Die Zukunft der Wearables

Einhorn Wearable: Headset hilft Kindern mit ADHS

Ken Kaplan Writer

Die Tech-Fashion-Designerin Anouk Wipprecht hat mithilfe von Wissenschaftlern ein Wearable entwickelt, das Kindern helfen soll, die unter ADHS leiden.

Inspiriert von Technik und Neurowissenschaft kreiert die holländische Designerin Anouk Wipprecht Kleidungsstücke wie das Spider Dress. Für ihre Mode, die sich bewegt, leuchtet und eigenständig Videoaufnahmen macht, schließt sie Partnerschaften mit innovativen Unternehmen wie Intel und Audi. Dabei verwendet sie Sensoren und die Rechenmodule Genuino, Intel Curie oder Intel Edison, um die biometrischen Daten einer Person in Reaktionen umzusetzen. Ihre neueste Schöpfung ist eine einhornartige Kopfbedeckung, die ein Intel-Edison-Rechenmodul mit Neurosensorik verbindet, um mittels einer winzigen Videokamera die bedeutsamen Momente im Leben einer Person aufzuzeichnen.

Erreicht die Aufmerksamkeit des Wearable-Trägers einen Spitzenwert, übermitteln die Gehirnsensoren ein Signal an das integrierte Computersystem. Dieses schaltet die Kamera ein, um das aufzunehmen, auf was die die Person ihre Aufmerksamkeit richtet. Die Aufzeichnungen werden per Bluetooth LE ins Internet geladen und lassen sich später auf einem Bildschirm betrachten. „Es geht dabei um die spielerische Vorstellung, dass etwas, das auf dem Kopf des Trägers sitzt, möglicherweise mehr über die Umgebung weiß, als der Träger selbst“, sagt Wipprecht. „Dieses Stück Technik kann dem Benutzer dabei helfen, seine Lebenswelt besser zu überblicken.“

Einhorn-Wearable wurde für Kinder mit ADHS-Diagnose entwickelt

Die Einhorn-Kopfbedeckung wurde speziell für junge Menschen mit diagnostizierter Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) entwickelt. Das Wearable entstand im Winter 2015 im Rahmen von Wipprechts Teilnahme am SPARKS-H2020-Residency-Programm von Ars Electronica. Dieses eröffnete ihr den Zugang zu einem bestens ausgestatten Labor, neuer Technik zum Testen und zu Experten, die ihr bei der Entwicklung eines Prototyps halfen, der die ADHS-Therapie und -Forschung voranbringen soll.

Das Einhorn-Wearable soll Kindern helfen, die unter ADHS leiden.
Das Einhorn-Wearable soll Kindern helfen, die unter ADHS leiden.

„Ich nutze das Wearable wie ein Spielzeug gemeinsam mit Kindern, die unter ADHS leiden. Damit können sie erkennen, wann ihre Aufmerksamkeit einen Spitzenwert erreicht und was dazu geführt hat“, sagt Wipprecht. „Für mich ist das eine Möglichkeit, Verhaltensaspekte auf nicht-invasive Art zu quantifizieren und den Kindern zu helfen, ihren Alltag besser in den Griff zu bekommen.“ Für diejenigen, die das Wearable ausprobierten, war Computertechnik kein Neuland. Die Kinder waren begierig darauf, zu erfahren, was ihre Aufmerksamkeit besonders erregt. „Das Wearable vermittelt ihnen ein besseres Verständnis davon, wie ihr Gehirn funktioniert“, erklärt Wipprecht.

Wearable-Technik arbeitet mit Gehirnwellen

Ihre ersten Schritte im Bereich der Arbeit mit Gehirnwellen unternahm die Designerin 2014. Damals kreierte sie in Zusammenarbeit mit der bei Intel beschäftigten Innovationstechnikerin Karolina Cengija das Synapse Dress. Dieses Kleid erfasst Gehirnwellensignale mittels Sensoren, die in einem Stirnband integriert sind. Wipprecht schrieb Computerbefehle, die auf einen Zustand erhöhter Aufmerksamkeit der Trägerin reagieren. Ist diese aufgeregt oder erschrickt sie, nimmt eine im Kleid integrierte Kamera den Moment auf. „Durch diese Zusammenarbeit haben wir viel darüber gelernt, wie sich die elektrische Aktivität des Gehirns mittels Elektroenzephalografie präzise messen und darstellen lässt”, sagt Wipprecht.

Elektroden mit Goldlegierung machen EEG-Leitgel überflüssig.
Elektroden mit Goldlegierung machen EEG-Leitgel überflüssig.

Für die Anfertigung des Einhorn-Headsets kaufte Christopher Lindinger, Leiter des FutureLabs im Ars Electronica Center, moderne EEG-Systeme des österreichischen Unternehmens G.Tec. Dessen g.Sahara-Elektroden verfügen über eine Goldlegierung, die den Elektrode-Haut-Widerstand verringert. Deshalb musste Wipprecht kein Leit-Gel auf die Haut der Wearable-Träger auftragen.

Die aufgezeichneten EEG-Daten geben Aufschluss über die Hirntätigkeit.
Die aufgezeichneten EEG-Daten geben Aufschluss über die Hirntätigkeit.

„Gel-Patches im Krankenhaus-Stil auf dem Haar zu tragen sieht nicht gerade schick aus“, meint sie mit einem Lächeln. „Stattdessen haben die Elektroden acht kleine Stifte, die sich einfach am Haar einer Person befestigen lassen. Das System sorgt dafür, dass die Kamera Aufzeichnungen macht und sich wie ein zusätzliches Paar Augen verhält.“

Automatische Aufzeichnung achtsekündiger Videos

Messen die Gehirnsensoren beim Benutzer erhöhte Aufmerksamkeit, leuchtet eine am Headset angebrachte LED auf und zeigt damit an, dass die Kamera eingeschaltet ist. Das System zeichnet dann ein acht Sekunden langes Video auf – drei Sekunden vor und fünf Sekunden nach dem Ereignis, das die Aktivierung ausgelöst hat. Dieses acht Sekunden lange Video wird vom Intel-Edison-Modul per Funk an einen Computer oder ein anderes Gerät in der unmittelbaren Umgebung übertragen und erhält dort einen Datums- und Zeitstempel, um es für die spätere Wiedergabe zu kennzeichnen.

Mit der integrierten Technik misst das Wearable die Hirnaktivität seines Trägers.
Mit der integrierten Technik misst das Wearable die Hirnaktivität seines Trägers.

Wipprecht fertigte darüber hinaus einen zweiten Prototyp des Headsets an: ein Einhorn-Wearable mit einer Intel-RealSense-Tiefenerkennungskamera, die mit einem Intel Compute Stick – einem wirelessfähigen PC von der Größe einer Kaugummipackung – verbunden ist.

Ein Intel-Edison-Rechenmodul verarbeitet die Daten der Neurosensoren.
Ein Intel-Edison-Rechenmodul verarbeitet die Daten der Neurosensoren.

Diese zweite Version verbindet maschinelles Sehen mit maschinellem Lernen, um mittels Aufzeichnung bestimmter Momente die Absicht des Wearable-Trägers zu deuten. „Ich möchte weitere Möglichkeiten für die Handgesten-, Gesichts- und Emotionserkennung entwickeln“, sagt Wipprecht.

Das Wearable übernimmt eine Vermittlerfunktion

Sie erklärt, dass Personen, die unter ADHS oder Autismus leiden, oft Schwierigkeiten mit dem Deuten des Verhaltens anderer Menschen haben und deshalb Stress empfinden. „Dieses System wäre in der Lage, die Kommunikation einer Person mit anderen Menschen zu überwachen, mittels Computertechnik zu verarbeiten und zu hinterfragen. Damit kann das Gerät für den Träger die Funktion eines Lehrsystems oder eines Vermittlers übernehmen.“

Die Intel-RealSense-Kamera ist mit einem Intel-PC-Stick verbunden.
Die Intel-RealSense-Kamera ist mit einem Intel-PC-Stick verbunden.

Wipprecht inspiriert es zu sehen, dass Computertechnik immer kleiner wird und die Qualität sowie die Typenauswahl jener Sensoren steigt, die in Designs und Stoffe um uns herum integriert werden. Ihrer Ansicht nach dürften diese Trends viele Menschen dazu bringen, ihre Auffassung von Technik zu ändern. „Da Technik näher an unsere Haut heranrückt, müssen wir unser Verhältnis zu ihr überdenken“, meint sie. Die Menschen sollten sie eher als ein Medium und nicht als ein Werkzeug betrachten.

„Da Technik näher an unsere Haut heranrückt, müssen wir unser Verhältnis zu ihr überdenken“, meint Anouk Wipprecht.
„Da Technik näher an unsere Haut heranrückt, müssen wir unser Verhältnis zu ihr überdenken“, meint Anouk Wipprecht.

“Technik wurde ursprünglich entwickelt, um uns zu helfen. Oftmals wird sie aber als eine Quelle von Stress wahrgenommen”, sagt Wipprecht. Für sie hingegen ist Technik eine Inspirationsquelle, mit deren Hilfe sie ständig neue Designs schafft, die das Leben der Träger bereichern sollen. “Das Einhorn-Wearable ist ein weiteres Beispiel dafür, wie tragbare Technik uns auf unserem Weg durch die Welt leiten kann.”

 

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