedenen Muskeln zeigen, dass diese Personen einzigartige Herausforderungen beim Sprechen haben. Darüber hinaus deutet die geringere Komplexität ihrer Muskelbewegungen darauf hin, dass ihre Sprachproduktion möglicherweise starrer und weniger anpassungsfähig ist als die neurotypischer Sprecher.

Insgesamt bietet diese neue Methode, sEMG zur Untersuchung der Muskelaktivität im Gesicht zu verwenden, eine spannende Möglichkeit, um das Sprechen bei Personen mit minimalen verbalen Fähigkeiten besser zu verstehen. Die Ergebnisse könnten zu neuen Hypothesen und verbesserten Methoden führen, um die Kommunikation in dieser Bevölkerung zu unterstützen.

Fazit: Auf dem Weg zu besserem Verständnis und Unterstützung

Zusammenfassend zeigt die Analyse der Gesichtsmuskulatur durch sEMG vielversprechende Einblicke in die Sprachprobleme von Erwachsenen mit Autismus, die minimal verbal sind. Das Verständnis der physiologischen Aspekte ihrer Sprachproduktion kann helfen, gezielte Interventionen und Therapien zu entwickeln, um ihre Kommunikationsfähigkeiten zu verbessern. Weitere Forschungen in diesem Bereich könnten ein tieferes Verständnis der Beziehung zwischen Muskelkoordination und Sprache bieten und letztendlich dazu beitragen, bessere Unterstützung für Menschen mit Kommunikationsschwierigkeiten zu leisten.

Originalquelle

Titel: Analyzing Speech Motor Movement using Surface Electromyography in Minimally Verbal Adults with Autism Spectrum Disorder

Zusammenfassung: Adults who are minimally verbal with autism spectrum disorder (mvASD) have pronounced speech difficulties linked to impaired motor skills. Existing research and clinical assessments primarily use indirect methods such as standardized tests, video-based facial features, and handwriting tasks, which may not directly target speech-related motor skills. In this study, we measure activity from eight facial muscles associated with speech using surface electromyography (sEMG), during carefully designed tasks. The findings reveal a higher power in the sEMG signals and a significantly greater correlation between the sEMG channels in mvASD adults (N=12) compared to age and gender-matched neurotypical controls (N=14). This suggests stronger muscle activation and greater synchrony in the discharge patterns of motor units. Further, eigenvalues derived from correlation matrices indicate lower complexity in muscle coordination in mvASD, implying fewer degrees of freedom in motor control.

Autoren: Wazeer Zulfikar, Nishat Protyasha, Camila Canales, Heli Patel, James Williamson, Laura Sarnie, Lisa Nowinski, Nataliya Kosmyna, Paige Townsend, Sophia Yuditskaya, Tanya Talkar, Utkarsh Oggy Sarawgi, Christopher McDougle, Thomas Quatieri, Pattie Maes, Maria Mody

Letzte Aktualisierung: 2024-07-11 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2407.08877

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.08877

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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