Neue Methode zur Messung des Bewegungsverhaltens bei Kindern mit Autismus

Jetzt haben Forscher am Center for Autism Research (CAR) am Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) eine neue Methode zur Messung der motorischen Imitation entwickelt und damit eine wachsende Reihe von rechnergestützten Verhaltensanalyse-Tools ergänzt, die motorische Unterschiede bei Kindern mit erkennen und charakterisieren können Autismus. Eine Studie, die die Methode beschreibt, wurde kürzlich im Rahmen der International Conference on Multimodal Interaction vorgestellt.

Forscher interessieren sich seit Jahrzehnten für die motorische Nachahmung als Mittel zur Untersuchung von Autismus. Nachahmung ist in der frühen Entwicklung wichtig, und Nachahmungsunterschiede können grundlegend dafür sein, wie sich soziale Unterschiede bei Menschen mit Autismus darstellen. Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen, Maßnahmen zur Nachahmung zu erstellen, die sowohl granular als auch skalierbar sind. In der Vergangenheit haben sich Forscher auf Messungen bestimmter Nachahmungsmeilensteine ​​aus Elternberichten verlassen, aber diese sind nicht unbedingt genau genug, um individuelle Unterschiede zu messen oder sich im Laufe der Zeit zu ändern. Andere haben Verhaltenscodierungsschemata oder spezialisierte Aufgaben und Geräte verwendet, um Nachahmungsfähigkeiten zu erfassen, die ressourcenintensiv und für den Großteil der Bevölkerung nicht unbedingt zugänglich sind.

„Oft wird der Schwerpunkt auf die Genauigkeit des Endzustands einer nachgeahmten Aktion gelegt, wobei nicht alle Schritte berücksichtigt werden, die erforderlich sind, um zu diesem Punkt zu gelangen“, sagte Casey Zampella, PhD, Wissenschaftler am CAR und Erstautor der Studie. „Aktionen können basierend darauf, wo das Kind landet, als richtig angesehen werden, aber das ignoriert den Prozess, wie das Kind dorthin gelangt ist. Wie sich eine Aktion entwickelt, ist manchmal wichtiger für die Charakterisierung motorischer Unterschiede als wie sie endet. Aber um diese Entfaltung festzuhalten, ist ein feinkörniger und mehrdimensionaler Ansatz erforderlich.“

Um dies anzugehen, entwickelten Wissenschaftler am CAR eine neue, weitgehend automatisierte Berechnungsmethode zur Bewertung der motorischen Imitation. Die Teilnehmer werden angewiesen, einen Bewegungsablauf im Takt eines Videos nachzuahmen. Die Methode verfolgt die Körperbewegung über alle Gliedmaßengelenke hinweg über den gesamten Verlauf der Imitationsaufgabe sowohl mit einer 2D- als auch mit einer 3D-Kamera. Die Methode verwendet auch einen neuartigen Ansatz, der erfasst, ob der Teilnehmer motorische Koordinationsschwierigkeiten in seinem eigenen Körper hat, die seine Fähigkeit beeinträchtigen könnten, Bewegungen mit anderen zu koordinieren. Die Leistung wird über wiederholte Aufgaben hinweg gemessen.

Mit dieser Methode konnten die Forscher Teilnehmer mit Autismus mit einer Genauigkeit von 82 % von sich normal entwickelnden Jugendlichen unterscheiden. Die Forscher zeigten auch, dass Unterschiede nicht nur durch die zwischenmenschliche Koordination mit dem Video, sondern auch durch die intrapersonelle Koordination verursacht wurden. Sowohl die 2D- als auch die 3D-Tracking-Software hatten die gleiche Genauigkeit, was bedeutet, dass Kinder die Tests zu Hause ohne spezielle Ausrüstung durchführen können.

„Tests wie diese helfen uns nicht nur, mehr über die Unterschiede zwischen Menschen mit Autismus zu erfahren, sondern sie können uns auch helfen, Ergebnisse zu messen, wie z. B. die Wirksamkeit der Behandlung oder Veränderungen in ihrem Leben“, sagte Birkan Tunç, PhD, Computerwissenschaftler am CAR und leitender Studienautor. „Wenn dieser Test zusammen mit vielen anderen rechnergestützten Verhaltensanalysetests hinzugefügt wird, die derzeit entwickelt werden, nähern wir uns einem Punkt, an dem wir die meisten Verhaltenshinweise messen können, die ein Kliniker beobachtet.“