Die Macht des Remote- und babyfreundlichen ET

Remote Eye-Tracking ist eine nicht-invasive Methode, die auf die Webcam des Computers angewiesen ist, um die visuelle Aufmerksamkeit eines Säuglings durch die Messung seiner Augenbewegungen zu erfassen. Da Säuglinge und Kleinkinder eine sensible Gruppe darstellen, ist es für die Forschung und das gesamte Teilnehmererlebnis von großer Bedeutung, das Eye-Tracking babyfreundlich zu gestalten.

Hauptprobleme bei der Arbeit mit Säuglingen und Eye-Tracking

Hier sind einige der größten Herausforderungen, mit denen Entwicklungspsychologen konfrontiert sind, wenn sie Eye-Tracking mit Säuglingen und Kleinkindern nutzen:

1. Unschärfe: Unschärfe 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.
2. Schwieriger Kalibrierungsprozess: Längere Kalibrierungsprozesse können schwierig und ermüdend sein.
3. Mangel an ansprechenden Stimuli: Fixationspunkte und Kreuze können für Säuglinge und Kleinkinder langweilig sein und somit ihre Aufmerksamkeit nicht erregen.
4. Hohe Präzision: In Zusammenhang mit den oben genannten Punkten ist hohe Präzision erforderlich, damit Eye-Tracking-Studien relevant und vertrauenswürdig sind, aber solche Werte in einer so sensiblen Population zu erlangen, ist schwierig.
5. Begrenzte Stichprobe: Säuglingsstudien sind aufgrund ihrer Natur von vornherein begrenzt, da es für die Teilnehmer plausibel sein muss, die Labore zu erreichen, d.h. potenzielle Teilnehmer müssen in Reisereichweite sein.
6. Geringe Compliance: Aufgrund der anspruchsvollen Natur von Säuglingsstudien ist die Compliance ein großes Problem für Forscher. Dies gilt insbesondere für longitudinale Studien, die ein hohes Engagement und eine ständige Bereitschaft erfordern, das Labor wiederholt zu besuchen.
7. Mangel an Zufriedenheit / Empowerment: In Zusammenhang mit dem obigen Punkt kann die Teilnahme an solchen Studien eine Belastung für die Familien darstellen, die ihre Zeitpläne der Terminfindung im Labor anpassen müssen (d.h. das Kind könnte einen Schlafbedarf haben, wird aber zum Labor erwartet). Darüber hinaus kann das Nichtabschluss eines Experiments einen weiteren Effekt auf Kleinkinder haben, die sich in ihrer Unfähigkeit, eine Aufgabe zu beenden, machtlos fühlen könnten, d.h. sie möchten in der Lage sein, es zu beenden, können es aber nicht.
8. Schwierig zu reproduzieren: Manchmal kann es aufgrund von labor-spezifischen Eye-Tracking-Geräten und nicht öffentlich zugänglichen Experimenten herausfordernd sein, eine Studie eines anderen Forschers zu reproduzieren.

Effektive Lösungen zur Anwendung von ET für Säuglinge

Durch die Nutzung von webcam-basiertem Eye-Tracking werden die oben beschriebenen Herausforderungen angegangen, um es babysfreundlicher zu gestalten:

1. Bunte Tiere: Anstelle des typischen Fixationskreuzes können farbenfrohe Tiere verwendet werden, um die Aufmerksamkeit von Säuglingen und Kleinkindern zu gewinnen. Bunte Tiere können auch anstelle von Fixationspunkten zur Kalibrierung verwendet werden. Von Natur aus sind sie für Babys interessanter und halten eher ihre Aufmerksamkeit. Weiter unten sind Bilder und ein Video zu sehen, die zeigen, wie in Labvanced während des Kalibrierungsprozesses bunte Tiere eingesetzt werden.
2. Aufregende Geräusche: Da Säuglinge und Kleinkinder von Geräuschen fasziniert sind und sich zur Quelle des Geräusches orientieren, ist das Hinzufügen von Audio zum Experiment oder während der Kalibrierung eine weitere Möglichkeit, eine Studie babysfreundlicher zu gestalten.
3. Virtuelle Kinnstütze: Eine virtuelle Kinnstütze erkennt automatisch, wenn jemand nicht auf den Computerbildschirm ausgerichtet ist oder sich zu stark von einer akzeptablen Position bewegt hat, d.h. sie entspricht der virtuellen Version einer Kinnstütze, die in Laboren während der Eye-Tracking-Experimente verwendet wird. Für Studien mit Säuglingen und Kleinkindern in Labvanced können Sie die Einstellungen (die weiter unten beschrieben werden) anpassen, um toleranter gegenüber Bewegungen zu sein (oder sie sogar vollständig zu deaktivieren).
4. Nutzung von Kopfverfolgung: Für einige Experimente kann die Verwendung von Kopfverfolgung eine praktikable Lösung sein. Indem zwei visuelle Elemente weit genug auf dem Bildschirm platziert werden, kann Kopfverfolgung als Annäherung verwendet werden, denn letztendlich geht es darum, Aufmerksamkeitsprozesse zu verstehen, wie sie durch das bevorzugte Betrachtungsparadigma untersucht werden. Mit anderen Worten, für einige Studien benötigen Sie möglicherweise keine hohe Präzision, während die Kopfverfolgung ausreicht.
5. Flexibilität: Remote-Studien bieten Flexibilität, indem sie es den Teilnehmern ermöglichen, zu einer Zeit zu starten, die am besten zu ihrem und dem Zeitplan ihres Kleinkindes passt. Anstatt den ganzen Tag um einen Laborbesuch zu planen und zu hoffen, dass alles reibungslos verläuft, können sie einfach von zu Hause aus auf ihren Computer zugreifen und sofort an der Studie teilnehmen, ohne sich vorbereiten oder reisen zu müssen. Dies erleichtert es Familien auch, sich an longitudinalen Studien zu beteiligen.
6. Ökologische Validität: Da Säuglinge und Kleinkinder von neuen Umgebungen fasziniert 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 in einer vertrauten Umgebung können die gesammelten Daten eine höhere Integrität aufweisen.
7. Größere Stichprobengröße: Da Remote-Studien nicht durch den Raum eingeschränkt sind, wie es bei Laborstudien der Fall ist, können Teilnehmer von überall auf der Welt rekrutiert werden, sodass Forscher aus einer breiteren Zielgruppe auswählen können.
8. Reproduzierbarkeit: Durch die Nutzung von webcam-basiertem Eye-Tracking und Online-Studien in Labvanced können Forscher ihre Erkenntnisse leichter von anderen Wissenschaftlern in ihrem Feld reproduzieren lassen.

Verwendung von babyfreundlichem Eye Tracking

Wie in der untenstehenden 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 entsprechenden Einstellungen für diese sensible Gruppe wider. Mit diesem Wissen werden der Kalibrierungsprozess und die Einstellungen der virtuellen Kinnstütze angepasst, um besser für Säuglinge / Kleinkinder geeignet zu sein. Dazu wird die Kalibrierungsdauer verkürzt (weniger Punkte, Positionen und Zeitdauer), der Typ des Bildes, das während der Kalibrierung verwendet wird, wird geändert, sodass Tiere anstelle von Punkten präsentiert werden (siehe weiter unten für weitere Details), auch der maximale Kalibrierungsfehler kann angepasst und Geräusche können hinzugefügt werden.

Im Detail können die babyfreundlichen Einstellungen, wie sie in der Labvanced-App erscheinen, unten gesehen werden. Links erscheinen die vorgeschlagenen Einstellungen automatisch, wenn der blaue Knopf für den ‘babyfreundlichen Modus’ aktiviert wird, können aber weiter bearbeitet werden. Im Gegensatz dazu erscheinen rechts die Standard-Eye-Tracking-Einstellungen.

Babyfreundlicher Kalibrierungsprozess

Die Kalibrierung ist ein wichtiger Schritt im Eye Tracking. Mit dem webcam-basierten Eye Tracking von Labvanced ist die Kalibrierung der Schritt, der das Eye Tracking auf teilnehmerspezifische Weise trainiert. Wie bereits erwähnt, kann die Verwendung der babyfreundlichen Eye-Tracking-Kalibrierung konfiguriert werden, indem die speziell für Säuglinge angepassten Einstellungen genutzt werden. Diese Kalibrierung ist darauf ausgelegt, die Aufmerksamkeit von Säuglingen durch ansprechende Tierillustrationen und Geräusche zu fesseln. Sie ist auch kürzer als die für Erwachsene. All dies, um die einzigartige Herausforderung beim Studium von Säuglingen und Kleinkindern anzugehen, die oft nur kurze Aufmerksamkeitsdauern und ein begrenztes Verständnis für Anweisungen haben.

Sehen Sie sich das folgende Video an, das den babyfreundlichen Kalibrierungsprozess in Aktion zeigt! Das ist, was Ihre Teilnehmer sehen würden, wenn Sie die Einstellungen für das babyfreundliche Eye Tracking in Ihrem Labvanced-Experiment aktiviert haben:

Die Zukunft der babyfreundlichen Eye-Tracking-Forschung

Remote Eye Tracking für Säuglinge wird im Bereich der Entwicklungspsychologieforschung zunehmend beliebter, da es das Potenzial hat, Kosten zu senken, die Effizienz zu steigern und eine breite Bevölkerung zu erreichen (Rhodes et al., 2020).

Die Anwendung von Remote Eye Tracking gewinnt auch im Bereich der klinischen Psychologie an Bedeutung. Ein aktuelles Beispiel hierfür ist die Innovation, Blickmuster zur Diagnose gefährdeter Säuglinge für die Entwicklung von Autismus-Spektrum-Störungen (ASS) zu verwenden, was eine frühe Intervention ermöglicht (Jones et al., 2023).

Bei Labvanced leisten wir auch unseren Beitrag, um diese Methodik weiterzuentwickeln und sie für Entwicklungspsychologen leistungsfähiger und zugänglicher zu machen. Wir arbeiten auch weiterhin mit mehreren führenden Vertretern im Bereich der Entwicklungspsychologie zusammen, um diese technologische Fähigkeit weiter zu verbessern. Für wissenschaftliche Referenzen wurde ein peer-reviewed Artikel veröffentlicht, in dem das webcam-basierte Eye Tracking von Labvanced von Banki et al. verwendet wurde, um die Fähigkeiten von 4- bis 6-monatigen Säuglingen zur Wahrnehmung audio-visueller Asynchronität zu beurteilen. Seit seiner Veröffentlichung wurden viele Funktionen hinzugefügt, darunter die genaue Aufzeichnung von Zeitstempeln, die Möglichkeit, die Kopfpositionsüberprüfung zu überspringen und die zusätzliche Aufzeichnung des Vertrauens für Blickpunkte. Um ein Experiment in Labvanced mit babyfreundlichem Eye Tracking und Kalibrierung auszuprobieren, testen Sie diese Bevorzugte Betrachtungsstudie.

Ergänzung der Laborexpertisen mit Online-Studien

Obwohl die Möglichkeit, Online-Studien mit Säuglingen durchzuführen, seit mehreren Jahren besteht, hat dieses Vorgehen in der Entwicklungspsychologie erst mit der Coronavirus-Epidemie wirklich an Fahrt gewonnen. Obwohl einige Studien persönlich in einem Labor durchgeführt werden müssen, gibt es eine breite Palette von Studien, die remote durchgeführt werden können, was viele Vorteile für Forscher und die Familien, die an der Forschung teilnehmen, bietet. Mit Online-Studien können Forscher Zeit bei der Rekrutierung sparen, indem sie aus einer größeren Bevölkerung sampeln, ein natürlicheres Verhalten beobachten, da die Kinder in ihrer natürlichen Umgebung sind, und ihre Studien transparenter und reproduzierbarer gestalten; während Familien leichter teilnehmen können, insbesondere an longitudinalen Studien. Remote-babyfreundliches Eye Tracking ist eine Möglichkeit, den Online-Studien mehr Tiefe zu verleihen, indem physiologische Daten zu 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 Synchronitätswahrnehmung 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). Fortentwicklung der Entwicklungswissenschaft durch unmoderierte Remote-Forschung mit Kindern. J. Cogn. Dev. 21, 477–493. doi: 10.1080/15248372.2020. 1797751