https://frosthead.com

Lahko Biomusic otrokom z avtizmom ponudi nov način za komunikacijo?

Eteričen zvok z gladko, rahlo melodijo, ki se pretaka skozi tipke, in mehko pipo za utrip, napolni laboratorij v bolnišnici za rehabilitacijo Holland Bloorview Kids Toronto v Torontu. Omogočajo ga nosljivi senzorji na konicah prstov in prsnega koša otroka, ki spremljajo pulz, dihanje, temperaturo in znoj ter algoritem, ki te podatke razlaga kot zvok, elektronski izhod pa res ni plesljiv. Toda spremembe tempa, melodije in drugih glasbenih elementov namesto tega dajejo vpogled v otrokova čustva.

To je biomusic, čustveni vmesnik, ki spremlja fiziološke signale, povezane s čustvenimi stanji, in jih prevaja v glasbo. Namen skupine, ki jo je izumil Holland Bloorview, ki sta jo vodila biomedicinska inženirja Stefanie Blain-Moraes in Elaine Biddiss, je nameniti dodatna komunikacijska sredstva ljudem, ki svojega čustvenega stanja morda ne bodo zlahka izrazili, vključno z otroki z avtizmom. motnje ali z globokimi intelektualnimi in večkratnimi motnjami. V raziskavi iz leta 2016 v Frontiers in Neuroscience sta Biddiss in njeni soavtorji zabeležili biomusic 15 otrok, starih približno 10 let - tako otroke z motnjo avtističnega spektra kot običajno otroke v razvoju, ki so jih sprožile anksioznost in anksioznost. odrasli, da vidijo, ali bi lahko ugotovili razliko. Oni bi lahko. (Na dnu študije lahko spustite in poslušate biomusic.)

"To so otroci, ki morda ne bodo mogli komunicirati po tradicionalnih poteh, kar njihovim skrbnikom nekoliko oteži težave, " pravi Stephanie Cheung, doktorska kandidatka v Biddiss-ovem laboratoriju in vodja avtorja študije. "Ideja je, da to uporabimo kot način, da skrbniki poslušajo, kako se ti signali spreminjajo, in na ta način določijo občutek osebe, s katero komunicirajo."

Medtem ko je Biddisssova študija uporabila atmosferski zvok, ni treba, da gre za posebno vrsto glasbe, opozarja Blain-Moraes, docentka fizikalne in delovne terapije, ki na Univerzi McGill vodi laboratorij Biosignal Interaction and Personhood Technology. Nekdanja diplomantka Biddissa iz Holland Bloorview, ki je pomagala izumiti prvotni sistem, Blain-Moraes si prizadeva za nadaljnji razvoj tehnologije. Med njenimi spremembami je možnost uporabe različnih "zvočnih kož", ki oddajajo hrup, ki se mu zdi uporabnik prijeten. Cilj ni oblikovanje tehnologije za posamezno skupino.

"Veliko gledamo na tisto, čemur pravimo resonančna zasnova, " pravi. "Ne poskušamo oblikovati stanja, iščemo oblikovanje za potrebe in pogosto te potrebe odmevajo po pogojih." To je lahko skrbnik, ki želi več informacij od svoje pacienta, ali mati, ki želi alternativni način spremljanja otroka v drugi sobi. To bi lahko veljalo za posameznika, ki želi izslediti lastno čustveno stanje, ali nekoga s starajočim se staršem, ki se ni mogel izraziti.

V prvotnem stanju je tehnologija vsebovala senzor s prstom, ki je spremljal srčni utrip, temperaturo kože in elektrodermalno aktivnost (potenje). Te so bile izražene v ritmu, ključu in melodiji glasbe. Dodatni pas na prsih je spremljal širitev prsnega koša, ki je bila v glasbo integrirana kot nekakšen hudomušen zvok. Vsaka od teh fizioloških značilnosti se lahko spremeni, ko se človek počuti tesnobno: znojenje, srčni utrip in dihanje se povečujejo, krvne žile pa se krčijo, zaradi česar se temperatura kože zmanjša.

Vendar je še vedno veliko ovir za premagovanje, tehnoloških in drugače. V idealnem primeru je sistem manj vsiljiv. Blain-Moraes je uvedla metodo za oceno dihanja na podlagi količine krvi v prstu, da bi nadomestila pas na prsih in postavila druge senzorje v FitBit, kot je zapestni pas. Če bi vse to prilagodili potrošniškemu izdelku, kot je Apple Watch, bodo, čeprav nepredstavljivo, potrebni manjši, boljši senzorji, kot jih imamo na voljo zdaj.

"Obstaja pomembno razlikovanje med spremembami v telesu, ki se ohranijo homeostazo, in spremembami v telesu, ki so značilne za čustvena in duševna stanja, " pravi Blain-Moraes. "Potrebujete senzorje, ki so dovolj občutljivi, da lahko sprejmete te spremembe - in ponavadi so veliko manjšega obsega in hitrejše - ki so povezane s fiziološkimi, duševnimi in čustvenimi stanji."

Potem so tu še znanstveni izzivi. Zaznavanje tesnobe je delovalo v primerjavi s sproščenim stanjem. Toda kako bi tehnologija dosegla primerjavo tesnobe in vznemirjenja, dveh stanj, ki odlikujeta številne iste fiziološke signale, kaj šele kompleksna in prekrivajoča se čustva? Uporaba konteksta situacije lahko pomaga, vendar uporabnik postopek še dodatno zaplete - otroci z motnjo avtističnega spektra ne kažejo vedno istih fizioloških signalov, včasih pa kažejo povečan srčni utrip v ne-tesnobnem stanju, kar kaže na ožji razpon elektrodermalno aktivnost in različne temperaturne odzive na koži.

"Biomusic in sonification tehnologije so zanimiv pristop k sporočanju čustvenih stanj, " pravi Miriam Lense, klinična psihologinja in inštruktorica raziskovanja na Univerzitetnem medicinskem centru Vanderbilt v programu za glasbo, um in družbo. "Ni še treba ugotoviti, kako dobro lahko ta tehnologija razlikuje stanja, ki imajo fiziološki prekrivajoč se na primer - tako vznemirjenje kot tesnoba vključujeta povečano vzburjenje - pa tudi mešana in nihajoča stanja. Pri različnih populacijah in pri različnih posameznikih lahko pride do razlik kako se stanja fiziološko manifestirajo. "

Nazadnje in najbolj problematično so etične dileme. Biomusic je, da javno predvaja zelo osebne podatke - svoje čustveno stanje. V številnih primerih uporabe zadevne osebe nimajo možnosti privolitve. In če človek ne more preveriti točnosti teh informacij - recimo, da se v resnici počuti tesnobno - ta oseba morda ne bo mogla odpraviti nesporazuma.

"Tako je kot pri mnogih etičnih vprašanjih, ni pravice ali ni narobe, " pravi Biddiss. "Prav tako bi bilo lahko napačno zanikati komunikacijski poti s svojimi ljubljenimi."

V najslabšem primeru bi se to lahko odigralo v povratni zanki o neprijetnem biomusicu. Nekoč je Blain-Moraes med predavanjem nosil biomusic sistem. Ko so ji postavili težko vprašanje, se je biomusic stopnjeval, zaradi česar so se vsi smejali, kar jo je spravilo v zadrego, zato se je še stopnjevala in vsi so se bolj smejali - in tako naprej.

Kljub tem vprašanjem biomusic napreduje kot tehnologija. Razlaga je preprosta in ne zahteva nerazdeljene vizualne pozornosti. Ekipa Blain-Moraes v McGillu dela na aplikaciji s spremljevalnimi senzorji. So v fazi raziskovanja in oblikovanja, pravi, deli prototipe z negovalci in bolniki z demenco ali avtizmom, da bi zagotovili, da gre za proces sodelovanja. V prejšnji študiji v Augmentirani in alternativni komunikaciji Blain-Moraes, Biddiss in številnih drugih so starši in skrbniki na biomusic gledali kot na močno in pozitivno orodje, ki ga je imenovalo osvežujoče in humanizirajoče.

"To je resnično mišljeno kot vseprisotno orodje, ki ga lahko uporabimo za ozaveščanje ljudi o svojih čustvih, " pravi Blain-Moraes.

Lahko Biomusic otrokom z avtizmom ponudi nov način za komunikacijo?