Understanding autism with eye tracking
Hamish Finlayson creates apps and games for kids with autism. Eye tracking is a valuable tool in the research and treatment of people with ASD.
April ist der Monat des Bewusstseins für Autismus, und wir hier bei Tobii freuen uns, Ihnen die neuesten Forschungsergebnisse der Autismus-Gemeinschaft vorstellen zu können. Wir haben mit mehreren führenden Forschern auf diesem Gebiet über ihre vielversprechende und innovative Forschung mit Eye Tracking gesprochen und werden in diesem Blogartikel untersuchen, wie diese Technologie ihre Arbeit beeinflusst hat. In der Vergangenheit hat sich die Forschung auf die Untersuchung der Entwicklung und der Defizite von Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) konzentriert, aber in jüngster Zeit wurden auch Fortschritte bei der Untersuchung der unterschiedlichen Stärken von Personen mit ASD gemacht.
Eye Tracking wird seit langem als Methode zur Untersuchung der Entwicklung von ASD eingesetzt, da es sich um ein Instrument handelt, das das Sehverhalten misst und uns Aufschluss darüber gibt, wo und wie lange eine Person auf etwas schaut. Auf die Frage nach den Vorteilen der Eye Tracking-Forschung sagte Joshua Wade, ein Forscher im Bereich Maschinenbau an der Vanderbilt University: "Eye Tracking bietet ein sehr unmittelbares und interpretierbares Maß für die Aufmerksamkeit einer Person, was kein anderer Biomarker... bieten kann. Man erfährt in Echtzeit, worauf eine Person ihre Aufmerksamkeit richtet, was viel über die mentale Verarbeitung aussagt." Eye Tracking ist heute ein hoch angesehenes Instrument in der ASD-Forschung, da es die genaue Verfolgung des Blicks einer Person ermöglicht. Diese Informationen geben einen objektiven Einblick in das menschliche Verhalten und die Interaktion, da sie stellvertretend für die kognitiven und neuronalen Funktionen stehen.
Im Jahr 2002 wurde die erste Eye Tracking-Studie über Menschen mit Autismus veröffentlicht. Sie ergab, dass Menschen mit Autismus weniger Zeit damit verbrachten, auf die Nase und die Augen zu schauen als Menschen ohne Autismus (i).
Seitdem wurden bei einer schnellen Google Scholar-Suche etwa 18.000 Artikel über Eye Tracking und Autismus veröffentlicht. Diese Artikel reichen von kognitiven Leistungen und frühen Biomarkern für ASD bis hin zu Defiziten in der sozialen Interaktion. Dr. Ann Mastergeorge, Professorin für menschliche Entwicklung und Familienstudien an der Texas Tech University, hat Eye Tracking als "Fenster in das visuelle System" eingesetzt, um die Verhaltensmuster von Kindern zu dokumentieren, die sich vor und nach einem Interventionsprogramm mit sozialen Reizen beschäftigen. Dr. Mastergeorge sagt, sie nutze Eye Tracking, um "wissenschaftlich fundierte Daten zu sammeln, die tatsächlich visuell zeigen, wohin die Kinder schauen." Sie fügte hinzu: "Das ist ein sehr tiefgreifendes Ergebnis unserer Intervention, und das ist eine Möglichkeit, die Unterschiede vor und nach der Intervention zu zeigen."
In letzter Zeit hat die Autismus-Gemeinschaft die Bedeutung der Neurodiversität hervorgehoben und ermutigt zur Akzeptanz von Unterschieden im Zusammenhang mit ASD, genauso wie man jede andere menschliche Variation akzeptieren würde. Wie Herr Wade bemerkte, "kann man neurologische Entwicklungsstörungen oder andere Bedingungen einfach [als] ein Element der Vielfalt betrachten, weil Menschen mit Autismus bestimmte Fähigkeiten haben ..., wie zum Beispiel einen erhöhten visuellen und räumlichen IQ, [und] es könnte Branchen geben, in denen das ein Vorteil ist".
Glücklicherweise hat die Forschung auch eine willkommene Wendung hin zur Untersuchung der Stärken, nicht nur der Defizite, von Menschen mit ASD genommen. Dr. Zsuzsa Kaldy, außerordentliche Professorin für Psychologie an der University of Massachusetts Boston, gehörte zu den ersten Forschern, die mit Eye Tracking die Aufmerksamkeitsfähigkeiten von Kleinkindern mit ASD dokumentierten. Auf ihrer Reise, um herauszufinden, wie sich eingeschränkte Interessen bei Kindern mit ASD entwickeln, berichtete Dr. Kaldy von einem überraschenden Ergebnis: Kleinkinder mit ASD finden ein Ziel bei einer Suchaufgabe wie Where's Waldo schneller als normal entwickelte Kleinkinder (ii). "Sie mögen diese Aufgabe wirklich und schneiden sehr gut und besser ab als gleichaltrige Kinder mit normaler Entwicklung", sagte sie.
In einer zweiten Eye Tracking-Studie fand ihr Team heraus, dass zweijährige Kleinkinder mit ASD Videos länger und mit größerer Anstrengung und Erregung (angezeigt durch Veränderungen des Pupillendurchmessers) betrachteten als normal entwickelte Kleinkinder (iii). In Zukunft könnte diese Erkenntnis dazu beitragen, wie man ein Kind mit Autismus am besten unterrichtet. Dr. Kaldy fügte hinzu: "Es scheint klar zu sein, dass diese übermäßig fokussierte Aufmerksamkeit schon in einem sehr jungen Alter vorhanden ist ... und dass sie produktiv genutzt werden kann. Das gibt Eltern und Familien Hoffnung, denn wenn man herausfindet, wie man die Aufmerksamkeit des Kindes auf etwas lenken kann, das es lernen soll, besteht die Möglichkeit, dass es das auch kann."
Andere Forschungskooperationen haben damit begonnen, die einzigartigen Fähigkeiten von Kindern mit ASD in die Entwicklung von stärkenbasierten Interventionen einzubeziehen. Dr. Mastergeorge führte die erste Studie ihrer Art durch, die sich mit Robotern und Eye Tracking befasst, und ist gerade dabei, diese zu veröffentlichen. Kinder mit ASD haben die Möglichkeit, sich mit den Robotern zu treffen, und dann "führen die Roboter bestimmte Arten von Handlungen aus und fordern die Kinder auf, bestimmte verbale und motorische Imitationen zu zeigen", sagte sie. Dr. Mastergeorge berichtet begeistert, dass die Kinder mit ASD bei verbalen und imitatorischen Aufgaben mit Robotern "tatsächlich besser abschneiden" als mit Menschen, da "sie mit den Robotern in erster Linie weniger ängstlich sind" als wenn sie von einer Person aufgefordert werden, Anweisungen zu befolgen und dieselben Aufgaben auszuführen.
Die aufkommende stärkenbasierte Perspektive in der ASD-Forschung hat sich über Säuglinge und Kinder mit ASD hinaus auf Jugendliche und Erwachsene mit ASD ausgeweitet. Herr Wade berichtete, dass Jugendliche mit ASD zwar atypische Blickmuster bei sozialen Veranstaltungen und Reizen während des Autofahrens zeigen, aber besser abschneiden als ihre Gleichaltrigen ohne ASD, wenn die Fahraufgabe das Befolgen von Regeln beinhaltet (iv). "Wenn man bedenkt, dass Menschen mit Autismus dazu neigen, Dinge wortwörtlich zu interpretieren und sich stark an Regeln zu halten, ergibt das durchaus Sinn", sagte er. Dieses Wissen bildete die Grundlage für ihre blicksensitive Intervention, die darauf abzielt, die visuelle Aufmerksamkeit und die Leistung bei Fahraufgaben bei Jugendlichen mit ASD zu verbessern (v).
Die neuesten Erkenntnisse in der ASD-Forschung unterstützen weiterhin die Idee, dass Unterschiede keine Defizite sind, und das Tobii-Team ist begeistert, dass unsere Eye Tracking-Lösungen in dieser innovativen Forschungsrichtung eingesetzt werden. Wir sind uns der Bedeutung der Eye Tracking-Methode für die Forschung bewusst und freuen uns zu hören, dass andere Forscher eine ähnliche Vision für die Zukunft haben. Auf die Frage nach dem Potenzial von Eye Tracking in der zukünftigen Forschung unterstützen alle Forscher die Wichtigkeit des Einsatzes von Eye Tracking zu Hause und in der freien Natur.