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Un'applicazione di realtà aumentata per aiutare i bambini con l'autismo

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L'azienda di software informatici PTC in collaborazione con il Boston Children's Hospital ha sviluppato un prototipo di un'applicazione di realtà aumentata (AR) per aiutare l'apprendimento e la comunicazione dei bambini affetti da autismo.

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I risultati dei test clinici mostrano un enorme miglioramento per questi bambini in termini di attenzione all'attività, parlando in frasi a tre parole, partecipando a giochi di finzione o seguendo direttive in un solo passo.

Durante la conferenza sulla trasformazione digitale LiveWorx20, organizzata eccezionalmente quest'anno su base virtuale grazie a Covid-19, il dottor Howard Shane, direttore del Center for Communication Enhancement presso il Boston Children's Hospital, ha spiegato che i bambini affetti da disturbo dello spettro autistico (ASD) hanno poco o nessun discorso funzionale, ma un forte interesse per i media a schermo elettronico:

"Se si guarda al loro sviluppo, si scopre che avevano un suono molto limitato nei primi tempi del discorso: Erano bambini piuttosto silenziosi e questo è spesso uno dei primi indicatori del fatto che qualcosa sta andando storto nel loro sviluppo. Questi bambini hanno anche una forte predilezione per ciò che è visivo. Internet è una grande attrazione per loro. Amano la computer grafica, le animazioni, i videoclip, ecc. Oltre a ciò, hanno una straordinaria difficoltà a comprendere il linguaggio parlato. Gran parte del loro apprendimento avviene guardando. Hanno un forte processo visivo per l'apprendimento rispetto a quello uditivo"

Ha aggiunto:

"Il canale visivo è un modo per ricostruire le loro capacità linguistiche parlate e la loro capacità di comprensione. Quindi la tecnologia della realtà aumentata ci offre un'opportunità davvero affascinante"

Un'applicazione multisensoriale

Nel 2018, un team di dipendenti di PTC ha iniziato a fare volontariato per comprendere l'autismo e i requisiti per creare una soluzione efficace di AR. Hanno realizzato un prototipo di un'applicazione AR che avrebbe fornito un'esperienza multisensoriale all'utente.

Hanno ideato una replica virtuale di un giocattolo tradizionale per bambini: una fattoria con diversi personaggi come un ragazzo, un cavallo, un fienile, una gallina, un uovo, ecc. Questo giocattolo permette di prendere gli animali, spostarli dentro e fuori la fattoria, e così via. Da un tablet, l'utente può sovrapporre ad esso la tecnologia AR.

Una volta agganciata alla fattoria, l'animazione AR rivela alcuni verbi, sostantivi e preposizioni associati a spunti visivi che il bambino può vedere. Il bambino può creare una frase di tre parole utilizzando le icone, poi l'animazione RA mostra il risultato di ciò che ha creato. Ad esempio, se il risultato è "il ragazzo che cavalca il cavallo", una voce sintetica dà, allo stesso tempo, uno spunto uditivo: "Il ragazzo cavalca il cavallo" Si trasforma in qualcosa che i bambini con l'autismo possono davvero capire.

Christina Yu, patologa della lingua parlata all'ospedale pediatrico di Boston, ha spiegato:

"Se diamo questo giocattolo a un bambino con autismo senza spunti o istruzioni visive, non è detto che interagisca con esso in modo appropriato. Potrebbe semplicemente prendere i vari personaggi e non mettere la gallina accanto alle uova o far salire il bambino a cavallo. Ma con questi supporti visivi che utilizzano l'AR, i bambini sono in grado di elaborare le informazioni visive e di interagire con il giocattolo in modo appropriato"

Don Busiek, vicepresidente senior, alleanze strategiche di PTC, ha dichiarato:

"PTC ha realizzato il prototipo, il team dell'ospedale pediatrico ha lavorato su alcuni test clinici e abbiamo aggiornato l'applicazione in base al feedback della valutazione clinica. Ora c'è una transizione dal team di volontari ai dipendenti a tempo pieno che lavorano alla realizzazione del prototipo di prossima generazione"

L'applicazione AR può essere applicata a una varietà di oggetti.

Test clinici

Il team dell'ospedale pediatrico di Boston, guidato dal dottor Shane e da Christina Yu, ha effettuato una serie di test clinici. Uno di questi è stato fatto con Jessica, una bambina di sei anni con un disturbo dello spettro autistico. Il team le ha presentato il giocattolo senza l'applicazione AR e con l'applicazione AR.

Senza l'applicazione AR, ha partecipato all'attività per un periodo di tempo molto limitato. È stata in grado di etichettare i sostantivi come ragazzo, mucca e maiale, ma non è stata in grado di combinare le parole in frasi complete. Quindi non è stata in grado di dire che il ragazzo cavalca il cavallo. Per quanto riguarda il finto gioco, ha fatto un solo passo: Ha messo il ragazzo nella stalla, ma non è stata in grado di fare nessuno degli altri passi di finto gioco che un bambino di sei anni farebbe. Infine, non è stata in grado di seguire una direttiva in un solo passo come "Puoi mettere il pollo vicino al nido?

Quando hanno presentato la domanda di AR, ha partecipato all'attività molto più a lungo. Non si è alzata una volta ed è stata in grado di etichettare i nomi. Ha selezionato ciascuna delle icone e le ha ripetute dopo l'uscita della voce. È stata in grado di parlare in due o tre parole, cosa che prima non era in grado di fare, poi ha messo in sequenza tre icone per dire "il maiale è nella stalla" È stata in grado di ripetere questa frase di tre parole ad alta voce.

Christina Yu ha detto:

"Questo è davvero significativo perché da oltre un anno stiamo lavorando su frasi di due o tre parole in logopedia, e non le è rimasta impressa. I suoi genitori ci hanno lavorato molto duramente anche a casa. Quindi questa app le fornisce un mezzo per rimanere interessata e frequentata. E sappiamo che quando un bambino si occupa di un'attività ed è più interessato, elabora le informazioni e le impara più rapidamente"

Per quanto riguarda il finto gioco, non viene naturale per i bambini con autismo, ha detto Christina Yu. E qui, con la realtà aumentata, Jessica ha potuto partecipare a numerose occasioni di finto gioco. Infine, in termini di direttive in un solo passo, di solito, se il medico diceva: "Puoi mettere il ragazzo vicino al cavallo? Jessica non sarebbe in grado di farlo. Ma con la modalità visiva che usa l'AR, ha completato tutte le direttive in un solo passo.

Il dottor Shane ha detto:

"Data la nostra storia di lavoro con la tecnologia e con i bambini con un'intera gamma di disabilità di sviluppo, l'applicazione AR è stata fondamentale per aiutarli a migliorare le loro capacità. Stiamo cominciando a vedere che si tratta di una tecnologia che può essere un elemento di differenziazione fondamentale"

Secondo il Centers for Disease Control and Prevention (CDC), 1 bambino su 88 ha una qualche forma di ASD negli Stati Uniti - un aumento del 78% rispetto a dieci anni fa.

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