Realidad virtual y biomarcadores digitales: una herramienta clínica para el diagnóstico del autismo / Virtual reality and digital biomarkers: a clinical tool for early autism diagnosis

RESUMEN

Resumen Introducción: El Trastorno del Espectro Autista (TEA) es un trastorno del neurodesarrollo, y sus procedimien tos tradicionales de evaluación encuentran ciertas li mitaciones. El actual campo de investigación sobre TEA está explorando y respaldando métodos innovadores para evaluar el trastorno tempranamente, basándose en la detección automática de biomarcadores. Sin embargo, muchos de estos procedimientos carecen de validez ecológica en sus mediciones. En este contexto, la reali dad virtual (RV) presenta un prometedor potencial para registrar objetivamente bioseñales mientras los usuarios experimentan situaciones ecológicas. Métodos: Este estudio describe un novedoso y lúdi co procedimiento de RV para la evaluación temprana del TEA, basado en la grabación multimodal de bio señales. Durante una experiencia de RV con 12 esce nas virtuales, se midieron la mirada, las habilidades motoras, la actividad electrodermal y el rendimiento conductual en 39 niños con TEA y 42 compañeros de control. Se desarrollaron modelos de aprendizaje automático para identificar biomarcadores digitales y clasificar el autismo. Resultados: Las bioseñales reportaron un rendimien to variado en la detección del TEA, mientras que el modelo resultante de la combinación de los modelos de las bioseñales demostró la capacidad de identificar el TEA con una precisión del 83% (DE = 3%) y un AUC de 0.91 (DE = 0.04). Discusión: Esta herramienta de detección pue de respaldar el diagnóstico del TEA al reforzar los resultados de los procedimientos tradicionales de evaluación.

ABSTRACT

Abstract Introduction: Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurodevelopmental condition which traditional as sessment procedures encounter certain limitations. The current ASD research field is exploring and endorsing innovative methods to assess the disorder early on, based on the automatic detection of biomarkers. How ever, many of these procedures lack ecological validity in their measurements. In this context, virtual reality (VR) shows promise for objectively recording biosignals while users experience ecological situations. Methods: This study outlines a novel and playful VR procedure for the early assessment of ASD, relying on multimodal biosignal recording. During a VR experience featuring 12 virtual scenes, eye gaze, motor skills, elec trodermal activity and behavioural performance were measured in 39 children with ASD and 42 control peers. Machine learning models were developed to identify digital biomarkers and classify autism. Results: Biosignals reported varied performance in detecting ASD, while the combined model resulting from the combination of specific-biosignal models demon strated the ability to identify ASD with an accuracy of 83% (SD = 3%) and an AUC of 0.91 (SD = 0.04). Discussion: This screening tool may support ASD diagnosis by reinforcing the outcomes of traditional assessment procedures.