Die visuelle Aufmerksamkeit in der Gleichgewichtsrehabilitation verstehen

Nach einem neurologischen Rückgang oder bei Vorliegen einer kognitiven Beeinträchtigung geht es bei der Erholung selten nur um die Wiedererlangung der Kraft. Viele ältere Erwachsene erleben auch Veränderungen in den Bereichen Aufmerksamkeit, visuelle Verarbeitung und Koordination —, die sich direkt auf Gleichgewicht, Mobilität und Unabhängigkeit auswirken.

In der Clínica Alemana in Chile untersuchte ein Rehabilitationsteam, wie Eye Tracking-Technologie in Kombination mit nicht-immersivem Gleichgewichtstraining in virtueller Realität (VR) helfen könnte, besser zu verstehen, wie sich Patienten visuell mit Rehabilitationsaufgaben beschäftigen. Ihr Ziel war es nicht, eine therapeutische Intervention zu testen, sondern zu untersuchen, wie sich die visuelle Aufmerksamkeit während des motorischen Trainings verhält.

Die Herausforderung

In der Neurorehabilitation bewerten Kliniker routinemäßig Gleichgewicht, Gang und funktionelle Mobilität. Weitaus schwieriger ist es zu quantifizieren, wie Patienten ihre Umgebung visuell erkunden, während sie sich bewegen.

Subtile Aufmerksamkeitsmuster wie ineffizientes Scannen, verzögerte Antizipation oder inkonsistente Fokussierung bleiben bei herkömmlichen klinischen Beurteilungen oft unentdeckt. Durch Beobachtung allein können Therapeuten nicht messen, wie lange die Aufmerksamkeit aufrechterhalten wird, wann sie abschweift oder wie sich die Blickmuster bei wiederholter Aufgabenstellung entwickeln.

Das Team suchte nach einer Möglichkeit, dieses Aufmerksamkeitsverhalten während dynamischer Gleichgewichtsaufgaben objektiv zu messen.

Der Ansatz: Die Kombination von VR und Eye Tracking

Um dieser Frage nachzugehen, konzipierte das Forschungsteam eine Pilotstudie, in der nicht-immersives VR-Gleichgewichtstraining mit tragbarem Eye Tracking kombiniert wurde.

• Die Teilnehmer führten Schritt- und Hindernisaufgaben in einer virtuellen Umgebung aus, die die Koordination und das Gleichgewicht herausfordern sollte.

• Tobii Pro Glasses wurden verwendet, um das Blickverhalten während dieser Übungen zu erfassen.

• Eye Tracking diente ausschließlich als exploratives Messinstrument, das es den Forschern ermöglichte, Fixationsmuster, Blickdiagramme, Interessengebiete (AOIs) und Veränderungen des Pupillendurchmessers während der Aufgabenausführung zu analysieren.

Da das VR-System nicht immersiv war, konnten sich die Teilnehmer natürlich und sicher bewegen. Dies ist ein wichtiger Aspekt bei der Arbeit mit älteren Erwachsenen mit kognitiven Einschränkungen.

Studiendesign und Teilnehmer

An dieser explorativen Pilotstudie nahmen sieben ältere Erwachsene (Durchschnittsalter 77 Jahre) mit leichten bis mittelschweren kognitiven Beeinträchtigungen teil, darunter Morbus Parkinson, Gleichgewichtsstörungen und frontotemporale Demenz.

Die Teilnehmer absolvierten 10 nicht-immersive VR-Balance-Sitzungen, wobei Eye Tracking-Daten zu Beginn und am Ende des Trainingszeitraums erhoben wurden. Klinische Messungen von Gleichgewicht, Gehgeschwindigkeit, Ausdauer und Kognition wurden vor und nach dem Training aufgezeichnet.

Die Studie diente der Beurteilung der Durchführbarkeit und der Charakterisierung der visuellen Aufmerksamkeitsmuster bei Gleichgewichtsaufgaben. Es war nicht beabsichtigt, die klinische Wirksamkeit nachzuweisen.

Was die Eye Tracking-Daten zeigen

Obwohl die Studie nicht geeignet war, die klinische Wirksamkeit nachzuweisen, ergaben sich mehrere aussagekräftige Beobachtungsmuster:

• Die Teilnehmer durchliefen während des Trainings verschiedene Schwierigkeitsstufen.

• Geringe numerische Veränderungen wurden bei bestimmten Gleichgewichts- und Gangvariablen beobachtet, die jedoch keine statistische Signifikanz erreichten.

• Die Blickdaten zeigten eine Verschiebung vom schnellen Scannen hin zu längeren, stabileren Fixierungen im Laufe der Zeit.

• Die Entwicklung des Pupillendurchmessers deutet darauf hin, dass sich der kognitive Aufwand mit zunehmender Vertrautheit mit den Aufgaben verändert.

Das Eye Tracking-System ermöglichte es den Forschern, das Aufmerksamkeitsverhalten während der Ganzkörperbewegung objektiv zu beobachten, was durch klinische Beobachtung allein nicht leicht messbar ist.

Der Wert der Studie liegt darin, zu zeigen, dass Aufmerksamkeitsmuster während motorischer Aufgaben in realen Rehabilitationsumgebungen erfasst und analysiert werden können.

Warum dies für die Rehabilitationsforschung von Bedeutung ist

Diese explorative Studie zeigt, wie Eye Tracking die visuelle Aufmerksamkeit während des dynamischen Gleichgewichtstrainings messbar machen kann, ein Bereich, der traditionell nur durch Beobachtung bewertet wird.

Die Studie war zwar nicht darauf ausgerichtet, die klinische Wirksamkeit nachzuweisen, sie zeigt jedoch die Machbarkeit der Integration von tragbarem Eye Tracking in reale Rehabilitationsumgebungen.

Durch die objektive Erfassung des Blickverhaltens während der Bewegung können Forscher untersuchen, wie kognitive und motorische Prozesse bei älteren Erwachsenen mit kognitiven Einschränkungen zusammenwirken. Diese Erkenntnisse können dazu beitragen, das Design zukünftiger kontrollierter Studien und datengestützter Rehabilitationsforschung zu verbessern.

Auf dem Weg zu zunehmend personalisierten und evidenzbasierten Pflegemodellen bieten Instrumente, die eine präzise Messung der Aufmerksamkeit während der Bewegung ermöglichen, bedeutende Möglichkeiten, die Forschung in der Neurorehabilitation voranzutreiben.

Referenz

Maldonado-Díaz Marcos, Jara-Vargas Gonzalo, González-Seguel Felipe (2025). Visuelle Aufmerksamkeit während eines nicht-immersiven Gleichgewichtstrainings in der virtuellen Realität bei älteren Erwachsenen mit leichten bis mittleren kognitiven Beeinträchtigungen: eine Eye Tracking Studie. Frontiers in Aging Neuroscience.