Visuo-spatial grouping abilities in Autism spectrum disorder: assessing perceptual and cognitive contributions across development

The present dissertation had two main objectives. The first objective (Study 1) was to evaluate the relationship between perception and cognition in individuals with ASD compared to typically developing individuals (TD) using a computerized reverse BDT paradigm. The second objective (Study 2) was to evaluate the functional relationship between perception and cognition across development with children and adolescents with ASD compared to TD children and adolescents. Common methodology using a computerized reverse BDT paradigm was used to assess both objectives to isolate and test the role of cognitive and perceptual processes. The physical attributes of block surfaces comprising the BDT were manipulated in three conditions: Traditional (red/white), luminance-defined (black/white), and texture-defined across three block matrix sizes (4, 9, 16 blocks). Pattern cohesiveness was varied in two conditions: low pattern cohesiveness (necessitating increased local analysis) and high pattern cohesiveness (necessitating increased global analysis). Results in Study 1 demonstrated that all participants (irrespective of group) had significantly longer reaction times (RT) for low-cohesiveness conditions, as well as texture-defined conditions across all block matrix sizes. However, the ASD group had significantly faster RTs compared to the TD group for both low and high cohesiveness conditions in the 4 and 9 block matrix size patterns, irrespective of perceptual block attribute condition. These results do not support an argument for a global processing impairment for complex visuo-spatial information in ASD, regardless of the perceptual nature of local, low-level component parts. In addition, given the perceptual nature of the reverse BDT, it can be suggested that superior ASD performance in the traditional BDT may be mediated to a greater extent by perceptual, rather than visuo-motor processes.The results of Study 2 demonstrated that all participants displayed faster RTs as age increased in all matrix sizes (irrespective of group). In the 4 block matrix, TD individuals improved across age (faster RTs) at a significantly faster rate compared to the ASD group, suggesting stronger overall performance on the task as age increased. Furthermore, when task demands were low (4 block matrix size), all participants displayed faster RTs in the texture-defined condition across development for low cohesiveness patterns. However, the ASD group displayed a selective decrease in performance on low cohesiveness texture-defined patterns, in the 16 block condition, compared to the TD group as participants ages increased, suggesting that decreased sensitivity to texture-information may interrupt enhanced local processing when task demands are increased (i.e., 16 block matrix size). The knowledge gained from this research will impart a better understanding of both perceptual and cognitive influences on visuo-spatial abilities in ASD, as measured by a task that is often used to define cognition in individuals with ASD. Furthermore, results help to elucidate the role of non-motor, perceptual and cognitive influences on BDT performance in ASD.La présente thèse a deux objectifs principaux. Le premier objectif (étude no.1) fut d'évaluer le lien entre la perception et la cognition chez les individus atteints d'un TSA en comparant leur performance sur une tâche informatisée de blocs inverse à un groupe de neurotypiques. Le second objectif (étude no 2) fut d'évaluer le lien fonctionnel entre la perception et la cognition au cours du développement en comparant la trajectoire des enfants et adolescents autistes et neurotypiques. Afin d'atteindre les deux objectifs, nous administrâmes aux participants des deux études la même tâche informatisée de blocs inverse, construise par nous. Les attributs physiques des surfaces des blocs furent manipulés et présentés dans trois conditions : attributs traditionnels (surfaces rouges/blanches), attributs définis par luminance (surfaces noires/blanches) et attributs définis par texture, sur trois dimensions de matrice (4, 9 et 16 blocs). La cohérence perceptuelle a été manipulée dans deux conditions : condition de faible cohérence perceptuelle (exigeant une analyse locale), et condition d'haute cohérence perceptuelle (exigeant une analyse globale). Dans l'étude no 1, tous les participants (autistes et neurotypiques) enregistrèrent des temps de réaction plus lents dans les conditions de faible cohérence perceptuelle, ainsi que dans les conditions définies par la texture pour tous les trois dimensions de matrice. Par contre, le groupe TSA enregistra des temps de réaction plus rapides que le groupe neurotypique dans les conditions de faible et d'haute cohérence perceptuelle pour les matrices de 4 et 9 blocs, indépendamment des attributs physiques des blocs. Il est alors possible que les habiletés perceptuelles des individus autistes varient avec le niveau de fonctionnement requis par la tâche. Plus précisément, il est possible que l'influence perceptuelle diminue lorsque le niveau d'analyse requis augmente (c.-à-d., les stimuli définis par la texture semblent avoir moins d'influence sur les tâches visuo-spatiales d'haut niveau que de bas niveau). Le traitement local n'est probablement pas l'approche par défaut des individus autistes. Il est plus probable que leur usage de stratégies (traitement local ou global) dépende des exigences de la tâche. Dans l'étude no 2, tous les participants (autistes et neurotypiques) enregistrèrent des temps de réaction plus rapides en fonction de leur âge pour toutes les dimensions de matrice. Le groupe TSA s'améliora (temps de réaction plus rapide) à un taux plus rapide en fonction d'âge pour les matrices de 4 blocs comparé aux neurotypiques. De plus, lorsque les exigences de la tâche furent plus simples (c.-à-d., dans les matrices de 4 blocs), tous les participants enregistrèrent des temps de réaction plus rapides dans les conditions de faible cohérence au cours du développement. Par contre, pour le groupe TSA dans les matrices de 16 blocs, il y eut une diminution de performance particulière pour les modèles textuels de faible cohérence en fonction d'âge comparé aux neurotypiques. Ceci suggère que l'information perceptuelle de bas niveau influence la performance cognitive en fonction d'âge chez les autistes. Spécifiquement, il est possible qu'une sensibilité réduite pour l'information définie par la texture puisse interrompre le traitement local lorsque les exigences de la tâche augmentent (c.-à-d., dans les matrices de 16 blocs). Les connaissances tirées de cette étude permettront une meilleure compréhension, à la fois théorique et clinique, des besoins cognitifs et perceptuels des individus autistes au cours de leur développement

The origin of cognitive peaks of ability in autism

Individuals with autism demonstrate faster and more accurate performance (cognitive peaks) on the Block Design Task (BDT) subtest of the Wechsler Intelligence Scale (Caron et al., 2006). This study explored whether this cognitive peak originates from a perceptual origin. Twenty participants with autism and 20 typically developing participants completed a computerized reversed BDT on a touch-sensitive screen, by matching a centrally presented target with one of 4 surrounding probes, as quickly and accurately as possible. The visual attributes of the blocks were manipulated, either defined by texture, luminance (black/white), or traditional (red/white) information. The perceptual coherence of blocks was also manipulated, where low-coherence (LC) designs necessitated increased local analysis relative to high-coherence (HC). Results demonstrated that reaction times in the LC condition were significantly lower in the autism group for the luminance condition, and accuracy was significantly higher for the typically developing group in the HC luminance (black/white) condition. However, no significant between-group differences (i.e., peaks) were found for the texture condition. This attribute contingent performance suggests that the characteristic, higher-level visuo-spatial performance in autism, as exemplified by cognitive peaks, may at least in part have a perceptual origin.Les personnes atteintes d'autisme ont des résultats supérieurs au test de perception visuelle ‘cubes' de l'Échelle d'Intelligence de Wechsler en ce qui a trait à la précision et la vitesse d'exécution (Caron et al., 2006). Cette étude avait pour but d'examiner si cette habileté cognitive était d'origine perceptuelle. Vingt participants souffrant d'autisme et 20 enfants non-autistes ont complété le test de cubes sur un écran tactile. L'objectif était de trouver la correspondance entre un cube situé au centre et quatre autres cubes avoisinants. Les attributs visuels de ces cubes étaient manipulés soit au niveau de leur texture, de leur brillance (noir/blanc), ou de leur couleur (rouge/blanc). La cohérence perceptuelle des cubes a été également manipulée de manière à ce que le design des cubes soit à cohérence faible nécessitant une analyse locale accrue par rapport au design à cohérence forte. Les résultats de cette étude ont révélé que la vitesse d'exécution était considérablement plus lente chez les participants autistes lorsque la brillance était manipulée et que le design des cubes était à cohérence faible. En contrepartie, les participants non-autistes ont montré une performance plus précise lorsque la brillance était manipulée et que le design des cubes était à cohérence forte. Cependant, aucune distinction considérable n'a été notée entre les deux groupes lorsque la texture des cubes a été manipulée. Ces résultats suggèrent que les habiletés visuelles et spatiales des individus autistes sont en partie d'origine perceptuelle

Multisensory Integration of Low-level Information in Autism Spectrum Disorder: Measuring Susceptibility to the Flash-Beep Illusion

Previous studies have suggested audiovisual multisensory integration (MSI) may be atypical in Autism Spectrum Disorder (ASD). However, much of the research having found an alteration in MSI in ASD involved sociocommunicative stimuli. The goal of the current study was to investigate MSI abilities in ASD using lower-level stimuli that are not socio-communicative in nature by testing susceptibility to auditory-guided visual illusions. Adolescents and adults with ASD and typically-developing (TD)individuals were shown to have similar susceptibility to a fission illusion. However, the ASD group was significantly more susceptible to the fusion illusion. Results suggest that individuals with ASD demonstrate MSI on the flashbeep illusion task but that their integration of audiovisual sensory information may be less selective than for TD individuals