Wykorzystanie technologii do leczenia zaburzeń ze spektrum autyzmu
Komisja Europejska szacuje, że u 30 do 60 osób na każde 10 000 występują zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD). ASD to zaburzenie neurologiczne i rozwojowe, które wpływa na sposób, w jaki dana osoba wchodzi w interakcje z innymi, komunikuje się, uczy i zachowuje. „ASD jest zaburzeniem rozwojowym trwającym całe życie, co oznacza, że wczesna diagnoza i odpowiednia interwencja mogą pomóc zarówno dzieciom, jak i ich rodzinom skutecznie radzić sobie z objawami” — mówi Gianluca Baldassarre, badacz z Instytutu Nauk i Technologii Kognitywistycznych, który był koordynatorem projektu. Brak uniwersalnego, kompleksowego testu diagnostycznego, a także inne wyzwania sprawiają, że często łatwiej to powiedzieć niż zrobić. Jednak najnowsze technologie, w tym sztuczna inteligencja i urządzenia do noszenia, zmieniają sposób, w jaki rozumiemy, diagnozujemy i leczymy autyzm oraz powiązane zaburzenia neurologiczne. Inicjatywy takie jak finansowany ze środków UE projekt IM-TWIN pozwoliły opracować nowe technologie wspierające wczesną interwencję u małych dzieci w wieku od 30 do 60 miesięcy, u których zdiagnozowano ASD. „Celem projektu IM-TWIN było zbudowanie systemu technologicznego, który potencjalnie mógłby pomóc nam zrozumieć stan afektywny dziecka podczas aktywności terapeutycznej” — dodaje Valerio Sperati, badacz z tego samego instytutu specjalizujący się w obsłudze urządzeń mechatronicznych. „Takie informacje są niezwykle pomocne dla terapeutów, ponieważ umożliwiają im dostosowanie i dostrojenie działań w celu zwiększenia ich skuteczności w poprawianiu kompetencji społecznych dziecka”.
Interaktywne zabawki dla dzieci z ASD
Sercem projektu są miękkie, interaktywne zabawki przeznaczone dla małych dzieci, czyli Transitional Wearable Companion (TWC). „Zabawki te zostały zaprojektowane w celu stymulowania interakcji społecznych i emocjonalnych małych dzieci z ASD podczas sesji terapeutycznych” — zauważa Beste Ozcan, badaczka projektu IM-TWIN. Jedną z takich zabawek jest PlusMe, miękka poduszka przypominająca pandę, którą można nosić na szyi. Zabawka, wykorzystując wewnętrzną elektronikę, emituje kolorowe światła i zabawne dźwięki, gdy dziecko dotyka jej łapek. Takie reakcje są bardzo satysfakcjonujące dla małych dzieci, ponieważ pobudzają ciekawość i zachęcają do spontanicznej eksploracji. „Zabawka może być wykorzystywana do organizowania zabawnych aktywności społecznych, w których dziecko musi współpracować z dorosłym opiekunem, który pośredniczy w reakcji zabawki, aby uzyskać pożądany efekt” — zauważa Ozcan. Chociaż same zabawki TWC zostały opracowane podczas poprzednich projektów, podczas projektu IM-TWIN zostały znacznie ulepszone poprzez dodanie nowych funkcji i możliwości gromadzenia danych.
Koszulka z czujnikami
W ramach projektu opracowano również innowacyjną koszulkę z czujnikami, która niezawodnie zbiera dane dotyczące różnych parametrów fizjologicznych u dzieci z ASD podczas zajęć terapeutycznych. „Sygnały te mogą być następnie potencjalnie przetwarzane w celu zrozumienia stanu afektywnego dziecka, który zazwyczaj był ukryty lub niejasny” — zauważa Sperati. Na przykład, wykorzystano nowy algorytm o nazwie szybka ciągła transformacja falkowa (fCWT), stworzony w ramach projektu, do przetwarzania zebranych danych , co świadczy o ich jakości. Kolejnym kluczowym rezultatem projektu było narzędzie Eye Contact Detector. Zrealizowane w formie pary okularów z kamerą noszonych przez terapeutę, narzędzie wykorzystuje wizję komputerową do niezawodnego wykrywania kontaktu wzrokowego między dzieckiem a terapeutą, kluczowej zdolności społecznej upośledzonej u dzieci z autyzmem.
Pozytywne opinie terapeutów
W ramach projektu opracowano działające prototypy dla wszystkich jego wyników, które zostały pomyślnie przetestowane podczas prawdziwych sesji terapeutycznych z dziećmi z ASD. „Opinie terapeutów, którzy testowali nasze narzędzia, potwierdziły, że tego typu technologia jest bardzo cenna i ma znaczący potencjał, aby poprawić sposób diagnozowania i leczenia ASD u małych dzieci” — podsumowuje Baldassarre. Naukowcy pracują obecnie nad dalszym rozwojem narzędzi IM-TWIN.
Słowa kluczowe
IM-TWIN, zaburzenia ze spektrum autyzmu, technologia, ASD, sztuczna inteligencja, urządzenia ubieralne