Interactive environment for the integration and observation of sensorial issues in non-typical individuals

Each person perceives the world in a different way, yet if “typical” individuals figure out a common way to translate their perceptions and a common language to communicate them, “non-typical” individuals, such as people on the autism spectrum, this common language starts to fail. Individuals on the autistic spectrum, in fact, do not respond to things the way we expect to, as they have built for themselves unique systems of perception and communication those allow them to talk a “different language”. Something that “typicals” feel as something pleasurable and enjoyable, for a non-typical may be difficult to tolerate. At the same time, individuals on the autistic spectrum can find fascinating or extremely annoying something that people can barely perceive. That is why treatments and educational methods which work with non-autistic people may not work with people on the autistic spectrum. Accounting these premises, autism is a disorder not only difficult to work with, but also quite challenging to diagnose, since there are no “conventional medical tests” that can indicate it. Diagnosis is generally made by the observation of certain behaviors, which, however, may not help with the understanding of how an individual on the autistic spectrum experience the world. From therapy perspective, but also during everyday life, tools such as sensory toys are largely used. These are designed to engage a child attention both cognitively and physically by stimulating one or more of the seven senses: vision, the ability to see; hearing, the ability to hear; tactility, the sense of touch; smell, the ability of perceiving odors; taste, the ability of perceiving flavors, related to the sense of smell; proprioception, the ability of perceiving the body in the environment and its position; vestibular system, the part of the ear that provide us balance. Tools such as sensory toys are mostly used as a powerful reinforcer in Applied Behavioral Analysis (ABA) programs and during therapy. The same principles can be applied to an environment, which in that case becomes a sensory room. However, whether it's toys or rooms, sensorial stimulation has limits: sensory toys do not involve movements of the whole body, while sensory rooms, which have a more immersive interaction, are bounded to where they are built. The aim of this thesis is to find out if it is possible to create a diagnostic multisensory interactive environment for individuals on the autistic spectrum, in particular individuals with low-functioning autism, following the principles of full body interaction, that can be controlled and modifiable as needed, with a focus on interaction through surfaces. The proposal of a diagnostic interactive environment has two main purposes: first, to create personalized activities that can be engaging for non-typical individuals and that could help them to understand better their own body through the immersion in a virtual environment; second, to have a diagnostic tool for professionals that can be used to observe and understand better autistic individuals behavioral manifestation, with a particular focus on the sensorial issues that are characteristic of the autistic spectrum. In addition to that, since it wants to be a diagnostic tool that professionals could use in different contexts, this diagnostic multisensory interactive environment has the purpose of being low-cost, portable, and easy to build. The whole project is based on design principles with a user-centered approach, integrating feedbacks and evidence from autistic individuals, their families and different kind of professional. This theoretical background will be applied to implement a proposal for a prototype of what this interactive environment could be and a prototype of the controller of it. This solution proposal will be defined through three elements that are going to compose the interactive environment: the definition and development of the routine activities that will take place in the environment; the structure of the environment, intended as physical module; and finally the functionalities and a wireframe prototype of the dashboard control application of the whole environment. This thesis wants to be a preliminary study for the understanding of sensorial and perceptual issues in non-typical individuals related to the use of an interactive environment. This study could be useful for future implementations of this project or others that want to investigate this topic. Hoping to pave the way for a change in mindset when we dealing with designing for autism.

Ogni persona percepisce il mondo in maniera diversa, tuttavia, se i cosiddetti individui “tipici” hanno trovato un modo comune per tradurlo e per comunicarlo, individui “non tipici”, come gli individui affetti da autismo, risultano estranei dalle logiche di percezione e comunicazione generalmente accettate. Gli individui autistici, infatti, spesso non rispondono a un input nel modo più scontato per un individuo non affetto da autismo, poiché hanno costruito un proprio sistema di percezione e comunicazione che rende unica l’elaborazione delle loro percezioni: la loro è una “lingua differente”. Per lo stesso motivo, qualcosa che per individui “tipici” è considerato piacevole e divertente, per un “non-tipico” potrebbe essere difficile da tollerare; mentre individui autistici potrebbero trovare affascinante o particolarmente fastidioso qualcosa che le persone normalmente non percepiscono. Di conseguenza, i trattamenti medici e i metodi educativi funzionanti con individui non autistici potrebbero non funzionare con individui autistici. L’autismo è un disordine particolarmente complesso anche dal punto di vista diagnostico, poiché sono assenti test medici di qualità capaci di individuarlo e diagnosticarlo senza eccezioni. Attualmente, la diagnosi è svolta attraverso l’osservazione di determinati comportamenti, i quali tuttavia non aiutano i professionisti nella comprensione di come un individuo autistico percepisca il mondo che lo circonda. Dal punto di vista della terapia, ma anche quotidianamente, strumenti diagnostici come i giocattoli sensoriali sono molto utilizzati. Questi sono stati progettati per attrarre l’attenzione dei bambini, in particolare nello spettro autistico, sia dal punto di vista cognitive che fisico, stimolando uno o più dei sette sensi: vista, l’abilità di vedere; udito, la capacità di percepire i suoni; tatto, la capacità di percepire il tocco; olfatto, la capacità di percepire gli odori; gusto, la capacità di percepire I sapori, strettamente legata all’olfatto; propriocezione, l’abilità di percepire il proprio corpo in relazione all’ambiente e la sua posizione; sistema vestibolare, la parte dell’orecchio che ci dà l’equilibrio. I giocattoli sensoriali sono spesso utilizzati come aiuto durante i programmi di analisi applicata del comportamento (ABA) e la terapia. Quando gli stessi principi vengono applicati ad un ambiente, si parla di “stanze sensoriali”. Che coinvolga giocattoli o intere stanze, la stimolazione sensoriale è interessante, ma limitata, poiché l’utilizzo di giocattoli sensoriali non riesce a coinvolgere l’intero corpo (stimolazione dell’apparato vestibolare e propriocettivo), mentre le stanze sensoriali, pur azzerando i limiti dei giocattoli, sono circoscritte al luogo ove sono costruite. Obiettivo di questa tesi è di cercare di capire se è possibile progettare un ambiente diagnostico multisensoriale interattivo per individui nello spettro autistico, in particolare a basso funzionamento, che segua i principi di full-body interaction, e che possa essere controllato e modificato quando necessario, con un focus sull’interazione attraverso le superfici. La proposta di creare un ambiente diagnostico interattivo e multisensoriale ha due scopi principali: primo, creare attività personalizzate che possano essere coinvolgenti per individui “non-tipici” utili per permetter loro di comprendere meglio il proprio corpo attraverso l’immersione in un ambiente virtuale; secondo, avere uno strumento di diagnosi per professionisti che possa essere usato per meglio osservare i fenomeni comportamentali degli individui nello spettro autistico, con un focus particolare sui problemi sensoriali che lo caratterizzano. Inoltre, visto che vuole essere uno strumento diagnostico che i professionisti possono utilizzare in diversi contesti, questo strumento ha lo scopo di essere economico, portatile e facilmente assemblabile. L’intero progetto si basa su un approccio centrato sull’utente che integrerà i feedback e le testimonianze di individui autistici, le loro famiglie e diverse figure professionali. L’output della ricerca sarà definito in un background teorico che sarà poi applicato per lo sviluppo di una proposta per un prototipo del possibile ambiente interattivo e del suo controller. Questa proposta di soluzione sarà definita nelle tre parti principali che andranno a comporre l’ambiente interattivo: la definizione e lo sviluppo di attività della routine da effettuare nell’ambiente; la struttura dell’ambiente inteso come modulo fisico; ed infine le funzioni e un prototipo wireframe dell’applicazione di controllo dell’intero ambiente. Questa tesi vuole essere uno studio preliminare per la comprensione delle difficoltà sensoriali e percettive di individui non-tipici legati all’utilizzo di un ambiente interattivo. Questo studio potrà essere utile per future implementazioni di questo progetto o per altri progetti che vogliono investigare questo particolare argomento. Con la speranza di aprire la strada ad un cambiamento di mentalità nella progettazione per l’autismo.