Onderzoekers van OHSU's OGI School of Science & Engineering zijn begonnen met een uniek, nieuw onderzoeksproject dat zal gebruik maken van geavanceerde spraak-en taaltechnologie om beter te begrijpen kindertijd communicatie stoornissen.
Deze nieuwe technologieën kunnen leiden tot een betere diagnose en behandeling van aandoeningen zoals autisme, waarin communicatie problemen centraal staan. Het onderzoek wordt gefinancierd door middel van een $ 2.9.million, vijf jaar subsidie verstrekt door de National Institutes of Health.
"Dit nieuw-gefinancierd onderzoek zal ons toelaten om iets dat nog niet eerder gedaan hebben", aldus Jan van Santen, Ph.D., directeur van het Center for Spoken Language Understanding (CSLU) op OGI en voorzitter van de afdeling Computer Science and Electrical Engineering, die leidt het project. We zullen van toepassing zijn en aan te passen technologieën gecreëerd voor niet-medische doeleinden aan ons begrip van autisme en andere neurologische aandoeningen verder.
Lois Zwart, Ph.D., een Research Scientist bij CSLU, en van Santen, bedacht een reeks onderzoeken om te prosodie en communicatie bij autisme te analyseren.
"Prosodie, wat inhoudt dat de melodie, timing en intonatie van spraak, verwijst naar het 'hoe wordt gezegd,' niet om het 'wat wordt gezegd,' van de taal", aldus Black. "We maken gebruik van prosodie om betekenis, intentie en emoties over te brengen. De manieren waarop we de nadruk leggen of uit te drukken wat we zeggen is ontzettend belangrijk in het overbrengen van de juiste betekenis van onze uitspraken. Bijvoorbeeld, het woord 'echt' kan verrassen, shock te brengen, scepticisme en een hele reeks van andere betekenissen, afhankelijk van de manier waarop het woord wordt uitgedrukt. Autisme heeft te doen, voor een deel, met het onvermogen om te begrijpen en te verbinden met andere geesten. Er is enig bewijs dat suggereert dat problemen met de prosodie kan sterk worden betrokken bij dit en, misschien, een kritisch kenmerk van autisme. "
"Het probleem", van Santen toegevoegd, "is dat onderzoek naar de prosodie wordt gehinderd door het niet in staat objectief te meten, en dat is wat is zo uniek en belangrijk over de nieuwe spraaktechnologie die zullen worden gebruikt."
Het onderzoek zal worden gekeken naar de mogelijkheid om te uiten en te begrijpen prosodie in een waaier van contexten, zoals gesprekken, luisteren naar en vertellen van verhalen, of gewoon beslissen of een computer gegenereerde stem klinkt boos of verdrietig.
In een pilot-studie met de voorlopige bevindingen van Santen en Black had kinderen met autisme en een controlegroep van normaal ontwikkelende kinderen vragen beantwoorden over de feiten en de sociaal-emotionele inhoud van de verhalen. De verhalen werden met ofwel neutraal prosodie of met een zeer uitgebreide prosodie. Het bleek dat beide groepen sociaal-emotionele informatie beter begrepen met een zeer uitgebreide prosodie, hoewel kinderen met autisme niet helemaal hetzelfde prestatieniveau te bereiken als hun zich normaal ontwikkelende leeftijdsgenoten.
"Kinderen met autisme zijn meestal in staat om simpele feiten onthouden. Zo kunnen zij namen, data, en de nummers op te halen", zegt Zwart, maar ze meestal slecht verwerken en onthouden van sociale informatie, zoals de motieven voor actie en gevoelens. Deze voorlopige conclusie met verbeterde prosodie heeft belangrijke implicaties voor de behandeling van kinderen met autisme, gezien hun zwakte in sociale cognitie. "
In een ander deel van de studie, zal van Santen en Black gebruik van nieuwe technologieën te kijken naar wat wordt genoemd "prosodische afstemming" of "reciprosody" tijdens gesprekken, en te onderzoeken in relatie tot sociale en communicatieve competentie van een kind. Een uitdaging in het onderzoek naar autisme is te bepalen wie de kinderen met autisme. Autisme diagnoses zijn op de verhoging. Er is enige controverse rond de vraag of deze escalatie weerspiegelt een toename van de incidentie als gevolg van een interactie tussen genetische kwetsbaarheid en milieu-triggers, een verruimd bewustzijn van de stoornis, of meer liberale toepassing van de diagnostische criteria. Ondanks het huidige debat, is er een bredere en meer heterogene groep van kinderen worden gediagnosticeerd met een autisme spectrum stoornis dan ooit tevoren. De onderzoekers geloven dat een scherper inzicht in de kernpunten en de verschillen tussen kinderen met verschillende vormen van communicatie stoornissen is samen met een nauwkeuriger inzicht van de kinderen die deel uitmaken van het autisme-spectrum-groep. De wetenschappers hopen dat dit adres in hun onderzoek door het vergelijken van kinderen met autisme aan mensen met ontwikkelingsstoornissen taalstoornissen en door het geven van een uitgebreide batterij van neuropsychologische maatregelen, zodat ze precies weten wie de kinderen zijn.
Naast Black, die een kind neuropsycholoog en expert in neurologische aandoeningen, en van Santen, die een expert is in spraaksynthese en signaalverwerking, het project omvat ook Peter Heeman, Ph.D., een expert in spraakherkenning en human-computer dialoog.
Voor de beoordeling van prosodische vaardigheden, zal het project gebruik van spraaktechnologie in eerste instantie ontwikkeld aan CSLU voor spraaksynthese, signaalverwerking, spraakherkenning, en mens-computer dialoog. Deze technologieën zullen worden gebruikt om de prosodie te meten bij de kinderen toespraak, of naar spraak stimuli om de kinderen vaardigheden te meten aan prosodische aanwijzingen te begrijpen maken.