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Avanços na Detecção do Autismo Através da Análise de Fala

Pesquisas mostram novas maneiras de detectar autismo usando padrões de linguagem e fala.

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O Transtorno do Espectro Autista (TEA) é uma condição que afeta como as pessoas se comunicam, interagem e pensam. Recentemente, mais pessoas estão sendo identificadas com autismo, levando a uma maior necessidade de formas eficazes de detectar a condição. Pesquisas em psicologia, biomedicina e Processamento de Linguagem Natural (PLN) estão sendo analisadas para ver como essas áreas podem trabalhar juntas para ajudar na detecção do autismo.

Prevalência do Autismo

O número de pessoas diagnosticadas com TEA varia conforme as fontes. Na Alemanha, uma organização focada em autismo relata que cerca de 6 a 7 em cada 1.000 pessoas têm alguma forma de autismo. Entre esses, de 1 a 3 por 1.000 indivíduos são diagnosticados com síndrome de Asperger. Em contraste, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) nos Estados Unidos relatam que 1 em 36 crianças é diagnosticada com TEA. Esse número tem aumentado de forma constante ao longo dos anos.

Dentre os diagnosticados com autismo, aproximadamente 25% a 30% têm fala muito limitada ou são não verbais, embora números exatos sejam difíceis de encontrar.

Linguagem e Inteligência no Autismo

Pessoas com síndrome de Asperger geralmente têm habilidades de fala médias ou acima da média. Elas costumam se comunicar de uma maneira bem formal e direta, que às vezes não considera os sentimentos dos outros. Isso pode levar a mal-entendidos, especialmente em empregos que precisam de trabalho em equipe. Indivíduos com Asperger muitas vezes têm um QI verbal mais alto em comparação ao QI de desempenho, indicando que eles podem se ver como inteligentes, mas têm dificuldades com a comunicação social.

Como resultado, muitas pessoas com Asperger podem não ser diagnosticadas até a idade adulta. A inteligência deles pode mascarar problemas, facilitando a adaptação social. No entanto, à medida que envelhecem e as situações sociais se tornam mais complexas, muitas vezes se torna mais difícil manter essa fachada, levando a um diagnóstico.

Diferenças de Gênero no Autismo

Mais indivíduos com QI mais alto estão sendo identificados como autistas. Embora estudos geralmente mostrem que as meninas tendem a ter QIs mais baixos em comparação aos meninos no espectro, isso não se aplica especificamente àqueles com síndrome de Asperger. As mulheres costumam receber seu diagnóstico de 7 a 11 anos mais tarde do que os homens. Dizem que o autismo é quatro vezes mais comum em meninos do que em meninas, mas essa disparidade está diminuindo, sugerindo que muitas meninas podem passar despercebidas ou serem mal diagnosticadas.

Uma razão para isso pode ser que meninas no espectro frequentemente mostram comportamentos e interesses restritos em menor quantidade em comparação aos meninos, dificultando o reconhecimento do autismo nelas.

Importância da Idade na Pesquisa sobre Autismo

Ao estudar o autismo, a idade é crucial. O transtorno pode se apresentar de maneiras diferentes em indivíduos com base em sua idade. Em geral, os pesquisadores concordam que quanto mais dados coletados, mais precisos podem ser os resultados. No entanto, no contexto da detecção de fala no autismo, a suposição usual pode não se aplicar. Estudos mostram que resultados melhores muitas vezes vêm de pesquisas envolvendo adultos, mesmo que muitos estudos se concentrem em crianças.

As principais perguntas que estão guiando a pesquisa atual são: Quais lacunas existentes na pesquisa sobre autismo podem ser identificadas? E quais estratégias podem ser usadas para detectar o TEA através da fala?

Visão Geral das Áreas de Pesquisa

A primeira parte da pesquisa examina os resultados da psicologia e da biomedicina. Inclui definir o que é autismo e olhar para os transtornos co-ocorrentes comuns. O foco então muda para como indivíduos autistas se expressam verbalmente, incluindo aspectos como a Taxa de Fala e a prosódia, que se refere ao ritmo e à entonação da fala.

A segunda parte se concentra na pesquisa de PLN, examinando particularmente como os padrões de fala de indivíduos com autismo podem ser analisados. Esta seção inclui uma olhada na fluência semântica, que lida com o quão bem alguém pode produzir palavras com base em categorias, a ocorrência de disfluências na fala e taxas de fala.

Definindo Autismo

O conceito de autismo evoluiu significativamente ao longo do tempo. As definições iniciais, feitas por Kanner e Asperger, descreviam indivíduos autistas como aqueles que evitavam interação e frequentemente enfrentavam desafios na aquisição da linguagem. Essas definições iniciais foram atualizadas, com as classificações atuais incluindo o DSM (Manual Diagnóstico e Estatístico de Transtornos Mentais) e a CID (Classificação Internacional de Doenças) detalhando os sintomas e características do autismo.

A versão mais recente da CID combina várias formas de autismo sob o único termo Transtorno do Espectro Autista (TEA). A definição atual destaca dificuldades persistentes na interação social e comunicação, junto com padrões de comportamento que são repetitivos ou inflexíveis.

Transtornos Co-occorrentes

Muitos indivíduos diagnosticados com autismo também têm outras condições, com estudos indicando que até 50% a 70% têm transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH). Outros problemas comuns que ocorrem em conjunto incluem transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) e transtorno bipolar. Essa sobreposição torna difícil encontrar indivíduos que tenham apenas TEA para fins de pesquisa, já que a maioria dos estudos inclui aqueles com diagnósticos adicionais.

Fluência Verbal no Autismo

A fluência verbal é um aspecto importante a ser considerado em indivíduos com autismo. Estudos analisaram quão bem os indivíduos conseguem gerar palavras com base em certas letras ou categorias. Pesquisas sugerem que a fluência verbal está ligada ao funcionamento executivo, que é frequentemente afetado em pessoas com autismo.

Pesquisas também indicam que crianças e adolescentes com autismo podem desenvolver estratégias como agrupamento, onde agrupam palavras por categoria para ajudar na geração de respostas. Apesar de terem resultados semelhantes em termos de contagem de palavras em comparação com pares neurotípicos, seus métodos podem diferir.

À medida que as pessoas com síndrome de Asperger envelhecem, sugere-se que elas superem algumas de suas dificuldades anteriores em fluência verbal. Isso pode ser devido a mudanças em suas estratégias de comunicação à medida que amadurecem.

Características Prosódicas no Autismo

A prosódia, ou os padrões de estresse e entonação na fala, é outra área explorada em relação ao autismo. Pesquisas mostram que crianças com autismo muitas vezes exibem características como fala monótona e variação na qualidade da voz. Essas características podem ser indicadores notáveis de autismo e ajudam a entender como indivíduos no espectro se comunicam.

Taxa de Fala no Autismo

A taxa de fala é outro fator importante na identificação do autismo. Estudos sugerem que crianças com TEA tendem a falar mais devagar em comparação com seus pares neurotípicos. Pesquisas ligaram taxas de fala mais lentas a padrões de fala mais atípicos, reforçando a ideia de que esses aspectos podem ser sinais importantes de autismo.

Processamento de Linguagem Natural (PLN) na Pesquisa sobre Autismo

Nos últimos anos, o PLN surgiu como uma ferramenta valiosa na pesquisa sobre autismo. Vários estudos têm empregado técnicas de PLN para analisar padrões de linguagem e fala em indivíduos com autismo. Essas abordagens podem envolver a identificação de palavras ou características específicas na fala que possam indicar a presença de autismo.

Características Prosódicas no PLN

Pesquisas mostraram que a análise prosódica pode ser útil para distinguir entre fala autista e neurotípica. Características como variação de tom, qualidade da voz e taxa de fala são métricas cruciais sendo examinadas.

Fluência Semântica

Tarefas de fluência semântica exigem que os participantes gerem palavras de categorias específicas rapidamente. Essas tarefas revelam diferenças na forma como indivíduos autistas respondem em comparação com indivíduos neurotípicos. Embora as contagens brutas de palavras produzidas possam mostrar semelhança entre os grupos, medidas mais avançadas podem destacar diferenças sutis no uso da linguagem.

Disfluências na Fala

Analisar disfluências na fala, como o uso de palavras de preenchimento como "hum" ou "ah", também foi estudado na pesquisa sobre autismo. Diferenças na taxa e tipos de disfluências podem fornecer insights adicionais sobre os padrões de comunicação de indivíduos com autismo.

Abordagens de Aprendizado de Máquina

Técnicas de aprendizado de máquina estão sendo cada vez mais aplicadas no contexto da detecção de autismo. Esses métodos podem analisar gravações de áudio e transcrições para identificar padrões que podem indicar autismo. Diferentes modelos, como Máquinas de Vetores de Suporte (SVM) e Florestas Aleatórias, foram treinados em várias características dos dados de fala.

Alguns estudos enfatizam a importância de combinar dados de áudio e transcrições, enquanto outros exploram a eficácia de usar apenas um tipo de dado. No entanto, os resultados destacam que métodos tradicionais ainda dominam a pesquisa atual, com menos estudos empregando técnicas de aprendizado profundo.

Desafios na Pesquisa sobre Autismo

Apesar do progresso feito na detecção do autismo através da fala, desafios persistem. Uma questão significativa é a sub-representação de mulheres em muitos estudos sobre autismo, o que pode distorcer os resultados e limitar a aplicabilidade das descobertas. Além disso, muitos estudos se concentram demais em dados de áudio, com menos atenção dada à linguagem transcrita.

Ainda há uma oportunidade de explorar se combinar insights de ambos os tipos de dados poderia levar a melhores resultados. Pesquisas futuras devem se concentrar em melhorar os métodos de detecção, abordar limitações de dados e capturar uma gama mais ampla de experiências.

Conclusão

A pesquisa em andamento sobre a identificação de marcadores de autismo na fala representa um passo significativo em direção à compreensão dessa condição complexa. Embora existam métodos e descobertas estabelecidos, muito trabalho ainda precisa ser feito. Os pesquisadores são incentivados a continuar explorando técnicas inovadoras e ampliar o escopo dos estudos para incluir populações diversas.

As descobertas nesta área devem ser abordadas com cuidado; embora os padrões de fala possam fornecer insights, eles não devem ser usados como indicadores definitivos de autismo. O diagnóstico e a avaliação profissional continuam sendo cruciais para indivíduos no espectro.

Fonte original

Título: Autism Detection in Speech -- A Survey

Resumo: There has been a range of studies of how autism is displayed in voice, speech, and language. We analyse studies from the biomedical, as well as the psychological domain, but also from the NLP domain in order to find linguistic, prosodic and acoustic cues that could indicate autism. Our survey looks at all three domains. We define autism and which comorbidities might influence the correct detection of the disorder. We especially look at observations such as verbal and semantic fluency, prosodic features, but also disfluencies and speaking rate. We also show word-based approaches and describe machine learning and transformer-based approaches both on the audio data as well as the transcripts. Lastly, we conclude, while there already is a lot of research, female patients seem to be severely under-researched. Also, most NLP research focuses on traditional machine learning methods instead of transformers which could be beneficial in this context. Additionally, we were unable to find research combining both features from audio and transcripts.

Autores: Nadine Probol, Margot Mieskes

Última atualização: 2024-02-20 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2402.12880

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.12880

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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