A rhythm-based multisensory game for syntactic comprehension in children with neurodevelopmental disorders

Children with Neurodevelopmental Disorders (NDDs) often face difficulties in language comprehension, particularly when processing complex syntactic structures such as relative clauses. Recent studies highlight a possible connection between rhythm processing and the development of linguistic skills, suggesting that rhythm-based activities may support grammatical comprehension. At the same time, Multisensory Environments (MSEs) have emerged as promising contexts for learning and therapeutic interventions, thanks to their immersive nature and ability to actively engage users and stimulate multiple senses. This thesis presents the design and development of an interactive activity that integrates rhythmic priming and linguistic tasks, designed to be carried out within the Magic Room, an MSE at Politecnico di Milano. The project proposes a multisensory experience combining physical interaction, visual feedback, and auditory stimuli, with the goal of supporting language comprehension in an accessible and engaging way. The activity is intended for users with cognitive and sensory difficulties and was developed through an interactive system composed of a Unity-based application, physical sensors, and custom interaction devices, such as a button panel for image selection in the linguistic task and a copper plate for tapping in the rhythmic priming task. The thesis also defines an experimen- tal protocol that foresees the future evaluation sessions with both typically developing children and children with NDDs, in order to assess the usability and potential impact of the activity on syntactic comprehension. This work contributes to the intersection of scientific research and inclusive interaction design, proposing an innovative technological tool within the field of educational technologies for language disorders.

I bambini con disturbi del neurosviluppo (NDDs) presentano spesso difficoltà nella comprensione linguistica, in particolare con strutture sintattiche complesse come le frasi relative. Studi recenti evidenziano una possibile connessione tra l’elaborazione del ritmo e lo sviluppo delle abilità linguistiche, suggerendo che attività ritmiche possano supportare la comprensione grammaticale. Parallelamente, gli ambienti multisensoriali (MSEs) si sono affermati come contesti promettenti per l’apprendimento e l’intervento terapeutico, grazie alla loro natura immersiva e alla capacità di coinvolgere attivamente l’utente e stimolare simultaneamente più canali sensoriali. Questa tesi presenta la progettazione e lo sviluppo di un’attività interattiva che integra priming ritmico e compiti linguistici, concepita per essere svolta all’interno della Magic Room, un MSE del Politecnico di Milano. Il progetto propone un’esperienza multisensoriale che unisce elementi di interazione fisica, feedback visivo e stimoli sonori, con l’obiettivo di supportare la comprensione linguistica in modo accessibile e coinvolgente. L’attività è pensata per utenti con difficoltà cognitive e sensoriali, ed è stata sviluppata attraverso un sistema interattivo composto da un’applicazione Unity, sensori fisici e dispositivi personalizzati per l’interazione, come una pulsantiera per la selezione di immagini nel compito linguistico e una lastra di rame per il tapping nel compito di priming ritmico. Viene inoltre definito un protocollo sperimentale che prevede future sessioni di valutazione con bambini a sviluppo tipico e con bambini con NDDs, per analizzare l’usabilità e il potenziale impatto dell’attività sulla comprensione linguistica. Il lavoro contribuisce all’integrazione tra ricerca scientifica e interaction design inclusivo, proponendo uno strumento tecnologico innovativo nel campo delle tecnologie educative per disturbi del linguaggio.