Isaac Scientific Publishing

Psychology Research and Applications

Contribution of Bayesian Inference and Single Case Research for Validating the Effects of Support Programs Intended for Children with Autism Spectrum Disorder (ASD)

Download PDF (1482.6 KB) PP. 29 - 51 Pub. Date: September 1, 2020

DOI: 10.22606/pra.2020.23001

Author(s)

  • Marion Wolff*
    University of Paris, Faculty of Fundamental and Biomedical Sciences, Ergonomics, UMR 9010 G. Borelli Institute and ESTIA, Institute of Technology, Paris, France
  • Célia Nézereau
    Psychology Office ESPAS-IDDEES, Neuilly sur Seine, France
  • Maria Pilar Gattegno
    Psychology Office ESPAS-IDDEES, Bordeaux, France; University of Paris, Institute of Psychology, Laboratory of Psychopathology and Health Process, LPPS, EA 4057, Paris, France
  • Marie-Anna Bernard Paulais
    Psychology Office ESPAS-IDDEES, Pont-Ste-Maxence, France
  • Jean-Louis Adrien
    University of Paris, Institute of Psychology, Laboratory of Psychopathology and Health Process, LPPS, EA 4057, Paris, France

Abstract

The aim of this paper is to present original and valid statistical methods to meet the needs of psychopathology, more particularly in order to study the effects of support programs intended for children with Autism Spectrum Disorders (ASD). Two case studies are presented, as part of a longitudinal data collection and monitoring process about children with heterogeneous profiles, each using a different support program: a CHIPPS program (Coaching Home Intervention Progress Progression School) with a large sample for the first one, and an ABA program (Applied Behavior Analysis) with a small sample for the second one. For estimating the validity of children's progress, Bayesian inference (gains analysis and prediction) has been implemented for the first study, and the Single-Case research (analysis of individual profiles) for the other.

Keywords

Autism Spectrum Disorders (ASD), support programs, effect size analysis, Bayesian inference, single-case research.

References

[1] Adrien, J-L. (2007). BECS, Batterie d’évaluation Cognitive et Socio-émotionnelle. Montreuil: Pearson- ECPA.

[2] Adrien, J-L, Blanc, R., Thiébaut, E., Gattegno, M.P., Nader-Grosbois, N., Kaye, K., Pluvinage, C. Martineau, C., Clément, M., Machault, C., Hipeau-Bergeron, C-H., Bretière, M, Malandain, C., & Barthélémy, C. (2005). Etude préliminaire de la validation d’un nouvel instrument, la BECS (Batterie d’Evaluation Cognitive et Socioémotionnelle), pour l’évaluation du développement psychologique d’enfants avec autisme. Approche Neuropsychologique des Apprentissages chez l’Enfant (ANAE), 83-84, 165-168.

[3] Adrien, J.L., Martineau, J., Barthélémy, C., Bruneau, N., Garreau, B., & Sauvage, D. (1995). Disorders of regulation of cognitive activity in autistic children, Journal of Autism and Developmental Disorders, 25, 3, 247- 261. doi: 10.1007/BF02179287.

[4] Adrien J-L., Rossignol N., Martineau J., Roux S., Couturier G., and Barthélémy C. (2001). Regulation of cognitive activity and early communication development in young autistic, mentally retarded and young normal children. Developmental Psychobiology, 39/2, 124-136. doi: 10.1002/dev.1036

[5] APA: American Psychiatric Association (2000). Diagnostic and statistical manual of mental disorders: Fourth edition Text revision. Washington, DC: American Psychiatric Association.

[6] APA: American Psychiatric Association. DSM-IV-TR (2003). Manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux: Texte révisé. Paris: Masson.

[7] APA: American Psychiatric Association (2013). Diagnostic and statistical manual of mental disorders: Fifth edition Text revision. Washington, DC: American Psychiatric Association.

[8] Asperger, H. (1944). Die “Autistischen Psychopathen” im Kindesalter. Archiv für Psychiatrie und Nervenkrankheiten, 117, 76-136. En ligne https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=Die%20 Autistischen%20Psychopathen%20im%20Kindesalter&author=H..%20Asperger&journal=Archiv%20f%C3%BCr %20Psychiatrie%20udn%20Nervenkrankheiten&volume=117&pages=76-136&publication_year=1944.

[9] Bayes, T. (1763). An Essay towards solving a Problem in the Doctrine of Chances. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 53, 370–418. doi:10.1098/rstl.1763.0053.

[10] Bernard, J.M. (1994). Introduction à l’analyse inductive. Mathématiques, Informatique et Sciences Humaines, Numéro Spécial: Analyse des données planifiées, 126, 71-80.

[11] Bernard Paulais, M.A., Wolff, M., Nézereau, C., Bourgueil, O., Garnier, A., Collinet, M., Vandromme, L., & Adrien, J.-L. (2018). Etude de l’évolution cognitive, socio-émotionnelle et des comportements autistiques d’enfants avec autisme et autre trouble envahissant du développement bénéficiant d’une intervention structurée, la méthode Applied Behavior Analysis (ABA). Annales Médico-Psychologiques, 176 (9), 847-856. doi: 10.1016/j.amp.2017.10.013.

[12] Bernard Paulais, M-A, Mazetto, C., Thiébaut, E., Nassif, M-C, Costa Coehlo de Souza, M.T., Stefani, A.P., Blanc, R., Gattegno, M.P., Aïad, F., Sam, N., Belal, L. Fekih, L., Kaye, K., Contejean, Y., Wendland, J., Barthélémy, C., Bonnet-Brilhault, F. & Adrien, J-L (2019, June). Heterogeneities in cognitive and socio-emotional development in children with autism spectrum disorder and severe intellectual disability as a comorbidity. Frontiers in Psychiatry, 10, 1-14. doi: 10.3389/fpsyt.2019.00508

[13] Bertone, A., Mottron, L., Jelenic, P., & Faubert, J. (2005). Enhanced and diminished visuo-spatial information processing in autism depends on stimulus complexity. Brain, 128(2), 430–2441. doi: 10.1093/brain/awh561.

[14] Blanc, R., Tourrette, C., Delétang, N., Roux, S., Barthélémy, C., and Adrien, J-L. (2000). Regulation of symbolic activity and development of communication in children with autism. European Review of Applied Psychology, 50, 4, 369-381.

[15] Bölte, S., Golan, O., Goodwin, M. S., & Zwaigenbaum, L. (2010). What can innovative technologies do for autism spectrum disorders? The National Autistic Society, 14(3), 155–159. doi: 10.1177/1362361310365028.

[16] Bourgueil, O., Regnault, G., & Moutier, S. (2015). Création d’outils numériques pour personnes avec autisme: de la recherche à la pratique et vice versa. Enfance, 1, 111-126. doi: 10.4074/S001375451500107X.

[17] Bourreau, Y., Roux, S., Gomot, M., Bonnet-Brilhault, F. & Barthélémy, C. (2009). Validation of the repetitive and restricted behaviour scale in autism spectrum disorders. European child & adolescent psychiatry, 18 (11), 675- 682. doi: 1007/s00787-009-0028-5.

[18] Cappe, E., Wolff, M., Bobet, R. & Adrien, J.-L. (2011). Quality of life: a key variable to consider in the evaluation of adjustment in parents of children with autism spectrum disorders and in the development of relevant support and assistance programs. Quality of Life Research, 20(8), 1279-1294

[19] Casella, G., & Berger, L. (1987). Reconciling Bayesian and frequentist evidence in the one-sided testing problem (with discussion). Journal of the American Statistical Association, 82, 106-111.doi: 10.1007/BF02565110.

[20] Chamak, B. (2015). Interventions en autisme: évaluations et questionnement. Neuropsychiatrie de l’enfance et de l’adolescence, 63, 297-301. doi: 10.1016/j.neurenf.2015.01.002.

[21] Clark, K., & Green, G. (2004). Comparison of two procedures for teaching dictated-word/symbol relations to learners with autism. Journal of Applied Behavior Analysis, 37, 503–507. doi: 10.1901/jaba.2004.37-503.

[22] Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences (2nd ed.). Hillsdale, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates.

[23] Cohen, J. (1992). A power primer. Quantitative methods in psychology, 112 (1), 155-159. doi: 10.1037/0033- 2909.112.1.155.

[24] Corroyer, D., & Wolff, M. (2003). L’analyse statistique des données en psychologie: concepts et méthodes de base. Paris: Armand Colin.

[25] Degenne, C., Wolff, M., Fiard, D., & Adrien, J.-L. (2019). ESAA: Evaluation Sensorielle de l’Adulte avec Autisme. Paris: Hogrefe.

[26] Delano, M. (2007). Improving written language performance of adolescents with Asperger syndrome. Journal of Applied Behavior Analysis, 40, 345–351. doi: 10.1901/jaba.2007.50-06.

[27] Ferster, C.B., & DeMyer, M.K. (1961). The development of performances in autistic children in an automatically controlled environment. Journal of Chronic Diseases, 13(4), 312-345. doi: 10.1016/0021-9681(61)90059-5.

[28] Fisher, R. A. (1935). The fiducial argument in statistical inference. Annals of Eugenics. 5(4), 391–398. doi:10.1111/j.1469-1809.1935.tb02120.x. hdl:2440/15222.

[29] Ganz, J.B., Hong, E.R., & Goodwyn, F.D. (2013). Effectiveness of the PECS Phase III app and choice between the app and traditional PECS among preschoolers with ASD. Research in Autism Spectrum Disorders, 7, 973- 983. doi: 10.1016/j.rasd.2013.04.003.

[30] Gattegno, M.P. (2004). L’accompagnement scolaire et professionnel des personnes atteintes d’autisme. School and professional coaching of people with autism. Approche Neuropsychologique des Apprentissages chez l’Enfant (ANAE), 74-75, 36-38.

[31] Gattegno, M.P., Fernier, A., Granier-Deferre, C., & Adrien, J.L. (2005). Etude des effets de l’accompagnement d’enfants autistes à l’école et à domicile sur leur développement psychologique et social (Programme IDDEES). Approche Neuropsychologique des Apprentissages chez l’Enfant, 83-84, 196-202.

[32] Gattegno, M.P., Wolff, M., & Adrien, J.L. (2012). Expérience française d’accompagnement scolaire en milieu ordinaire. In C. Philip, G. Magerotte, & J-L Adrien, Scolariser des élèves avec autisme et TED (pp. 75-91). Paris: Dunod.

[33] Gattegno, M.P., Wolff, M., Ragonnet, P., Pascaud, R., de Fenoyl, C., & Adrien, J-L. (2017). Etude pilote de l’inclusion professionnelle en milieu ordinaire de personnes atteintes d’autisme. Annales Médico-Psychologiques, 175, 624-629. doi: 10.1016/j.amp.2016.06.009.

[34] HAS: Haute Autorité de Santé. (2010). Autisme et autres troubles envahissants du développement. états des connaissances hors mécanismes hors mécanisme physiopathologiques, psychopathologiques et recherche fondamentale. Haute Autorité de Santé, Service Documentation – Information des publics.

[35] En ligne https://www.has-sante.fr/portail/upload/docs/application/pdf/2010-03/autisme__etat_des_ connaissances_argumentaire.pdf.

[36] HAS: Haute Autorité de santé. (2012). Recommandation de bonne pratique: autisme et autres troubles envahissants du développement: interventions éducatives et thérapeutiques coordonnées chez l’enfant et l’adolescent. Paris: Haute Autorité de santé. Service Documentation - Information des publics.

[37] En ligne https://www.has-sante.fr/portail/upload/docs/application/pdf/2012-03/recommandations_autisme_ ted_enfant_adolescent_interventions.pdf.

[38] Huskens, B., Verschuur, R., Gillesen, J., Didden, R., & Barakova, E. (2012). Promoting questions-asking in schoolaged children with autism spectrum disorders: effectiness of a robot intervention compared to a human-trainer intervention. Journal of Developmental Neurorehabilitation, 16, 5, 345-356. doi: 10.3109/17518423.2012.739212.

[39] Jaynes, E.T. (2003). Probability theory: the logic of science. Cambridge, UK: Cambridge University Press.

[40] Kamaruzaman, MF., Rani, NM., Nor, M., & Azahari, MH. (2016). Developing user interface design Application for children whith autism. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 5(217), 887-894.

[41] Kanner, L. (1943). Autistic disturbances of affective contact. Nervous Child, 2 (3) 217-250. En ligne https://pdfs.semanticscholar.org/f3d9/7cf1a54c7e0c8ee0be2e028f75ea0939e574.pdf?_ga=2.106232001.337058758. 1561151987-2050812248.1560503338.

[42] Kendall, M.G., & Gibbons, J.D. (1999). Rank correlation methods. 5th edition. London: Arnold.

[43] Leaf, R, & Mac Eachin, J. (2006). Autisme et ABA, une pédagogie de progrès. Paris: Pearson Education 2006

[44] Leaf, R. B., Mac Eachin, J., Taubman, M., & Biesse, S. (2010). L’approche comportementale de l’autisme. Bonnes et mauvaises pratiques, ce qu’il fallait en dire. Paris: Pearson.

[45] Lecoutre, B. (1998). From significance test to Fiducial Bayesian inference. In J.-M. Bernard, H. Rouanet, M.-C. Bert, B. Lecoutre, M.-P. Lecoutre, & B. Le Roux (Eds.), New ways in statistical methodology – From significance tests to Bayesian inference (pp. 123-157). Berne: Peter Lang.

[46] Lecoutre, B., & Poitevineau, J. (1992). PAC (Programme d’Analyse des Comparaisons).: guide d’utilisation et manuel de référence. Montreuil: CISIA-CERESTA. En ligne http://www.modulad.fr/logiciels/lepac/33-ogicielpac/ ErisLEPACPlus.html.

[47] Le Roux, B., & Rouanet, H. (2004). Geometric data analysis: from correspondence analysis to structured data analysis. Bruxelles: Kluwer.

[48] Lombardo, M.V., Lai, M.C., & Baron-Cohen S. (2019). Big data approaches to decomposing heterogeneity across the autism spectrum. Mol Psychiatr. doi:10.1038/s41380-018-0321-0.

[49] Martineau, J., Roux, S., Adrien, J.L., Garreau, B., Barthélémy, C., & Lelord, G. (1992). Electrophysiological evidence of different abilities to form cross-modal associations in children with autistic behavior. Electroencephalographic Clinical Neurophysiology, 82, 60-66.

[50] Martineau, J., Adrien, J.L., Barthélémy, C., Garreau, B., & Lelord, G (1998). Association and regulation disorders in infantile autism. Journal of Psychophysiology, 12, 275-285.

[51] Mesibov, G.B., Shea, V., & Schopler, E. (2005). The TEACCH approach to autism spectrum disorders. New York: Springer Publishers.

[52] Munoz, R., Barcelos, T., Noel, R., & Kreisel, S. (2012). Development of Software that Supports the Improvement of the Empathy in Children with Autism Spectrum Disorder. In Proceedings of the the Chilean Computer Science Society (SCCC), IEEE (pp. 223-228). Valparaiso, Chile. doi: 10.1109/SCCC.2012.33.

[53] Murphy, C.A. (2006). The comparative effects of simple and complex instructional language on the acquisition and generalization of receptive language tasks by children with autism. PHD-thesis. Ohio University. En ligne https://etd.ohiolink.edu/.

[54] Nézereau, C. (2017). étude des trajectoires développementales d’enfants et d’adultes avec Trouble du Spectre de l’Autisme bénéficiant du programme IDDEES et incluant de nouvelles technologies d’apprentissage scolaire et de communication (LearnEnjoy). Thèse de Doctorat. Université Paris Descartes.

[55] Nézereau, C., Wolff, M., Gattegno, M.P., Adrien, J-L. (2018). évaluation ergonomique d’applications mobiles (LearnEnjoy) dédiées à l’apprentissage scolaire et la communication pour les personnes atteintes du Trouble du Spectre de l’Autisme. In Proceedings of the Ergo’IA 2018 conference. New-York: ACM. En ligne https://www.researchgate.net/profile/Marion_Wolff/publication/329177743_Evaluation_ergonomique_d%27ap plications_mobiles_LearnEnjoy_dediees_a_l%27apprentissage_scolaire_et_la_communication_pour_les_pers onnes_atteintes_du_Trouble_du_Spectre_de_l%27Autisme/links/5bfab2e5299bf1a0203232a3/Evaluationergonomique- dapplications-mobiles-LearnEnjoy-dediees-a-lapprentissage-scolaire-et-la-communication-pour-lespersonnes- atteintes-du-Trouble-du-Spectre-de-lAutisme.pdf.

[56] Nézereau, C., Wolff, M., Gattegno, M.P., & Adrien, J-L. (2020). Evaluation ergonomique d’applications numériques dédiées aux personnes atteintes du Trouble du Spectre de l’Autisme (TSA) pour l’apprentissage scolaire et la communication. In M. Wolff & R. Mollard (Eds.), Pratiques de l’ergonomie : de la méthode aux applications (pp. 245-271). Toulouse, F: Octarès.

[57] Nézereau, C., Wolff, M., Gattegno, M-P., Bourgueil, O., Regnault, G., & Adrien, J-L. (2016). Evolution de la régulation et de la résistance au changement d’enfants et d’adultes avec Trouble du Spectre de l’Autisme (TSA): contribution des applications numériques 《LearnEnjoy》 dans le cadre d’un programme d’intervention développementale, le programme IDDEES. In Proceedings of the Ergo’IA 2016 conférence (6-8). New-York: ACM. doi: 10.1145/3050385.3050398.

[58] Organisation Mondiale de la Santé (1999). CIM-10 Classification statistique internationale des maladies et des problèmes de santé connexes. 10e révision. Genève: OMS. En ligne https://www.atih.sante.fr/sites/default/files/ public/content/2665/cim10_2015_final_0.pdf.

[59] Ozonoff, S. (1997). Components of executive function in autism and other disorders. In James Russell (Ed). Autism as an executive disorder. (pp. 179-211). New York, NY, US: Oxford University Press.

[60] Parker, R.I., Vannest, K.J., & Davis, J.L. (2011). Effect size in single-case research: a review of nine nonoverlap techniques. Behavior Modification, 35, 303-322. doi: 10.1177/014544551139914.

[61] Parker, R.I., Vannest, K.J., Davis, J.L., & Sauber, S.B. (2011). Combining nonoverlap and tred for single-case research: Tau-U. Behavior Therapy, 42, 284-299. doi: 10.1016/j.beth.2010.08.006.

[62] Perron-Borelli, M. (1997). Echelles différentielles d’efficiences intellectuelles, forme révisée (EDEI-R). Paris: Pearson-Editions du Centre de psychologie appliquée.

[63] Poitevineau, J. (2004). L’usage des tests statistiques par les chercheurs en psychologie: aspects normatifs, descriptifs et prescriptifs. Math. & Sc. Hum., 167, 3, 5-25. doi: 10.4000/msh.2900.

[64] Reichow, B., Volkmar, F.R., & Cicchetti, D.V. (2008). Development of the evaluative method for evaluating and determining evidence-based practices in autism. Journal of Autism and Developmental Disorders, 38, 7, 1311- 1319. doi: 10.1007/s10803-007-0517-7.

[65] Robert, C. (2013). Des spécificités de l’approche bayésienne et de ses justifications en statistique inférentielle. HAL Id: hal-00870124. En ligne https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00870124.

[66] Rogé, B. (1989). Echelle d’évaluation de l’autisme infantile (CARS). Issy-les-Moulineaux: Editions d’Applications psychotechniques.

[67] Rogers S., & Dawson, G. (2013). L’intervention précoce en autisme: le modèle de Denver pour jeunes enfants. évaluation et prise en charge. Paris, Dunod.

[68] Rouanet, H. (1996). Bayesian methods for assessing importance of effects. Psychological Bulletin, 119, p. 149-158. doi: 10.1037/0033-2909.119.1.149.

[69] Rouanet, H., Bernard, J.-M., Bert, M.-C., Lecoutre, B., Lecoutre, M.-P., & Le Roux, B. (1998). New ways in statistical methodology. NY: Peter Lang.

[70] Sani-Bozkurt, S., Vuran, S., & Akbulut, Y. (2017). Design and Use of Interactive Social Stories for Children with Autism Spectrum Disorder (ASD). Contemporary Educational Technology, 8(1), 1-25. En ligne https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1126817.pdf.

[71] Schreibman, L., Dawson, G., Stahmer, A.C., Landa, R., Rogers, S.J., McGee, G.G., Kasari, C., Ingersoll, B. Kaiser, A.P., Bruinsma, Y., McNerney, E. Wetherby, A., Halladay, A. (2015). Naturalistic Developmental Behavioral Interventions: Empirically validated treatments for Autism Spectrum Disorder. Journal of Autism and Developmental Disorders, 45:2411–2428 DOI 10.1007/s10803-015-2407-8.

[72] Schopler, E., Reichler, RJ. & Lansing, M. (2002). Stratégies éducatives de l’autisme. Paris: Masson.

[73] Schopler, E., Reichler, R.J. & Renner, B.R. (1988). The Childhood Autism Rating Scale (CARS). Los Angeles: Western Psychological Services.

[74] Scruggs, T.E., & Mastropieri, M.A. (1994). The utility of PND statistic: a reply to Allison and Gorman. Behavior Research and Therapy, 32, 879-883. doi: 10.1016/0005-7967(94)90169-4.

[75] Scruggs, T.E., Mastropieri, M.A., & Casto, G. (1987). The quantitative synthesis of single subject research: methodology and validation. Remedial and Special Education, 8, 2, 24-33. doi: 10.1177/074193258700800206.

[76] Taubman, M., Brierley, S., Wishner, J., Baker, D., McEachin, J., & Leaf, R.B. (2001). The effectiveness of a group discrete trial instructional approach for preschoolers with developmental disabilities. Research in Developmental Disabilities, 22(3), 205-219.

[77] Vannest, K.J., Parker, R.I, & Gronen, O. (2011). Single case research: web based calculators for SCR analysis (version 1.0). [Web-based application]. College station, TX: Texas A&M University Available from singlecaseresearch.org (retrieved).

[78] Verhagen, J., & Wagenmakers, E.J. (2014). Bayesian tests to quantify the result of a replication attempt. Journal of Experimental Psychology, 143 (4), 1457–1475. doi: 10.1037/a0036731.

[79] Wechsler, D. (2014). Wechsler intelligence scale for children-fifth edition. Bloomington, MN: Pearson.

[80] Wolff, M. (2003). Apports de l’analyse géométrique des données pour l’analyse de l’activité. In J.-C. Sperandio & M. Wolff (Eds.), Formalismes de modélisation pour l’analyse du travail et l’ergonomie (pp. 195-227). Paris: PUF.

[81] Wolff, M., Gattegno, M.P., & Adrien, J.L. (2008). Accompagnement et intégration de personnes avec autisme: étude du rôle du psychologue superviseur par les techniques conjointes d’entretien et d’analyse géométrique des données. In D. Galarreta, P. Girard, J.-C. Tucoulou, & M. Wolff (Eds.), L’humain au coeur des systèmes et de leur développement: Ergo’IA, 2008 (pp. 71-78). Biarritz, France: Estia Innovation.

[82] Wolff, M., Gattegno, M.P., Adrien J.L, Gabeau, C., & Isnard, P. (2014). Contribution of tablets to the support of children and adolescents with autistic disorders. European Journal of Automation, (EJA), 4-5-6, 261-282. doi:10.3166/jesa.48.261-282.