FarmerKeeper: un juego auxiliar para terapias de niños con autismo




Ciencias de la información

Cuando se habla de un niño que tiene autismo escuchamos constantemente la frase: "Ese niño vive en su propio mundo", pero ahora se sabe que en realidad poseen una alteración biológica que causa que su mente se comporte de forma diferente a las personas sin esta patología.

Un niño que presenta esta condición puede tener problemas para comunicarse y aprender qué significan las palabras; para ellos, es difícil hacer amigos o encajar socialmente, probar nuevas experiencias o desarrollarse en un nuevo ambiente. Un niño con autismo también puede tener trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH); de ser así, tendrán muy poca o nula atención y dificultades para colaborar en ciertas actividades. La neuroretroalimentación se puede utilizar como un método para amortiguar la falta de atención de los niños con autismo.

Interfaz cerebral

Una interfaz cerebral es el enlace existente entre el cerebro y una computadora. Podemos definirla como un monitoreo de la actividad cerebral traducida a una señal que puede ser utilizada en una computadora.

Esta actividad cerebral puede monitorearse mediante electrodos que se colocan en la cabeza del usuario (pueden ser colocados en cualquier otra área, dependiendo de lo que se quiera monitorear). Existen muchas interfaces cerebrales y estudios acerca de éstas, pero recientemente el grupo de investigación de la Dra. Mónica Tentori Espinoza, del Departamento de Ciencias de la Computación del CICESE, se centró en contestar la pregunta: ¿Un niño con autismo puede controlar una computadora con su atención?

Existen muchas definiciones de atención, pero la Dra. Tentori se apegó a la de Posner & Petersen (1990), que construye el concepto de atención en tres redes: red de vigilancia y alerta, red de orientación y red ejecutiva. En el cerebro la atención se manifiesta en una activación de las ondas en la parte prefrontal.

Diademas cerebrales

Hay a la venta distintas diademas de bajo costo que permiten monitorear la actividad cerebral. En el CICESE, para identificar cuál sería la mejor opción para realizar el proyecto “Interfases cerebrales en autismo”, se realizaron pruebas con tres diademas: Mindwave de Neurosky, que tiene un solo electrodo; Muse de Interaxion, que contiene cinco electrodos, y Emotiv de Epoc que posee 14 electrodos.

Se encontró que Muse de Interaxion era la mejor de las tres, pero había un problema: era demasiado grande para el estudio enfocado en niños, y su tamaño no podía modificarse, por lo cual se trabajó con Mindwave de Neurosky.

Neurofeedback

Para pacientes con autismo, existe una terapia llamada retroalimentación neuronal (neurofeedback) que permite al usuario observar sus señales en tiempo real y, de alguna manera, aprender a controlarlas y regularlas.

Se ha encontrado que esta terapia es más efectiva a largo plazo (comparada con la medicación), pues implica un proceso de aprendizaje del individuo y de la autorregulación de sus señales fisiológicas, manteniendo a largo plazo sus beneficios.

Estas terapias son muy caras y para obtener resultados se necesitan varias sesiones. El objetivo de este proyecto fue acortar esta brecha entre accesibilidad y calidad del servicio, tomando técnicas terapéuticas para hacer juegos serios o sistemas más accesibles que puedan ser instalados en clínicas o casas de infantes con autismo.

En colaboración con neuropsicólogos, estudiantes, neurólogos, padres de niños con autismo y maestros de niños con esta patología, el grupo de investigación del CICESE co-diseño el juego FarmerKeeper.

FarmerKeeper

El juego imita las fases de una terapia de neurofeedback tradicional. En la etapa preliminar, el niño ve el objetivo del juego, selecciona al jugador y puede personalizar a su avatar; en tanto, el terapeuta coloca la diadema en la cabeza del niño. La siguiente etapa, de relajación, como su nombre lo indica, pretende tranquilizar al niño para que las señales del cerebro entren en un estado no estresado. Después, comienza la fase de actividad, que requiere de la atención del niño.

El nivel de atención es definido por el terapeuta, pero en FarmerKeeper está predeterminado en un umbral de 60 unidades como máximo y no menor a 40 unidades. Si el niño deja de poner atención (menor a 40 unidades) el juego se detiene, aparece un avatar que alienta al niño a continuar y concentrarse. Si el niño enfoca su atención, el juego sigue.

Esta terapia se realizó varias ocasiones, con 30 segundos de actividad y 10 segundos de descanso durante el cual se mostraba una animación. Se comparó la usabilidad con algunos juegos que ya vienen con la diadema de Neurosky.

Participaron doce niños con autismo para ajustar algunos problemas que se tenían en el juego. Comparando la interacción de los juegos de Neurosky con FarmerKeeper (FK), se observó que el específicamente diseñado por el CICESE tiene una mejor usabilidad y experiencia de uso.

De la sensibilización a las pruebas

Entrevistada acerca de este desarrollo, Mónica Tentori explicó que primero se realizó un proceso de sensibilización con una maqueta de la diadema de Neurosky para que los niños se fueran acostumbrando a este sistema, previamente a la terapia.

Se realizaron pruebas diagnósticas para atención para tener un valor inicial. Después de éstas, los niños realizaron trece sesiones de neurofeedback, dos días por semana, y realizaron tres bloques de actividad de cuatro minutos sumando 18 minutos por sesión.

Hechas las medidas, la mitad del grupo se asignó a jugar FarmerKeeper y la otra mitad a ver caricaturas (que es lo habitual cuando los neuropsicólogos ofrecen las sesiones de neurofeedback). Por último, se realizaron nuevamente las pruebas de atención para ver si había una mejora en la atención con respecto a la primera medida.

¿Qué observamos?

Principalmente se observó una disminución en los problemas de atención en los dos grupos, los que jugaron FarmerKeeper y los que vieron caricaturas. Los que utilizaron FarmerKeeper mejoraron 2.6 veces más su puntaje en comparación con quienes estuvieron expuestos a caricaturas.

La terapia de neurofeedback es efectiva y observamos que hay un mejor resultado en los niños que jugaron FarmerKeeper. “En alguno de los casos, al inicio, el niño estaba dentro del umbral del TDAH, pero nos dimos cuenta que después de las sesiones, al aplicar de nuevo la prueba de atención, el niño ya no se encontraba dentro del umbral. El niño ya no tenía un problema de atención. Para este niño, con estas características la terapia fue muy efectiva”.

Después, se midieron las señales que tomó la diadema. Se esperaba encontrar una tendencia a incrementar, que el niño se encontraba en 100 unidades de atención. Se observó que la mayoría de los niños sí se encuentra arriba de 40 unidades, pero nunca se observa una tendencia a mejorar mediante las sesiones pasan.

Estas mismas sesiones se realizaron en un estudiante de doctorado neurotípico y sucede lo mismo, la atención fluctúa dependiendo del estado de ánimo de la persona. Es decir, la atención depende de muchos factores y a pesar de que tratamos de controlarlos, es imposible controlar todo lo que puede afectar al niño en una situación real en su vida.

Hasta fines de 2021, los resultados permiten afirmar que un niño con autismo sí puede controlar una computadora con su atención. Atención es un concepto bastante complejo que depende del contexto del individuo.

Esto nos lleva a lo siguiente. De forma predeterminada en este proyecto se definió un umbral máximo de 60 unidades y uno mínimo de 40 unidades para todos los niños. Sin embargo, hay niños que se encuentran en otro nivel de atención, por lo tanto, ese umbral de atención tuvo que ser modificado o adaptativo dependiendo del día y de cómo se encontrará el niño.

El umbral se debe definir dependiendo de las capacidades del niño, para ir cambiando la exigencia. Tal vez realizando estos cambios, se hubiesen obtenido mejores resultados (estos resultados se encontraron en los psicométricos, pero no en los de eje obtenidos de la diadema).

Por último, esta mejora en uno de los niños nos dice que hubo una conexión o una rehabilitación neuronales que antes no existían. Que se pueda demostrar esto, es una gran ayuda. Lamentablemente estas diademas no nos podrán ayudar a medir esta conexión neuronal. En el CICESE se sigue en la búsqueda de una herramienta capaz de medir esta conexión.

Referencias

Mercado, J. Rodríguez, H. González, L. Espinoza, M. Escobedo, L. y Tentori, M. (2008) Diseño de un juego serio basado en neuroretroalimentación para niños con autismo. Revista Faz N° 2. p57- 76. 

Rodríguez, H. (2017). Diseño de diademas cerebrales para niños. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.

*Estudiante de la Licenciatura en Física, en la Facultad de Ciencias de la UABC. Agradezco a Norma Herrera la asesoría para la escritura de este artículo.

Palabras clave: FarmerKeeper, niños, autismo, diademas, cerebrales

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