All
 
|
 
 


Eye-tracking study of joint attention deficits in pre-school age
 
PIIS020595920017070-3-1
DOI10.31857/S020595920017070-3
Publication type Article
Status Published
Authors
Ya. K. Smirnova 
Occupation: associate professor in the Department of General and Applied Psychology
Affiliation: Altai State University
Address: Russian Federation, Barnaul
Journal namePsikhologicheskii zhurnal
EditionVolume 42 Issue 6
Pages46-59
Abstract

The article investigates joint attention deficits in various forms of atypical development using eye movement recording. Preschoolers aged 5-7 years from different clinical groups participated in the study: typically developing (n = 20), with mental retardation (ICD-10 class F83) (n = 20), preschoolers with delayed speech development (ICD-10 class R47) (n = 20), with hearing impairment (sensorineural hearing loss, ICD-10 class H90) (n = 10) and with visual impairment (amblyopia and strabismus, IBC-10 class H53) (n = 20). Contrasting group analyses allowed us to identify both specific and universal manifestations of joint attention deficit symptoms in the different forms of atypical development. Gaze tracking was used to analyze fixation duration and frequency, fixation distribution, areas of interest, and to identify markers of joint attention deficits that interfere with the child's productive interaction with an adult. Potential mechanisms of atypical joint attention are described, including atypical direction of gaze, changes in the dynamics of the operative visual field, duration of visual concentration, and accuracy in fixing the object’s elements. It is shown that fixation time in joint attention episodes can be regarded as a prognostic marker of joint attention disorders: joint attention is associated not only with spatial characteristics of areas of interest, but also with fixation duration on the object (decrease/increase in fixation duration).

Keywordsjoint attention, divided attention, eye movements, preschool age, atypical development, eye -tracker
AcknowledgmentThe results of the research were funded by the Presidential grant MK-307.2020.6 “Eye-tracking study of social attention coordination disorders in pre-school age”.
Publication date16.12.2021
Number of characters38657
Cite   Download pdf To download PDF you should sign in
100 rub.
When subscribing to an article or issue, the user can download PDF, evaluate the publication or contact the author. Need to register.

Table of contents

МЕТОДИКА
РЕЗУЛЬТАТЫ
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
1 В современной науке к отклонениям социально-когнитивного развития относят дефицит совместного внимания. Совместное внимание (shared attention, joint attention) – это навык координации визуального внимания с другим человеком в сторону общего объекта или события [19], который часто рассматривается как процесс отслеживания направления взгляда (gaze following) коммуникативного партнёра, аналог процессора отбора релевантной информации, необходимой для выдвижения и проверки человеком своих гипотез относительно поведения и состояния других людей [2].
2 Совместное внимание задействует распределенную и параллельную системы обработки социальной информации: (1) обработку информации о собственном фокусе визуального внимания, (2) обработку информации о фокусе зрительного внимания других людей (3) параллельную обработку информации о собственном фокусе внимания и фокусе зрительного внимания других людей [12, 14, 19, 24, 35]. Мониторинг такого динамического мультимодального потока событий для человека сложен. Этот набор навыков необходим для того, чтобы сделать выводы о психических состояниях и целях других людей [33].
3 В предыдущих исследованиях показана связь развития совместного внимания с последующим овладением речью [1, 4, 19, 31, 33], когнитивным развитием и уровнем IQ, способностью к символическому мышлению [5], эффективностью процесса обучения [7], способностью к имитации, социальной компетентностью, саморегуляцией, развитием исполнительных функций, состоянием функции программирования и контроля [18, 21, 28, 30]. В свою очередь дефицит совместного внимания может спровоцировать каскад нарушений данных функций и процессов.
4 Отдельной областью изучения онтогенеза является дефицит совместного внимания [1, 2, 9, 23, 27, 31]. Как проявления дефицита совместного внимания отмечают трудности следящего взгляда, нетипичность фокусировки внимания и реакции на сигналы привлечения совместного внимания [10, 11], снижение чувствительности и точности (reduced responsiveness) ответной реакции на привлечение совместного внимания [20].
5 Основные исследования дефицита совместного внимания проведены на детях с расстройством аутистического спектра. Неоднократно показано, что прогностическим маркером аутизма (в том числе у их братьев и сестёр) является нарушение реакции на привлечение совместного внимания [3, 23, 36]. Некоторые исследования показали, что, по сравнению с обычно развивающимися людьми, люди с РАС более склонны смотреть на объекты, отличные от социально значимых стимулов [10, 13, 34], детям с аутизмом не удаётся предсказывать социальные события на основании оценки направления взгляда людей [25, 27, 34]. Недостатки в распознавании были связаны с несбалансированным вниманием в восприятии ключевых черт лица другого человека: люди с аутизмом чаще смотрю на губы, чем область глаз [6, 17], отмечено нетипичное визуальное сканирование по принципу “смотреть, но не видеть” [6]. Дефицит совместного внимания может приводить к вторичному дефициту, отражающему ограниченные знания о социальных партнерах.

Price publication: 0

Number of purchasers: 3, views: 614

Readers community rating: votes 0 

1. Adams R.B., Kleck R.E. Effects of direct and averted gaze on the perception of facially communicated emotion // Emotion. 2005. № 5. P. 3–11.
2. Baron-Cohen S. The extreme male brain theory of autism // Trends in Cognitive Sciences. 2002. № 6. P. 248–254.
3. Bruinsma Y., Koegel R.L., Koegel L.K. Joint attention and children with autism: a review of the literature // Ment Retard Dev Disabil Res Rev. 2004. № 10. P. 169–175.
4. Carpenter M., Nagell K., Tomasello M. Social cognition, joint attention, and communicative competence from 9- to 15-months of age // Monographs of the Society for Research in Child Development. 1998. P. 1–63.
5. Charman T., Swettenham J., Baron-Cohen S., Baird G., Cox A., Drew A. Testing joint attention, imitation, and play as infancy precursors to language and theory of mind // Cognitive Development. 2001. № 15. P. 481–498.
6. Charwarska K., Klin A., Volkmar F. Automatic attention cuing through eye movement in 2-year-old-children with autism // Child Development. 2003. № 74. P. 1108–1122.
7. Dawson G., Jones E.J., Merkle K. Early behavioral intervention is associated with normalized brain activity in young children with autism // Am Acad Child Adolesc Psychiatry. 2012. № 51(11). P. 1150–1159.
8. Dierkes K., Kassner M., Bulling A. A novel approach to single camera, glint-free 3D eye model tting including corneal refraction. Proceedings of the 2018 // ETRA '18: Proceedings of the 2018 ACM Symposium on Eye Tracking Research & Applications. 2018. № 9. P. 1–9.
9. Elsabbagha M., Johnsonb M.H. Autism and the social Brain: the first-year puzzle // Biol Psychiatry. 2016. № 80(2). P. 94–99.
10. Falck-Ytter T., von Hofsten C. How special is social looking in ASD: a review // Prog Brain Res. 2011. № 189. P. 209–222.
11. Gillespie-Lynch K., Elias R., Escudero P., Hutman T., Johnson S.P. Atypical gaze following in autism: a comparison of three potential mechanisms // Autism Dev Disord. 2013. № 43. P. 2779–2792.
12. Grossmann T., Johnson M. The development of the social brain in human infancy // The European journal of neuroscience. 2007. № 25. P. 909–919.
13. Guillon Q., Hadjikhani N., Baduel S., Rogé B. Visual social attention in autism spectrum disorder: Insights from eye tracking studies // Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2014. № 42. P. 279–297.
14. Henderson J.M., Williams C.C., Falk R.J. Eye movements are functional during face learning // Mem. Cognit. 2005. № 33. P. 98–106.
15. Jermann P., Nüssli M.-A., Li W. Using dual eye-tracking to unveil coordination and expertise in collaborative Tetris // In T. McEwan, L.M. McKinnon, Proceedings of the 24th BCS Interaction Specialist Group Conference. 2010. Р. 36–44.
16. Johnson L., Sullivan B., Hayhoe M., Ballard D. Predicting human visuomotor behaviour in a driving task. Philosophical Transactions of the Royal Society // Biological Sciences. 2014. № 369(1636). P. 20130044.
17. Klin A., Jones W., Schultz R., Volkmar F., Cohen D. Visual fixation patterns during viewing of naturalistic social situations as predictors of social competence in individuals with autism // Arch Gen Psychiatry. 2002. № 59(9). P. 809–816.
18. Morales M., Mundy P., Crowson M., Neal R., Delgado C. Individual differences in infant attention skills, joint attention, and emotion regulation behavior // International Journal of Behavioral Development. 2005. № 29. P. 259–263.
19. Mundy P. A Review of joint attention and social — cognitive brain systems in typical development and autism spectrum disorder // European Journal of Neuroscience. 2018. № 47(6). P. 497–514.
20. Navab A., Gillespie-Lynch K., Johnson S.P., Sigman M., Hutman T. Eye-tracking as a measure of responsiveness to joint attention in infants at risk for autism // Infancy. 2012. № 17 (4). P. 416–431.
21. Ozonoff S. Components of executive function in autism and other disorders / Autism as an executive disorder (ed.) J. Russell // Oxford: Oxford University Press. 1997. P. 179–211.
22. Pierce K., Conant D., Hazin R., Stoner R., Desmond J. Preference for geometric patterns early in life as a risk factor for autism // Arch Gen Psychiatry. 2011. № 68(1). P. 101–109.
23. Presmanes A.G., Walden T.A., Stone W.L., Yoder P.J. Effects of different attentional cues on responding to joint attention in younger siblings of children with autism spectrum disorders // Autism Dev Disord. 2007. № 37. P. 133–144.
24. Richardson D.C., Dale R., Kirkham N.Z. The art of conversation is coordination // Psychological Science. 2007. № 18(5). P. 407–413.
25. Ruffman T., Garnham W., Rideout P. Social understanding in autism: eye gaze as a measure of core insights // Child Psychol Psychiatry. 2001. № 42(8). P. 1083–1094.
26. Salvucci D.D., Goldberg J.H. Identifying fixations and saccades in eye-tracking protocols // Proceedings of the 2000 symposium on Eye tracking research & applications (ETRA '00). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA. 2000. P. 71–78.
27. Senju A., Csibra G. Gaze following in human infants depends on communicative signals // Curr Biol. 2008. № 18(9). P. 668–671.
28. Sheinkopf S., Mundy P., Claussen A., Willoughby J. Infant joint attention skill and preschool behavioral outcomes in at-risk children // Development and Psychopathology. 2004. № 16. P. 273–293.
29. Shic F., Bradshaw J, Klin A, Scassellati B, Chawarska K. Limited activity monitoring in toddlers with autism spectrum disorder // Brain Res. 2011. № 1380. P. 246–254.
30. Sigman M., Ruskin E. Continuity and change in the social competence of children with autism, Down syndrome, and developmental delays // Monogr Soc Res Child Dev. 1999. № 64(1). P.100–114.
31. Smith L., Ulvund L. The role of joint attention in later development among preterm children: Linkages between early and middle childhood // Social Development. 2003. № 1. P. 222–234.
32. Swirski L., Dodgson N.A. A fully-automatic, temporal approach to single camera, Glint-Free 3D Eye Model Fitting // Proceedings of ECEM 2013. 2013. P. 1–10.
33. Tomasello M. A Natural History of Human Morality. Cambridge, MA: Harvard University Press. 2016.
34. von Hofsten C. Action, the Foundation for Cognitive Development // Scandinavian Journal of Psychology. 2009. № 51. P.1–7.
35. Weigelt S., Koldewyn K., Kanwisher N. Face identity recognition in autism spectrum disorders: a review of behavioral studies // Neurosci Biobehav Rev. 2012. № 36(3). P. 1060–1084.
36. Yoder P., Symons F.J. Observational Measurement of Behavior. New York: Springer. 2010.
37. Yu C., Smith L.B. Hand–eye coordination predicts joint attention // Child Development. 2017. № 88(6). P. 2060–2078.

Система Orphus

Loading...
Up