Eine Beschreibung des Eyetracking-Systems und seiner Nutzbarkeit im Zusammenhang von Autismus-Spektrum-Störungen.
Vom Objekt reflektiertes Licht fällt durch die Pupille auf die Linse und wird von dieser auf die Retina (Netzhaut) projiziert. Dieses visuelle Feld spannt sich über 220 Grad aus und besteht aus der Fovea, der Peripherie und dem parafovealen Bereich (M. Joos, M. Rötting, B.M. Velichkovsky, 2003).Die Fovea bezeichnet die sogenannte Sehgrube und ist der Bereich des schärfsten Sehens. Sie besteht aus Zapfen (cons), die das Erkennen von Farben und eine klare Sicht ermöglichen. Obwohl sie nur etwa 8% des visuellen Feldes (Retina) ausmacht, werden 50% aller visuellen
Informationen, die das Gehirn erreichen, von ihr ausgesandt. Die Peripherie macht den größten Teil der Retina aus und besteht aus hoch lichtsensitiven Stäbchen (rods). Diese ermöglichen das Erkennen von Kontrasten, Bewegungen und Konturen. Stäbchen sind wesentlich lichtempfindlicher als die Zapfen der Fovea. Deutlich wird dies in Dunkelheit, wenn scharfes Sehen und das Erkennen von Farben nicht mehr möglich ist. Kontraste,
Bewegungen und Konturen sind jedoch auch bei solchen Sichtverhältnissen auszumachen. Das produzierte Gesamtbild ist dabei sehr verschwommen. Der parafoveale Bereich bezeichnet den Übergangsbereich von der Fovea in die Peripherie, in der sich die Anzahl der Zapfen mit Auslaufen in die Peripherie verringert und die Anzahl der Stäbchen vergrößert. Schärfstes Sehen (mit der Fovea) ist nur in einem Winkel von ca. 1° um den fixierten Blickort möglich. Weiter entfernt liegende Objekte werden mit progressiv verringerter Auflösung und abnehmender Farbintensität wahrgenommen. Der Grund dieser peripheren Unschärfe besteht in der Konvergenz mehrerer Rezeptoren auf eine Ganglionzelle (Verhältnis 125:1). Bereits bei einer Abweichung von 3° vom Fixationsort vermindert sich die Sehschärfe um die Hälfte. (M. Joos, M. Rötting, B.M. Velichkovsky, 2003).
Inhaltsverzeichnis
1. Physiologische Grundlagen: Das menschliche Auge und Sehen
1.1 Augenbewegungen
1.1.1 Fixationen und Sakkaden
1.1.2 Folgebewegungen (Smooth Pursuit)
1.1.3 Mikrobewegungen (Drift, Mikrosakkaden, Tremor)
2. Methodik Eyetracking
2.1 Anwendungsbereiche
2.2 Erfassung und Bildverarbeitung
3. Autismus und Eyetracking
3.1 Autismus-Spektrum-Störungen
3.2 Anwendung des Eyetrackers bei Menschen mit einer autistischen Störung
3.2.1 Studie 1: Visual Fixation Patterns During Viewing of Naturalistic Social Situations as Predictors of Social Competence in Individuals With Autism (Klein et al., 2002)
3.2.2 Studie 2: The role of Face Familiarity in Eye Tracking of Faces by Individuals with Autism Spectrum Disorders (Sterling et al., 2008)
4. Diskussion und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht den Einsatz der Eyetracking-Technologie zur Erforschung der sozialen Wahrnehmung bei Menschen mit Autismus-Spektrum-Störungen. Ziel ist es, mithilfe von Blickbewegungsdaten zu analysieren, ob spezifische Fokusmuster bei der Betrachtung sozialer Szenen oder Gesichter mit dem Grad der sozialen Kompetenz korrelieren.
- Physiologische Grundlagen der visuellen Wahrnehmung und Augenbewegungen.
- Technische Methoden der videobasierten Eyetracking-Systeme und deren Signalverarbeitung.
- Analyse von Fixationsmustern bei autistischen Individuen in sozialen Kontexten.
- Untersuchung des Einflusses der Gesichtsvertrautheit auf die Blicksteuerung.
- Bedeutung der Eyetracking-Methodik für die psycho-pathologische Forschung.
Auszug aus dem Buch
3.2.1 Studie: Visual Fixation Patterns During Viewing of Naturalistic Social Situations as Predictors of Social Competence in Individuals With Autism (Ami Klin, Warren Jones Robert Schultz, Fred Folkmar, Donald Cohen, 2002)
Wie in 3.1 erläutert, leiden Personen im Autismus-Spektrum unter anderem, an einer qualitativen Beeinträchtigung der wechselseitigen sozialen Interaktion. Dies äußert sich auch an der deutlichen Beeinträchtigung eine adäquate Form von Blickkontakt, Mimik, Körperhaltung und Gestik einzunehmen. In einer sozialen Situation dient diese nonverbale Kommunikation dem Sender zum übermitteln seiner Botschaft. Dem Empfänger ermöglicht sie eine möglichst akkurate Analyse des gesprochenen Wortes (z.B. Ironie als Gegensatz zwischen verbaler und nonverbaler Kommunikation) und Deutung der Botschaft. Demnach konzentrieren sich bereits Kleinkinder im Dialog auf die Augen ihres Gegenübers, da dort mehr nonverbale Informationen abzulesen sind, als etwa im Mundbereich (Klin et al., 2010). Menschen mit einer autistischen Störung hingegen verfügen über diese Fähigkeit nicht und fokussieren andere Bereiche des Gesichts wie etwa die Mundpartie oder gar irrelevante Objekte im Umfeld. Basierend auf diesen Erkenntnissen erstellten Klin und ihre Mitarbeiter die Hypothesen, dass (1) Menschen mit Autismus (statt der Augenregion) bevorzugt die Mundpartie fokussieren und (2) eine positive Korrelation zwischen der Fokussierung der Augenregion und der sozialen Kompetenz besteht.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Physiologische Grundlagen: Das menschliche Auge und Sehen: Einführung in die Anatomie des Auges sowie die verschiedenen Formen von Augenbewegungen wie Fixationen, Sakkaden und Mikrobewegungen.
2. Methodik Eyetracking: Darstellung der Anwendungsfelder des Eyetrackings und Erläuterung der technischen Funktionsweise der Erfassung und Bildverarbeitung.
3. Autismus und Eyetracking: Untersuchung der spezifischen Blickmuster von autistischen Menschen durch die Darstellung und Diskussion zweier relevanter Studien.
4. Diskussion und Ausblick: Kritische Reflexion der Forschungsergebnisse und Aufzeigen zukünftiger Potenziale von Eyetracking in der Therapie und weiteren Forschung.
Schlüsselwörter
Eyetracking, Autismus-Spektrum-Störung, Blickbewegung, Fixation, Sakkaden, soziale Kompetenz, Gesichtswahrnehmung, Dark-Pupil-Methode, Gyrus fusiformis, Wahrnehmungsforschung, nonverbale Kommunikation, Mensch-Maschine-Schnittstelle, Eye-Tracking-Systeme.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Anwendung der Eyetracking-Technologie zur Erforschung der Blickmuster bei Menschen mit Autismus-Spektrum-Störungen, um soziale Interaktionsprozesse besser zu verstehen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder sind die physiologischen Grundlagen der Augenbewegung, die technische Methodik der Blickerfassung sowie die psychologische Untersuchung von Aufmerksamkeitsmustern bei Autismus.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es, festzustellen, ob sich bestimmte Fixationsmuster auf Augen oder Mundpartien als Prädiktoren für die soziale Kompetenz bei autistischen Individuen identifizieren lassen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird die videobasierte, nicht-intrusive Eyetracking-Technik eingesetzt, insbesondere das „Dark-Pupil-corneal reflection“-Verfahren zur präzisen Blickmessung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden zunächst die biologischen und technischen Grundlagen erläutert, gefolgt von einer detaillierten Vorstellung und Analyse zweier klinischer Studien zum Blickverhalten von autistischen Personen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Eyetracking, Autismus-Spektrum-Störung, Fixationsmuster, soziale Kompetenz, Gesichtswahrnehmung und Blickbewegungsregistrierung.
Wie unterscheidet sich das Blickverhalten von Menschen mit Autismus laut den Studien?
Autistische Probanden fokussieren signifikant seltener die Augenregion als Vergleichspersonen und zeigen stattdessen häufiger Aufmerksamkeit für die Mundpartie oder irrelevante Objekte.
Welche Schlussfolgerung zieht der Autor bezüglich der „Face Familiarity“?
Die Studie ergab, dass autistische Teilnehmer bei sowohl vertrauten als auch unbekannten Gesichtern ähnliche Aufmerksamkeitsmuster zeigen, was gegen eine spezielle Expertise für vertraute Stimuli spricht.
Gibt es einen Zusammenhang zwischen verbalen Fähigkeiten und Fokus bei Autisten?
Ja, laut Literatur könnten Autisten mit höheren sozialen Kompetenzen den Fokus vermehrt auf den Mund legen, da dies für das Sprachverständnis zentral ist.
- Arbeit zitieren
- Dr. Julia Becker (Autor:in), 2014, Eyetracking in der Anwendung bei einer Autismus-Spektrum Störung, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/273705
