Título
Interfaces cerebrales para proporcionar neuroretroalimentación en apoyo a los problemas de atención en niños con autismo
Brain-Computer Interfaces to provide neurofeedback to support the attention problems of children with autism
Autor
José Carlos Mercado Chan
Colaborador
MONICA ELIZABETH TENTORI ESPINOSA (Asesor de tesis)
Lizbeth Olivia Escobedo Bravo (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
BCI, Interfaz cerebral, video-juego BCI, autismo, neuroretroalimentación, problemas de atención - (AUTOR) BCI, Brain-Computer Interface, BCI video game, autism, neurofeedback, attention problems - (AUTOR) INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA - (CTI) CIENCIAS TECNOLÓGICAS - (CTI) TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES - (CTI) SISTEMAS DE INFORMACIÓN, DISEÑO Y COMPONENTES - (CTI) SISTEMAS DE INFORMACIÓN, DISEÑO Y COMPONENTES - (CTI)
Resumen o descripción
Se estima que la prevalencia a nivel mundial del autismo es de 1 por cada 59 niños. Estudios indican que 50-70% de los niños con autismo además tienen TDAH. Las habilidades de atención son críticas para el aprendizaje y el desarrollo apropiado, por lo que los problemas de atención interfieren en la eficacia cognitiva, socialización, salud, seguridad y calidad de vida de los niños con autismo. La neuroretroalimentación consiste en un entrenamiento para la autoregulación y control de la actividad cerebral, y se ha demostrado que puede utilizarse como una intervención para tratar los problemas de atención de los niños con autismo. Sin embargo, presentan algunas desventajas: generalmente involucra sistemas complejos y costosos, requiere el apoyo de un especialista con conocimientos clínicos y técnicos para usar el equipo y software necesario, y frecuentemente los niños con autismo encuentran las visualizaciones de la actividad cerebral muy abstractas y confusas. Como consecuencia, en el área de Interacción Humano-Computadora, se ha comenzado a explorar el uso de video-juegos BCI, para proporcionar una retroalimentación más comprensible y que ayude a mantener la atención del niño durante las sesiones de neuroretroalimentación; sin embargo, aún falta evidencia científica para respaldar como el uso de video-juegos BCI ayuda a mejorar la eficacia de la neuroretroalimentación en el caso de los niños con autismo. En esta tesis se describe el proceso de diseño, implementación y evaluación de FarmerKeeper, un video-juego BCI diseñado para apoyar sesiones de neuroretroalimentación de niños con autismo, controlado mediante un dispositivo BCI comercial. FarmerKeeper se diseñó utilizando una metodología centrada en el usuario y consiste en un video-juego BCI tipo corredor con temática de la granja que implementa las fases típicas de una sesión de neuroretroalimentación. El objetivo principal es mantener la atención del usuario por arriba de un umbral para controlar un personaje que va buscando los animales perdidos de la granja para regresarlos a sus corrales. Se realizó una evaluación formativa para evaluar la usabilidad y experiencia de uso de FarmerKeeper con un estudio intra-sujetos, donde participaron 12 niños con autismo. Después, se realizó una evaluación sumativa para evaluar la eficacia de FarmerKeeper, en términos de disminuir los problemas de atención de los niños con autismo, con un estudio entre-sujetos, donde participaron 26 niños con autismo, asistiendo ...
Worldwide, the prevalence of autism is estimated as 1 in 59 children. Studies indicate that 50-70% of children with autism also have ADHD. Since attention skills are critical for appropriate learning and development, attention problems interfere with the cognitive efficacy, socialization, health, safety, and quality of life of children with autism. Neurofeedback consists of training for self-regulation and control of brain activity, and it has been shown to be used as an intervention to treat the attention problems of children with autism. However, it has some disadvantages that usually involves complex and costly systems, requires the support of a specialist with clinical and technical knowledge to use the necessary equipment and software, and children with autism often find the visualizations of the brain activity too abstract and confusing. Consequently, in the area of Human-Computer Interaction, the use of BCI video games has begun to be explored to provide more understandable feedback and to help maintain the child's attention during neurofeedback sessions. Nevertheless, scientific evidence is still lacking to support how the use of BCI video games helps improve the effectiveness of neurofeedback in the case of children with autism. This thesis describes the process of designing, implementing, and evaluating FarmerKeeper, a BCI video game designed to support neurofeedback sessions of children with autism, controlled by a consumer-grade BCI device. FarmerKeeper was designed using a user-centered methodology and consists of a runner BCI video game with the topic of a farm that implements the typical phases of a neurofeedback session. The main objective of FarmerKeeper is to keep the user's attention above a threshold to control a character who is looking for lost farm animals to return them to their pens. A within-subjects study with 12 children with autism was conducted as a formative evaluation to evaluate the usability and user experience of FarmerKeeper. Then, a between-subjects study with 26 children with autism attending 13 neurofeedback sessions each one was conducted as a summative evaluation in order to evaluate the effectiveness of FarmerKeeper in terms of decreasing the attention problems of children with autism; one half of the participants using FarmerKeeper (experimental group), and the other half using Cartoons (control group). Pre-condition and post-condition measurements were made in both groups using a psychometric test and ...
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2019
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Mercado Chan, J.C. 2019. Interfaces cerebrales para proporcionar neuroretroalimentación en apoyo a los problemas de atención en niños con autismo. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 127 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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