Säuglinge, bei denen das Risiko einer Zerebralparese besteht, erhalten in diesem Jahr ein wenig Unterstützung von einem Skateboard, einem Roboter und einem Algorithmus für maschinelles Lernen am Health Science Center der University of Oklahoma (OU). Ein Forscherteam hat mit der dritten Version einer innovativen Anstrengung begonnen, IEEE Spectrum-Berichte.
Wenn Kleinkinder älter werden, lernen sie oft zu krabbeln, um ein Ziel zu erreichen, beispielsweise ein Spielzeug oder einen anderen interessanten Gegenstand. In diesem Fall basiert das Erlernen des Krabbelns auf einer Belohnung. Wenn ein Säugling jedoch an Zerebralparese leidet, können seine Bewegungen und seine Muskelkoordination stark beeinträchtigt sein Die Motivation, weiter zu krabbeln, kann verringert sein, da die Aufgabe entweder zu schwierig ist oder keine Belohnung einbringt.
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Wenn diese Motivation weg ist und der Säugling seine Energie anderswo konzentriert, hört das Gehirn auf, lebenswichtige räumliche Wahrnehmung und motorische Verbindungen aufzubauen und zu verstärken, was später im Leben zu weiteren Problemen führt.
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Der Self-Initiated Prone Progression Crawler (SIPPC) – erfunden von den Physiotherapeuten und Forschern Thubi Kolobe und Peter Pidcoe – sieht Kleinkinder, die auf einem gepolsterten Skateboard liegen, an einen Roboter geschnallt sind und eine Kappe tragen, die mit Dutzenden Elektroden gefüllt ist, um die Gehirnaktivität zu überwachen. Die Kappe überträgt die Bewegungen des Säuglings auf einen 3D-Bildschirm, während eine Kamera am Roboter die Bewegungen seiner Gliedmaßen aufzeichnet. Diese Daten werden schließlich an einen maschinellen Lernalgorithmus weitergeleitet, der die Handlungen des Säuglings interpretiert versucht, eine Leistung zu erbringen, und weist den Roboter an, sich entsprechend der Bewegung des Säuglings leicht zu bewegen Wünsche.
Die umfassende Anstrengung belohnt Säuglinge für den einfachen Versuch zu krabbeln, indem sie sie bei ihren Bewegungen unterstützen.
„Sobald man anfängt zu kriechen, scheint die Welt ein viel größerer Ort zu sein“, sagte Andrew Fagg, Ingenieurprofessor an der OU, gegenüber IEEE Spectrum. „Wir hoffen, dass wir sie mit dem Crawling in die Lage versetzen, andere Fähigkeiten aufzubauen, die später im Leben wirklich wichtig sein werden.“
Bei den Versuchen werden Fagg von Kolobe und den Ingenieurprofessoren David Miller und Lei Ding begleitet. Sie erkennen, dass ihre Sache ehrenhaft ist, aber Fagg gab zu, dass Müdigkeit ein Faktor ist. „Es zermürbt alle“, sagte er nach 1.000 Sitzungen, 10 Gigabyte Daten und weiteren sechs bis neun Monaten Recherche, die vor ihnen lagen.
Und obwohl Fagg darauf besteht, dass weitere Untersuchungen durchgeführt werden müssen, bevor endgültige Schlussfolgerungen gezogen werden können, stimmen die Ergebnisse der diesjährigen Studie damit überein Das fanden die Forscher in ihrer Pilotstudie heraus und – vielleicht ebenso vielversprechend – die Eltern der teilnehmenden Kleinkinder sind bereits bestrebt, ein eigenes Gerät mitzunehmen heim.
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