Die Kraft des Fern- und babyfreundlichen ET
Fern-Eye-Tracking ist eine nicht-invasive Methode, die auf die Webcam des Computers angewiesen ist, um die visuelle Aufmerksamkeit eines Säuglings durch die Messung ihrer Augenbewegungen zu erfassen. Da Säuglinge und Kleinkinder eine empfindliche Population sind, ist es sehr wichtig, dass das Eye Tracking babyfreundlich gestaltet ist, um die Forschung und das Gesamterlebnis der Teilnehmer zu verbessern.
Hauptprobleme bei der Arbeit mit Säuglingen und Eye Tracking
Hier sind einige der größten Herausforderungen, mit denen Entwicklungspsychologen konfrontiert sind, wenn sie Eye Tracking bei Säuglingen und Kleinkindern nutzen:
- Unscharfheit: Unscharfheit kann zu einer niedrigeren Datenqualität führen, da es schwierig ist, Säuglinge zu kontrollieren, und es unrealistisch ist, zu erwarten, dass sie 10 Minuten still sitzen.
- Schwieriger Kalibrierungsprozess: Längere Kalibrierungsprozesse können schwierig und ermüdend sein.
- Mangel an ansprechenden Stimuli: Fixationspunkte und Kreuze können für Säuglinge und Kleinkinder langweilig sein und ihre Aufmerksamkeit möglicherweise nicht gewinnen.
- Hohe Präzision: In Bezug auf die oben genannten Punkte ist eine hohe Präzision erforderlich, damit Eye-Tracking-Studien relevant und vertrauenswürdig sind, aber es ist schwierig, solche Werte in einer so sensiblen Population zu erlangen.
- Eingeschränkte Stichprobe: Säuglingsstudien sind naturgemäß eingeschränkt, da es plausibel sein muss, dass die Teilnehmer die Labore erreichen, d.h. potenzielle Teilnehmer müssen sich in Reiseafstand befinden.
- Geringe Compliance: Aufgrund der anspruchsvollen Natur von Säuglingsstudien ist die Compliance ein großes Problem für Forscher. Dies gilt insbesondere für Längsschnittstudien, die ein hohes Engagement und eine hohe Hingabe erfordern, um wiederholt das Labor zu besuchen.
- Mangelnde Zufriedenheit / Empowerment: In Bezug auf den obigen Punkt kann die Teilnahme an solchen Studien eine Belastung für die Familien darstellen, die ihre Zeitpläne so gestalten müssen, dass sie einen Termin im Labor wahrnehmen können (d.h. das Kind muss möglicherweise ein Nickerchen machen, wird aber im Labor erwartet). Darüber hinaus kann das Nicht-Abschließen des Experiments einen weiteren Effekt auf Kleinkinder haben, die möglicherweise ein Gefühl des Mangels an Empowerment erleben, weil sie eine Aufgabe nicht abschließen können, d.h. sie möchten gern fertig werden, können es aber nicht.
- Schwer zu reproduzieren: Manchmal kann es aufgrund der laborabhängigen Eye-Tracking-Ausrüstung und der Tatsache, dass die Experimente nicht öffentlich verfügbar sind, eine Herausforderung sein, eine Studie eines anderen Forschers zu reproduzieren.
Effektive Lösungen für die Anwendung von ET bei Säuglingen
Durch die Nutzung des webcam-basierten Eye Trackings werden die oben beschriebenen Herausforderungen angegangen, indem es babyfreundlicher gestaltet wird:
- Bunte Tiere: Statt des typischen Fixationskreuzes können bunte Tiere verwendet werden, um die Aufmerksamkeit von Säuglingen und Kleinkindern zu gewinnen. Bunte Tiere können auch anstelle von Fixationspunkten für die Kalibrierung verwendet werden. Von Natur aus sind diese für Babys interessanter und halten sie eher beschäftigt. Weiter unten sind Bilder und ein Video zu sehen, die zeigen, wie bunte Tiere in Labvanced während des Kalibrierungsprozesses verwendet werden.
- Aufregende Geräusche: Da Säuglinge und Kleinkinder von Geräuschen fasziniert sind und sich zur Geräuschquelle orientieren, ist das Hinzufügen von Audios zu dem Experiment oder während der Kalibrierung eine weitere Möglichkeit, eine Studie babyfreundlicher zu gestalten.
- Virtuelle Kinnstütze: Eine virtuelle Kinnstütze erkennt automatisch, wenn sich jemand nicht zum Computerbildschirm orientiert oder sich zu stark von einer akzeptablen Position entfernt hat, d.h. es ist das virtuelle Äquivalent einer Kinnstütze, die in Labors während Eye-Tracking-Experimenten verwendet wird. Für Studien mit Säuglingen und Kleinkindern in Labvanced können die Einstellungen (die weiter unten beschrieben sind) so angepasst werden, dass sie toleranter gegenüber Bewegungen sind (oder sogar vollständig deaktiviert werden).
- Nutzung der Kopfverfolgung: Bei einigen Experimenten kann die Verwendung von Kopfverfolgung eine praktikable Lösung sein. Indem zwei Bilder weit genug auf dem Bildschirm platziert werden, kann Kopfverfolgung als Annäherung genutzt werden, da es letztendlich darum geht, Aufmerksamkeitsprozesse zu verstehen, z.B. durch das bevorzugte Betrachtungsparadigma. Mit anderen Worten, für einige Studien benötigen Sie möglicherweise keine hohe Präzision, sondern die Kopfverfolgung genügt.
- Flexibilität: Fernstudien bieten Flexibilität, indem sie es den Teilnehmern ermöglichen, zu dem Zeitpunkt zu beginnen, der am besten zu ihrem Zeitplan mit ihrem Kleinkind passt. Anstatt ihren ganzen Tag um einen Besuch im Labor zu planen und zu hoffen, dass alles reibungslos verläuft, können sie einfach von zu Hause aus in ihren Computer einloggen und sofort an der Studie teilnehmen, ohne sich vorbereiten und reisen zu müssen. Dies erleichtert es auch den Familien, sich an Längsschnittstudien zu beteiligen.
- Ökologische Validität: Da Säuglinge und Kleinkinder von neuen Umgebungen gefesselt sind, kann der Besuch eines neuen Ortes wie eines Labors eine überwältigende und unbekannte Erfahrung für sie sein. Durch die Teilnahme an einer Studie von zu Hause aus, in einer vertrauten Umgebung, können die gesammelten Daten eine höhere Integrität aufweisen.
- Größere Stichprobe: Da Fernstudien nicht durch Raum beschränkt sind, wie es bei Laborexperimenten der Fall ist, können Teilnehmer von überall auf der Welt rekrutiert werden, was es Forschern ermöglicht, eine breitere Zielgruppe zu erreichen.
- Reproduzierbarkeit: Durch die Nutzung von webcam-basiertem Eye Tracking und Online-Studien in Labvanced können Forscher ihre Ergebnisse anderen Wissenschaftlern in ihrem Feld leichter reproduzieren.
Verwendung von babyfreundlichem Eye Tracking
Wie in der unten dargestellten Infografik gezeigt, gibt es Unterschiede in den empfohlenen Eye Tracking-Einstellungen zwischen Säuglingen/Kleinkindern und älteren Kindern/Erwachsenen. Babyfreundliches Eye Tracking berücksichtigt die Natur von Babys und spiegelt dies in den geeigneten Einstellungen für diese empfindliche Population wider. In diesem Zusammenhang werden der Kalibrierungsprozess und die Einstellungen der virtuellen Kinnstütze angepasst, um besser auf Säuglinge/Kleinkinder zugeschnitten zu sein. Dazu wird die Kalibrierungsdauer verkürzt (weniger Punkte, Posen und Zeitdauer), der während der Kalibrierung verwendete Bildtyp wird so geändert, dass Tiere anstelle von Punkten angezeigt werden (siehe weiter unten für weitere Details), zudem kann der maximale Kalibrierungsfehler eingestellt und Geräusche können hinzugefügt werden.
Im Detail können die babyfreundlichen Einstellungen, wie sie in der Labvanced-App erscheinen, unten gesehen werden. Auf der linken Seite erscheinen die vorgeschlagenen Einstellungen automatisch, wenn die blaue Taste für den „babyfreundlichen Modus“ aktiviert wird, können jedoch weiter bearbeitet werden. Im Gegensatz dazu erscheinen auf der rechten Seite die Standard-Eye Tracking-Einstellungen.
Babyfreundlicher Kalibrierungsprozess
Die Kalibrierung ist ein wichtiger Schritt beim Eye Tracking. Mit Labvanced’s webcam-basiertem Eye Tracking ist die Kalibrierung der Schritt, der das Eye Tracking für die spezifischen Teilnehmer trainiert. Wie bereits erwähnt, kann die Verwendung der babyfreundlichen Eye-Tracking-Kalibrierung konfiguriert werden, indem die speziell für Säuglinge entwickelten Einstellungen genutzt werden. Diese Kalibrierung ist so gestaltet, dass sie die Aufmerksamkeit der Säuglinge durch ansprechende Tierillustrationen und Geräusche einfängt. Außerdem ist sie kürzer als die Kalibrierung für Erwachsene. All dies soll die einzigartigen Herausforderungen adressieren, die mit dem Studium von Säuglingen und Kleinkindern verbunden sind, die oft kurze Aufmerksamkeitsspannen und ein begrenztes Verständnis von Anweisungen haben.
Sehen Sie sich das Video unten an, das den babyfreundlichen Kalibrierungsprozess in Aktion zeigt! Dies ist das, was Ihre Teilnehmer sehen würden, wenn Sie die babyfreundlichen Eye Tracking-Einstellungen in Ihrem Labvanced-Experiment aktiviert haben:
Die Zukunft der babyfreundlichen Eye Tracking-Forschung
Remote Eye Tracking für Säuglinge wird zunehmend beliebter im Bereich der Entwicklungspsychologie, da es die Kosten senken, die Effizienz steigern und eine breite Bevölkerung ansprechen kann (Rhodes et al., 2020).
Die Anwendung des Remote Eye Trackings gewinnt auch im Bereich der klinischen Psychologie an Bedeutung. Ein aktuelles Beispiel dafür ist die Innovation, Augenbewegungsmuster zu verwenden, um gefährdete Säuglinge auf die Entwicklung von Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) zu diagnostizieren, die Frühinterventionen ermöglichen (Jones et al., 2023).
Bei Labvanced leisten wir ebenfalls unseren Beitrag zur Förderung dieser Methodik und um sie leistungsfähiger und von Entwicklungspsychologen akzeptierter zu machen. Wir haben auch laufende Kooperationsbemühungen mit mehreren führenden Experten im Bereich der Entwicklungspsychologie, um diese technologische Fähigkeit weiter zu verbessern. Für wissenschaftliche Referenzen wird in einer peer-reviewten Veröffentlichung, die von Banki et al. veröffentlicht wurde und Labvanced’s webcam-basiertes Eye Tracking verwendet, die Fähigkeit von 4-6 Monate alten Säuglingen untersucht, audio-visuelle Asynchronität zu erkennen. Seit ihrer Veröffentlichung wurden viele Funktionen hinzugefügt, einschließlich präziser Zeitstempelaufnahme, der Möglichkeit, die Überprüfung der Kopfposition zu überspringen, und der zusätzlichen Aufzeichnung des Vertrauens in die Blickpunkte. Um ein Experiment in Labvanced mit babyfreundlichem Eye Tracking und Kalibrierung auszuprobieren, probieren Sie diese Preferential Looking Study.
Ergänzung der Laborforschung durch Online-Studien
Obwohl die Möglichkeit, Online-Studien mit Säuglingen durchzuführen, seit mehreren Jahren besteht, hat dieser Ansatz in der Entwicklungspsychologie erst mit der Coronavirus-Pandemie wirklich an Bedeutung gewonnen. Obwohl einige Studien persönlich in einem Labor durchgeführt werden müssen, gibt es eine Vielzahl von Studien, die remote durchgeführt werden können, wodurch Forscher und die Familien, die an der Forschung teilnehmen, zahlreiche Vorteile erhalten. Mit Online-Studien können Forscher Zeit beim Rekrutieren einsparen, indem sie aus einer größeren Population probieren, natürlicheres Verhalten beobachten, während die Kinder sich in ihrer natürlichen Umgebung befinden, ihre Studien transparenter und reproduzierbarer gestalten; während Familien einfacher teilnehmen können, insbesondere an Längsschnittstudien. Remote babyfreundliches Eye Tracking ist eine Möglichkeit, den Online-Studien mehr Tiefe zu verleihen, indem physiologische Daten im Zusammenhang mit Aufmerksamkeitsprozessen gesammelt werden.
Referenzen
Bánki, A., de Eccher, M., Falschlehner, L., Hoehl, S., & Markova, G. (2022). Vergleich von Online-Webcam- und laborbasiertem Eye Tracking zur Beurteilung der audio-visuellen Synchronwahrnehmung von Säuglingen. Frontiers in Psychology, 12, 733933.
Jones, W., Klaiman, C., Richardson, S., Lambha, M., Reid, M., Hamner, T., ... & Klin, A. (2023). Entwicklung und Replikation objektiver Messungen des sozialen visuellen Engagements zur Unterstützung der frühen Diagnose und Bewertung von Autismus. JAMA Network Open, 6(9), e2330145-e2330145.
Rhodes, M., Rizzo, M. T., Foster-Hanson, E., Moty, K., Leshin, R. A., Wang, M., et al. (2020). Fortschritte in der Entwicklungswissenschaft durch unmoderierte remote Forschung mit Kindern. J. Cogn. Dev. 21, 477–493. doi: 10.1080/15248372.2020. 1797751