Die objektive Erfassung subjektiv multidimensional erlebter Schmerzen ist ein bislang unzureichend gelöstes Problem. Insbesondere in der klinischen Schmerzmessung sind verbale Verfahren (Schmerzskalen, Fragebögen) und visuelle Analogskalen üblich, die allerdings bei mental beeinträchtigten Personen wenig reliabel und valide sind. Expressive Schmerzäußerungen und/oder psychobiologische Parameter können eine Lösung bieten. Es existieren solche Kodierungssysteme, die jedoch  mit einem sehr hohen Aufwand verbunden sind oder nicht ausreichend testtheoretisch evaluiert wurde. Probanden werden unter kontrollierten Bedingungen schmerzhaften Reizen ausgesetzt und mimische und psychobiologische Parameter erfasst (http://www.iikt.ovgu.de/BioVid.html). Auf Basis von psychobiologischen, videobasierten (Mimik, Gestik) und prosodischen Daten sollen schmerzrelevante Merkmale identifiziert und ein automatisches System entwickelt, mit dem Schmerzen qualitativ und quantitativ gemessen werden können.

Beteiligte Wissenschaftler der Sektion:

Sascha Gruss, Ma Xueyao, Harald Traue, Maria Velana

Gemeinsame Antragsstellung:
  • Ayoub Al-Hamadi und Philipp Werner, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Elektronik, Signalverarbeitung und Kommunikationstechnik (IESK)
Weitere Kooperation:
  • Oliver Wilhelm und Mattis Geiger, Differentielle Psychologie und Psychologische Diagnostik, Universität Ulm
  • Adriano Andrade, Biomedical Engineering Laboratory (BioLab), Federal University of Uberlandia, Brazil
  • Kerstin Limbrecht-Ecklundt, Hamburg
Projektform:

DFG Sachmittelantrag

Kennzeichen:

DFG: TR 233/12-1, DFG: TR 233/12-2

Dauer:

2011-2014 / Dauer: 2015-2018

Projektleiter

Avatar-basiertes Affektmanagement für ältere Menschen

Die Optimierung der Schmerzbehandlung durch automatische Erkennung körperlicher Schmerzen und die Verminderung seelischer Schmerzen durch ein an Personen angepasstes Affektmanagement, um das Wohlbefinden und die Lebensqualität von älteren Menschen zu verbessern. Während sich der demographische Wandel in Deutschland besonders dramatisch gestaltet, steigt gleichzeitig die Lebenserwartung der Generation 65+. Schmerzen im Alter können die Lebensqualität massiv verringern, da sie nicht nur körperliche Beschwerden, sondern auch psychosoziale Störungen wie Appetitlosigkeit, Schlafstörungen, Angst, Hoffnungslosigkeit bis hin zum sozialen Rückzug zur Folge haben können. Im Pflegeheimalltag ist die Schmerzerkennung eine wichtige Routineaufgabe des Pflegepersonals, um ein optimales Schmerzmanagement durch individuell angepasste Therapieprogramme zu ermöglichen. Studien weisen dennoch darauf hin, dass trotz vorhandener Therapiemöglichkeiten eine Unterversorgung der Schmerzpatienten in allen Versorgungsbereichen vorzufinden ist. Im Projekt soll ein automatisches System zur multisensorischen, differenzierten Erkennung von Schmerzen, Zuständen der Orientierungslosigkeit bzw. Verwirrung und damit verbundenen Emotionen wie Panik, Angst und Ärger entwickelt werden. Der Gefühlszustand der Betroffenen soll zuverlässig und schnell erkannt werden, indem die Daten paralinguistischer, psychobiologischer und visueller Parameter zusammengeführt werden. Des Weiteren soll ein Avatar, also eine digitale, künstliche Figur, für Kriseninterventionen entwickelt werden. Der Avatar soll mit dem Betroffenen in den Dialog treten und Beruhigungsmaßnahmen, Gedächtnisunterstützung und Hilfestellung anbieten. Um diese Ziele unter Berücksichtigung ethischer und datenschutzrechtlicher Fragen zu erreichen, arbeiten im Projekt Vertreterinnen und Vertreter aus den Ingenieurswissenschaften, der Neuropsychologie und dem Interaktionsdesign zusammen. Das System kann durch eine sensorbasierte automatische Schmerz- und Emotionserkennung eine optimal angepasste Schmerztherapie ermöglichen und so zur Verbesserung der Lebensqualität von insbesondere älteren pflegebedürftigen Menschen beitragen.

Beteiligte Wissenschaftler der Sektion:

Sascha Gruss, Harald Traue, Maria Velana

Gemeinsame Antragsstellung:
  • Heiko Neumann, Institut für Neuroinformatik, Universität Ulm
  • Enrico Rukzio, Institut für Neuroinformatik, Universität Ulm
  • Friedhelm Schwenker, Institut für Neuroinformatik, Universität Ulm
  • Elisabeth Andre, Institut für Informatik, Multimodale Mensch-Technik Interaktion, Universität Augsburg
Weitere Kooperation:
  • Adriano Andrade, Biomedical Engineering Laboratory (BioLab), Federal University of Uberlandia Brazil
Projektform:

BMBF Ausschreibung InterEmotio

Kennzeichen:

16SV7309

Dauer:

2015-2018

Projektleiter
Teilprojekt: Psychobiologische Emotionserkennung

Ziel der psychobiologischen Emotionserkennung ist die individuelle und kontinuierliche Emotionserkennung aus psychobiologischen Daten (emotion pattern). Die Emotionen von Nutzern kognitiver technischer Systeme sollen aus den psychobiologischen Signalen zuverlässig im drei-dimensionalen Emotionsraum verortet, klassifiziert und modelliert werden. Diese Emotionsinformation wird mit anderen Quellen des Emotionalen (Semantik, Prosodie und Mimik) fusioniert und anderen Modulen des kognitiven technischen Systems verfügbar gemacht, um deren Funktionen an die emotionalen Zustände des Benutzers zu adaptieren. Weil nur wenige psychobiologische Muster universell mit Emotionen korrelieren, sollen über eine neue Kalibrierungsprozedur mit standardisierten Emotionsstimuli die psychobiologischen Emotionsmuster für den jeweiligen Benutzer individuell bestimmt werden.

Beteiligte Wissenschaftler der Sektion:

Dilana Hazer-Rau, Holger Hoffmann, Sascha Gruss, Stefanie Rukavina, Harald Traue, Lin Zhang

Gemeinsame Antragsstellung:
  • Universität Ulm
  • Universität Magdeburg
  • Leibnitz Institut Magdeburg
Weitere Kooperation:
  • Adriano Andrade, Biomedical Engineering Laboratory (BioLab), Federal University of Uberlandia Brazil
Projektform:

DFG/SFB

Kennzeichen:

TR/62, Teilprojekt: C4

Dauer:

2008-2016

Projektleiter
Profilbild von Prof. Dr. Harald Traue

Prof. Dr. Harald Traue

ehem. Sektionsleitung

… von gesunden Studierenden unter Berücksichtigung hormoneller Wechelwirkungen

Im Projekt „Der Einfluss von Stress auf die Empathiefähigkeit von gesunden Studierenden unter Berücksichtigung hormoneller Wechselwirkungen“ wird der Einfluss von Stress (objektiv und psychologisch) auf die Empathie (affektive und kognitive Dimension) untersucht - gemessen mit einem Test zur Erfassung der Emotionserkennungsleistung (kognitiv) sowie physiologisch (affektiv). In einem „within-subject-Design“ werden hierfür in 2 hintereinander ablaufenden Modulen (Stress + Empathie) insgesamt 60 Versuchspersonen (VPs) untersucht. Zur weiteren Varianzaufklärung hinsichtlich des Einflusses von Stress auf die Empathie wie auch auf die individuelle Stressverarbeitung werden spezifische Hormone über den Speichel erfasst: Testosteron, Cortisol und DHEA.

Projektform:

Bausteinprojekt der Medizinischen Fakultät, Universität Ulm,

Kennzeichen:

LSBN 0136

Dauer:

2017-2018

Projektleiterin