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Ein Gerät zur Früherkennung von Autismus
Forscher haben ein Gerät entwickelt, das autistische Kinder im Alter von 24 Monaten anhand der Lautäußerungen, die sie an einem normalen Tag zu Hause machen, automatisch identifizieren kann. Statt Monate oder Jahre auf einen Facharzttermin zu warten, könnten Eltern in wenigen Wochen per Post eine objektive Diagnose erhalten.
Soundsystem: Das LENABaby-System verwendet ein digitales Aufnahmegerät, um bis zu 16 Stunden Audio aufzunehmen, das dann analysiert wird, um Autismus und Sprachverzögerungen zu diagnostizieren.
Laut einer aktuellen Studie von Forschern der Washington University in St. Louis liegt das durchschnittliche Alter der Diagnose für Autismus bei 5,7 Jahren – mehrere Jahre nachdem eine solche Diagnose erstmals möglich ist. Mit dem neuen System, entwickelt am LENA-Stiftung Die Diagnose dauert nur wenige Wochen. Die Intervention ist am effektivsten, wenn das Kind zwei bis vier Jahre alt ist, sagt Jill Gilkerson, Direktorin für Kindersprachenforschung bei der LENA-Stiftung.
Die Stiftung sagt, dass ihr Tool mit einer Genauigkeit von 91 Prozent zwischen einem Kind, das sich normal entwickelt, einem Kind mit Autismus und einem Kind mit nicht assoziierten Sprachverzögerungen unterscheiden kann.
Das Home-Kit namens LENABaby kam Anfang dieses Monats auf den Markt und besteht aus einem Fragebogen zur Entwicklung des Kindes, einem digitalen Audiorekorder und einem Outfit, das das Kind tragen kann. Morgens legen die Eltern dem Kind als erstes das Outfit an und schieben den Recorder in eine Tasche auf der Vorderseite. Der Recorder bleibt den ganzen Tag eingeschaltet, sodass er bis zu 16 Stunden Audio aufnehmen kann. Am Ende des Tages nehmen die Eltern das Gerät aus der Tasche und schicken es an die Stiftung, wo die LENABaby-Software die Daten auswerten kann.
Grob gesagt vokalisieren autistische Kinder anders als andere Kinder, erklärt Dongxin Xu, Manager of Software and Language Engineering bei der LENA Foundation. Dieses Konzept ist zwar nicht neu, aber Kliniker hatten es schwer, es bei der Diagnose optimal einzusetzen. Das Problem ist teilweise logistisch: Mit den bestehenden Methoden ist es schwierig, genügend Daten in guter Qualität zu sammeln.
Gilkerson sagt, dass die meisten traditionellen Assessments weniger als vier Stunden dauern. LENABaby hingegen betrachtet einen ganzen Tag voller Aktivitäten in der natürlichen Umgebung des Kindes. Herkömmliche Beurteilungen können zu Hause des Kindes durchgeführt werden, aber dies umfasst oft mehrere Videokameras und Lichter, die das Verhalten des Kindes beeinflussen können.
Selbst wenn genügend Daten gesammelt werden, ist die Analyse des Audios immer noch äußerst schwierig und zeitaufwändig. Eine Diagnose zu stellen ist nicht so einfach wie zu zählen, wie oft das Kind ein bestimmtes Geräusch macht, erklärt Jeffrey Richards, Statistiker und Datenbanktechniker bei der LENA Foundation.
Informatives Audio: Neben der Diagnose von Autismus kann mit der LENA-Software auch die Sprachentwicklung verfolgt werden. Die Software kann beispielsweise die Lautäußerungen eines Kindes automatisch auswerten, die Anzahl der erwachsenen Wörter bestimmen, die das Kind hört, und die Anzahl der Gespräche zwischen Eltern und Kind anzeigen.
Richards sagt, dass die LENABaby-Software, die er mitentwickelt hat, mit der Aufteilung des 16-Stunden-Audiostreams in Segmente beginnt. Jedes Segment wird automatisch nach der Art des im Clip enthaltenen Tons klassifiziert, z. B. Ton des Kindes, eines Elternteils oder des Fernsehers. Die Vokalisationen des Kindes werden dann unter Verwendung komplexer Algorithmen weiter bewertet, die eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigen, wie beispielsweise die phonologische Zusammensetzung der einzelnen Laute und die Art und Weise, wie Laute gruppiert und gepaart werden. Wir blicken gleichzeitig über viele Dimensionen hinweg, sagt Richards. Unter Verwendung der LENA-Datenbank mit zuvor analysierten Audiodaten berücksichtigt die Software, wie diese Merkmale im Vergleich zu denen von Kindern mit normaler Entwicklung, Kindern mit verzögerter Sprachentwicklung und autistischen Kindern aussehen.
Obwohl die Genauigkeit von LENABaby hoch ist, untersuchen die Forscher der Stiftung, wie das Tool noch besser bei der Diagnose von Kindern sein kann. Das Team passt das Tool auch für jüngere Kinder an.
LENABaby kann nicht nur für eine grundlegende Diagnose verwendet werden, sondern hilft auch dabei, die Sprachentwicklung eines Kindes zu verfolgen. Dies könnte es zu einem wertvollen Werkzeug für Kliniker machen, die sich ansonsten auf Daten verlassen müssen, die bei kurzen, seltenen Besuchen gesammelt werden.
LENABaby wurde nicht entwickelt, um Kliniker vollständig zu ersetzen, sagt Gilkerson, aber es bietet eine naturalistische Beobachtungskomponente für eine Bewertung. Bis jetzt hatten Kliniker keine Ahnung, was in der häuslichen Umgebung vor sich ging, sagt Gilkerson. Die Analyse der verbalen Interaktionen zwischen Eltern und Kind könnte Klinikern auch helfen, Eltern zu besseren Lernstrategien zu führen.
Gilkerson sagt, dass Forscher von Dutzenden von Universitäten das Tool bereits verwendet haben, um ihre eigenen Studien auch zu anderen Themen durchzuführen, wie zum Beispiel den Einfluss des Fernsehens auf die Entwicklung von Kindern. Das LENA-System kann weit über diese spezielle Anwendung des Autismus-Screenings hinausgehen, sagt Xu. Es gibt enorme Möglichkeiten für viele verschiedene Anwendungen in der psychologischen Forschung und der Sprachverhaltensforschung.