Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Báo cáo ngắn: Các mô phỏng cho thấy việc học và tổng quát loại hình không đồng nhất ở trẻ em mắc chứng rối loạn phổ tự kỷ là do các biến đổi cảm giác đặc trưng
Tóm tắt
Trẻ em mắc chứng rối loạn phổ tự kỷ (ASD) đôi khi gặp khó khăn trong việc học các danh mục. Các nghiên cứu tính toán trước đây cho thấy rằng các thiếu sót như vậy có thể là kết quả từ các biểu diễn bất thường trong các bản đồ vỏ não. Ở đây, chúng tôi sử dụng mạng nơ-ron để chỉ ra rằng các biến đổi đặc thù của đầu vào có thể dẫn đến sự hình thành các bản đồ đặc trưng, gây cản trở việc học danh mục cho một số đầu vào, nhưng không ảnh hưởng đến các đầu vào có liên quan gần gũi hơn. Các mô phỏng này cho thấy rằng sự biến đổi lớn trong và giữa cá nhân về khả năng học tập được thể hiện bởi trẻ em mắc chứng ASD trong các nhiệm vụ phân loại tương tự có thể cũng là kết quả từ việc mã hóa cảm giác đặc thù, không dễ thay đổi theo kinh nghiệm. Nếu đúng như vậy, thì cả học tập danh mục dựa trên phản hồi và dựa trên sự tiếp xúc đều nên dẫn đến các thiếu sót không đồng nhất, phụ thuộc vào kích thích ở trẻ em mắc chứng ASD.
Từ khóa
#Rối loạn phổ tự kỷ #học tập danh mục #biến đổi cảm giác #mạng nơ-ron #mã hóa cảm giácTài liệu tham khảo
Alderson-Day, B., & McGonigle-Chalmers, M. (2011). Is it a bird? Is it a plane? Category use in problem solving in children with autism spectrum disorders. Journal of Autism and Developmental Disorders, 41, 555–565. doi:10.1007/s10803-010-1077-9
Arriaga, R. I., & Vempala, S. (2006). An algorithmic theory of learning: Robust concepts and random projection. Machine Learning, 63, 161–182. doi:10.1007/s10994-006-6265-7
Auerbach, B. D., Osterweil, E. K., & Bear, M. F. (2011). Mutations causing syndromic autism define an axis of synaptic pathophysiology. Nature, 480, 63–68. doi:10.1038/nature10658.
Behrmann, M., Avidan, G., Leonard, G. L., Kimchi, R., Luna, B., Humphreys, K., & Minshew, N. (2006). Configural processing in autism and its relationship to face processing. Neuropsychologia, 44, 110–129. doi:10.1016/j.neuropsychologia.2005.04.002.
Bott, L., Brock, J., Brockdorff, N., Boucher, J., & Lamberts, K. (2006). Perceptual similarity in autism. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 59, 1237–1254. doi:10.1080/02724980543000196.
Bowler, D. M., Gaigg, S. B., & Gardiner, J. M. (2008). Subjective organisation in the free recall learning of adults with Asperger’s syndrome. Journal of Autism and Developmental Disorders, 38, 104–113.
Church, B. A., Krauss, M. S., Lopata, C., Toomey, J. A., Thomeer, M. L., Coutinho, M. V., & Mercado, E., III (2010). Atypical categorization in children with high-functioning autism spectrum disorder. Psychonomic Bulletin & Review, 17, 862–868. doi:10.3758/PBR.17.6.862.
Church, B. A., Rice, C. L., Dovgopoly, A., Lopata, C., Thomeer, M. L., Nelson, A., & Mercado, E., III (2015). Learning, plasticity, and atypical generalization in children with autism. Psychonomic Bulletin & Review, 22, 1342–1348. doi:10.3758/s13423-014-0797-9.
Dawson, G., Webb, S. J., & McPartland, J. (2005). Understanding the nature of face processing impairment in autism: Insights from behavioral and electrophysiological studies. Developmental Neuropscychology, 27, 403–424. doi:10.1207/s15326942dn2703_6.
Dovgopoly, A., & Mercado, E., III (2013). A connectionist model of category learning by individuals with high-functioning autism spectrum disorder. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 13, 371–389. doi:10.3758/s13415-012-0148-0.
Fern, X. Z., & Brodley, C. E. (2003). Random projection for high dimensional data clustering: A cluster ensemble approach. In Paper presented at the proceedings of the twentieth international conference on machine learning, Washington, DC.
Froehlich, A. L., Anderson, J. S., Bigler, E. D., Miller, J. S., Lange, N. T., DuBray, M. B., & Lainhart, J. E. (2012). Intact prototype formation but impaired generalization in autism. Research in Autism Spectrum Disorders, 6, 921–930. doi:10.1016/j.rasd.2011.12.006.
Gastgeb, H. Z., Dundas, E. M., Minshew, N. J., & Strauss, M. S. (2012). Category formation in autism: Can individuals with autism form categories and prototypes of dot patterns? Journal of Autism and Developmental Disorders, 42, 1694–1704. doi:10.1007/s10803-011-1411-x
Gastgeb, H. Z., Rump, K. M., Best, C. A., Minshew, N. J., & Strauss, M. S. (2009). Prototype formation in autism: Can individuals with autism abstract facial prototypes? Autism Research, 2, 279–284. doi:10.1002/aur.93
Gastgeb, H. Z., Strauss, M. S., & Minshew, N. J. (2006). Do individuals with autism process categories differently? The effect of typicality and development. Child Development, 77, 1717–1729. doi:10.1111/j.1467-8624.2006.00969.x.
Gastgeb, H. Z., Wilkinson, D. A., Minshew, N. J., & Strauss, M. S. (2011). Can individuals with autism abstract prototypes of natural faces? Journal of Autism and Developmental Disorders, 41(12), 1609–1618. doi:10.1007/s10803-011-1190-4
Gustafsson, L. (1997). Inadequate cortical feature maps: A neural circuit theory of autism. Biological Psychiatry, 42, 1138–1147.
Gustafsson, L., & Paplinski, A. P. (2004). Self-organization of an artificial neural network subjected to attention shift impairments and familiarity preference, characteristics studied in autism. Journal of Autism and Developmental Disorders, 34, 189–198.
Hahamy, A., Behrmann, M., & Malach, R. (2015). The idiosyncratic brain: Distortion of spontaneous connectivity patterns in autism spectrum disorder. Nature Neuroscience, 18, 302–309. doi:10.1038/nn.3919.
Happe, F., & Frith, U. (2006). The weak coherence account: Detail-focused cognitive style in autism spectrum disorders. Journal of Autism and Developmental Disorders, 36, 5–25. doi:10.1007/s10803-005-0039-0
Just, M. A., Keller, T. A., Malave, V. L., Kana, R. K., & Varma, S. (2012). Autism as a neural systems disorder: A theory of frontal-posterior underconnectivity. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 36, 1292–1313. doi:10.1016/j.neubiorev.2012.02.007.
Kaski, S. (1998). Dimensionality reduction by random mapping. Proceedings of the 1998 IEEE International Joint Conference on Neural Networks, 1, 413–418. doi:10.1109/IJCNN.1998.682302.
Klinger, L. G., & Dawson, G. (2001). Prototype formation in autism. Developmental Psychopathology, 13, 111–124. doi:10.1017/S0954579401001080.
Klinger, L. G., Klinger, M. R., & Pohlig, R. L. (2007). Implicit learning impairments in autism spectrum disorders: Implications for treatment. In J. M. Perez, P. M. Gonzalez, M. L. Corni, & C. Nieto (Eds.), New developments in autism: The future is today (pp. 75–102). London: Kingsley Press.
Kohonen, T. (2013). Essentials of the self-organizing map. Neural Networks, 37, 52–65. doi:10.1016/j.neunet.2012.09.018.
LeBlanc, J. J., & Fagiolini, M. (2011). Autism: A “critical period” disorder? Neural Plasticity,. doi:10.1155/2011/921680.
Leekam, S. R., Nieto, C., Libby, S. J., Wing, L., & Gould, J. (2007). Describing the sensory abnormalities of children and adults with autism. Journal of Autism and Developmental Disorders, 37, 894–910. doi:10.1007/s10803-006-0218-7
Markram, K., & Markram, H. (2010). The intense world theory—A unifying theory of the neurobiology of autism. Frontiers in Human Neuroscience, 4, 224. doi:10.3389/fnhum.2010.00224.
Mercado, E., III, Church, B. A., Coutinho, M. V., Dovgopoly, A., Lopata, C., Toomey, J. A., & Thomeer, M. L. (2015). Heterogeneity in perceptual category learning by high functioning children with autism spectrum disorder. Frontiers in Integrative Neuroscience, 9, 42.
Minshew, N. J., & Goldstein, G. (1998). Autism as a disorder of complex information processing. Mental Retardation and Developmental Disabilities Research Reviews, 4, 129–136. doi:10.1002/(SICI)1098-2779(1998)4:2<129:AID-MRDD10>3.0.CO;2-X
Minshew, N. J., Meyer, J., & Goldstein, G. (2002). Abstract reasoning in autism: A dissociation between concept formation and concept identification. Neuropsychology, 16, 327–334.
Molesworth, C. J., Bowler, D. M., & Hampton, J. A. (2008). When prototypes are not best: Judgments made by children with autism. Journal of Autism and Developmental Disorders, 38, 1721–1730. doi:10.1007/s10803-008-0557-7
Mottron, L., Dawson, M., & Soulieres, I. (2009). Enhanced perception in savant syndrome: Patterns, structure and creativity. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B - Biological Sciences, 364, 1385–1391. doi:10.1098/rstb.2008.0333.
Mottron, L., Dawson, M., Soulieres, I., Hubert, B., & Burack, J. (2006). Enhanced perceptual functioning in autism: An update, and eight principles of autistic perception. Journal of Autism and Developmental Disorders, 36, 27–43. doi:10.1007/s10803-005-0040-7
Newell, L. C., Best, C. A., Gastgeb, H. Z., Rump, K. M., & Strauss, M. S. (2010). The development of categorization and facial knowledge: Implications for the study of autism. In L. M. Oakes, C. H. Cashon, M. Cassola, & D. H. Rakison (Eds.), Infant perception and cognition: Recent advances, emerging theories, and future directions (pp. 223–260). New York: Oxford Press.
Noriega, G. (2007). Self-organizing maps as a model of brain mechanisms potentially linked to autism. IEEE Transactions in Neural Systems & Rehabilitation Engineering, 15, 217–226. doi:10.1109/TNSRE.2007.897031.
Plaisted, K. (2000). Aspects of autism that theory of mind cannot explain. In S. Baron-Cohen, H. Tager-Flusberg, & D. J. Cohen (Eds.), Understanding other minds: Perspectives from developmental cognitive neuroscience (pp. 222–250). New York: Oxford University Press.
Plaisted, K., O’Riordan, M., & Baron-Cohen, S. (1998). Enhanced discrimination of novel, highly similar stimuli by adults with autism during a perceptual learning task. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 39, 765–775. doi:10.1017/S0021963098002601.
Ropar, D., & Peebles, D. (2007). Sorting preference in children with autism: The dominance of concrete features. Journal of Autism and Developmental Disorders, 37, 270–280. doi:10.1007/s10803-006-0166-2
Rubenstein, J. L., & Merzenich, M. M. (2003). Model of autism: Increased ratio of excitation/inhibition in key neural systems. Genes Brain and Behavior, 2, 255–267. doi:10.1046/j.1601-183X.2003.00037.x.
Rump, K. M., Giovannelli, J. L., Minshew, N. J., & Strauss, M. S. (2009). The development of emotion recognition in individuals with autism. Child Development, 80, 1434–1447. doi:10.1111/j.1467-8624.2009.01343.x.
Schipul, S. E., & Just, M. A. (2016). Diminished neural adaptation during implicit learning in autism. Neuroimage, 125, 332–341. doi:10.1016/j.neuroimage.2015.10.039.
Soulières, I., Mottron, L., Giguère, G., & Larochelle, S. (2011). Category induction in autism: Slower, perhaps different, but certainly possible. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 64, 311–327. doi:10.1080/17470218.2010.492994.
Thomas, M. S. C., Davis, R., Karmiloff-Smith, A., Knowland, V. C. P., & Charman, T. (2015). The over-pruning hypothesis of autism. Developmental Science,. doi:10.1111/desc.12303.
Thomas, M. S. C., Knowland, V. C. P., & Karmiloff-Smith, A. (2011). Mechanisms of developmental regression in autism and the broader phenotype: A neural network modeling approach. Psychological Review, 118, 637–654.
Vladusich, T., Olu-Lafe, O., Kim, D. S., Tager-Flusberg, H., & Grossberg, S. (2010). Prototypical category learning in high-functioning autism. Autism Research, 3, 226–236. doi:10.1002/aur.148
Wass, S. (2011). Distortions and disconnections: Disrupted brain connectivity in autism. Brain and Cognition, 75, 18–28. doi:10.1016/j.bandc.2010.10.005.
Williams, D. L., Minshew, N. J., & Goldstein, G. (2015). Further understanding of complex information processing in verbal adolescents and adults with autism spectrum disorders. Autism, 19, 859–867. doi:10.1177/1362361315586171.
Yizhar, O., Fenno, L. E., Prigge, M., Schneider, F., Davidson, T. F., O’Shea, D. J., & Deisseroth, K. (2011). Neocortical excitation/inhibition balance in information processing and social dysfunction. Nature, 477, 171–178. doi:10.1038/nature10360.