自閉症スペクトラム障害を持つ青少年における減少した対人情動協調性のコンピュータビジョン分析

Computer Vision Analysis of Reduced Interpersonal Affect Coordination in Youth With Autism Spectrum Disorder.

• Casey J Zampella
• Loisa Bennetto
• John D Herrington

抄録

非定型的な社会性と情動の互酬性は、自閉症スペクトラム障害（ASD）の中核的な特徴であるが、運用することは困難である。互恵性の測定可能な症状の1つは、対人協調であり、他者と自分の行動（顔の感情を含む）の形やタイミングを合わせる傾向がある。対人感情調整は、感情的な合図の共有と理解を容易にし、ASDではそれが減少するという証拠がある。しかし、ほとんどの研究では、このプロセスを真の社会的文脈で測定したことはありません。コンピュータビジョンを用いた自動顔面分析は、自然に発生する顔の表情や協調性を測定するための効率的で粒度の高い客観的な方法を提供します。ASDを持つ青少年と典型的な発達段階にある青少年を対象に、母親や見知らぬ大人との協力的な会話に参加させた。自動顔分析のためのオープンソースのコンピュータビジョンツールキットを用いて、時間同期されたビデオを分析し、ポジティブな感情に関連した顔の動きの有無と強度を調べた。青年と大人の会話相手のどちらも、青年のパートナーがASDを持っている場合には、会話中のポジティブな感情が低下していた。また、ASDを持つ青少年は、会話中に感情の調整が少なくなっていました。ASDを持つ青少年と持たない青少年の間で次元的に検討した場合、感情の調整は、自閉症に関連した社会的非定型性、適応的な社会的スキル、および共感性の評価尺度の得点を有意に予測した。これらの結果から、感情の調整は重要な対人関係のプロセスであり、より広範な社会性と情動の機能に関係していることが示唆された。この予備研究では、自然な相互作用の中での瞬間的な顔の表情と感情の相互作用を定量化するための有望な新しい方法を紹介する。概要：本研究では、自然な会話中の社会性と感情の相互作用を測定するための新規の自動化された方法を紹介する。我々は、コンピュータを用いた方法を用いて、顔の情動と会話相手間の情動協調の程度を測定した。自閉症の若者は感情の協調性が低下しており、感情の協調性の低下はより広範な社会性-情動スキルの測定値の低下を予測した。

Atypical social-emotional reciprocity is a core feature of autism spectrum disorder (ASD) but can be difficult to operationalize. One measurable manifestation of reciprocity may be interpersonal coordination, the tendency to align the form and timing of one's behaviors (including facial affect) with others. Interpersonal affect coordination facilitates sharing and understanding of emotional cues, and there is evidence that it is reduced in ASD. However, most research has not measured this process in true social contexts, due in part to a lack of tools for measuring dynamic facial expressions over the course of an interaction. Automated facial analysis via computer vision provides an efficient, granular, objective method for measuring naturally occurring facial affect and coordination. Youth with ASD and matched typically developing youth participated in cooperative conversations with their mothers and unfamiliar adults. Time-synchronized videos were analyzed with an open-source computer vision toolkit for automated facial analysis, for the presence and intensity of facial movements associated with positive affect. Both youth and adult conversation partners exhibited less positive affect during conversations when the youth partner had ASD. Youth with ASD also engaged in less affect coordination over the course of conversations. When considered dimensionally across youth with and without ASD, affect coordination significantly predicted scores on rating scales of autism-related social atypicality, adaptive social skills, and empathy. Findings suggest that affect coordination is an important interpersonal process with implications for broader social-emotional functioning. This preliminary study introduces a promising novel method for quantifying moment-to-moment facial expression and emotional reciprocity during natural interactions. LAY SUMMARY: This study introduces a novel, automated method for measuring social-emotional reciprocity during natural conversations, which may improve assessment of this core autism diagnostic behavior. We used computerized methods to measure facial affect and the degree of affect coordination between conversation partners. Youth with autism displayed reduced affect coordination, and reduced affect coordination predicted lower scores on measures of broader social-emotional skills.

© 2020 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, LLC.