Speech Disturbs Face Scanning in 6-Month-Old Infants Who Develop Autism Spectrum Disorder

Abstract

Background From birth, infants show a preference for the faces, gaze, and voices of others. In individuals with autism spectrum disorders (ASDs) these biases appear to be disturbed. The source of these disturbances is not well-understood, but recent efforts have shown that the spontaneous deployment of attention to social targets may be atypical as early as 6 months of age. The nature of this atypical behavior and the conditions under which it arises are currently unknown. Methods We used eye-tracking to examine the gaze patterns of 6-month-old infants (N=99) at high risk (HR; N=57) and low risk (LR; N=42) for developing ASD as they viewed faces that were (1) still, (2) moving and expressing positive affect, or (3) speaking. Clinical outcomes were determined through a comprehensive assessment at the age of 3 years. The scanning patterns of infants later diagnosed with ASD were compared to infants without an ASD outcome. Results Infants who later developed ASD spent less time looking at the presented scenes in general than other infants. When these infants looked at faces, their looking towards the inner features of faces decreased compared to the other groups only when the presented face was speaking. Conclusions Our study suggests that infants later diagnosed with ASD have difficulties regulating attention to complex social scenes. It also suggests that the presence of speech may uniquely disturb the attention of infants who later develop ASD at a critical developmental point when other infants are acquiring language and learning about their social world.

A Wearable Camera Detects Gaze Peculiarities during Social Interactions in Young Children with Pervasive Developmental Disorders

“…To our knowledge, only a few studies quantitatively compare attention to stimuli of different social complexity in autism spectrum disorders in real-life settings (e.g., by analyzing retrospective home videos). Note that our results agree with the recent eye-tracking studies conducted in semi-naturalistic settings by Chawarska et al [54] and Shic et al [55]. Both studies reported that children with ASD looked proportionally less time at an actor's face, when the actor was speaking, than TD children and children with developmental delays.…”

“…The authors hypothesize that the differences across groups could be explained by the degree of social complexity involved in the scenes, e.g., in the presence of social cues such as eye contact and speech. In another recent eye-tracking study, Shic et al [55] find that 6-month-old children, who were later diagnosed with ASD, looked proportionally less time at the inner features of the face when an actor was speaking, compared to all other groups.…”

Amélioration de l’exploration visuelle d’un visage par des enfants avec autisme grâce au ralentissement de la dynamique faciale : une étude préliminaire en oculométrie

“…Cette méthode non invasive, ne nécessitant pas de porter un équipement sur la tête ou d'autres dispositifs importuns, permet aux chercheurs de mesurer comment l'observateur, quel que soit son âge, distribue son regard et peut aussi contribuer à répondre à un large éventail de questions scientifiques [20]. En particulier, les personnes avec TSA passent généralement un pourcentage de temps plus faible à regarder les autres individus [21,23] et elles se centrent moins sur les caractéristiques centrales du visage au profit de régions de moindre importance sociale telles que le décor en arrière-plan ou des objets [24,25], et leur balayage visuel est plus erratique, imprécis et désorganisé [26]. Klin et al [24] ont été les premiers à utiliser des stimuli dynamiques pour mesurer le balayage visuel effectué sur les visages par 15 adolescents avec autisme.…”

“…Grâce à ce dispositif, nous enregistrons le temps, le nombre et la durée moyenne des fixations visuelles que font les participants sur la scène visuelle. Nous adoptons ainsi les paramètres de mesure fréquemment utilisés dans les études oculométriques [21][22][23][24][25][26].…”

“…Étant donné les résultats d'études menées en oculométrie, montrant des patterns atypiques d'exploration des visages et en particulier de la région des yeux et de la bouche dans la population avec TSA [21][22][23][24][25][26], nous nous attendons à ce que les enfants avec TSA, comparativement aux enfants au développement typique, fixent moins longtemps les visages, et en particulier les caractéristiques centrales du visage. En outre, en nous appuyant sur l'hypothèse des désordres du traitement temporel des flux multisensoriels [30,31] et les résultats des études antérieures ayant utilisé le ralenti [32][33][34][35], nous prédisons que le ralentissement des mouvements faciaux de la narratrice favorisera l'attention visuelle que les enfants avec TSA porteront sur son visage.…”