以下節自 Pupil Labs' Blog - Eye tracking reveals altered gaze characteristics in children with developmental coordination disorder

眼動追蹤揭密：發展性協調障礙兒童與眾不同的凝視特徵

圖1：該裝置結合了動作捕捉系統和Pupil labs 佩戴式眼動儀。左圖：一名兒童在走下特製樓梯前的準備畫面。右圖：從樓梯頂部拍攝的第一人稱視角，其中的白色圓圈代表凝視點（gaze point）。

什麼是發展性協調障礙（Developmental Coordination Disorder，DCD）？

學習透過爬行、走路、跑步和跳躍來進行自主移動，是每個孩子在成長過程中都要面臨的發展挑戰。安全地在物理環境中移動，仰賴於將感官資訊（例如視覺線索）的持續整合，以及對身體動作進行周密規劃與協調執行。。

有些兒童患有所謂的發展性協調障礙（Developmental Coordination Disorder, DCD），這是一種會對其動作協調能力造成負面影響的疾病。受影響的兒童通常比同齡正常發育兒童更加笨拙。他們更容易發生可能造成傷害的絆倒事故，尤其在上下樓梯時，相對容易摔倒。

評估上下樓梯時的凝視行為

在最近的一項研究中，英國利物浦約翰摩爾斯大學（Liverpool John Moores University）Mark Hollands 教授實驗室的研究團隊，比較了患有發育性協調障礙的兒童和一般兒童在下樓梯時所採用的凝視策略。研究結果不僅讓我們更了解為什麼發展性協調障礙兒童較容易跌倒的原因，透過為受影響兒童提供客製化的個人訓練計畫，進而使這些結果能夠直接改善他們的生活品質。

在這項研究中，研究人員使用了一個客製化的樓梯，結合了動作捕捉系統和 Pupil labs 佩戴式眼動儀（圖1）。這種雙重設置使他們能夠定量分析兒童凝視位置與其在樓梯上的實際位置之間的關係。尤其是能夠評估兒童在下樓梯時，視線會提前看向前方幾個階梯。

將眼動追蹤和動作捕捉相結合在技術上極具挑戰性，在樓梯上更是如此。為了能夠看到台階，人們在下樓梯時往往會大幅向下移動視線。為了解決這個問題，研究團隊利用 Pupil labs 佩戴式眼動儀中可自由調整的場景攝影機與眼動攝影機，依照每位兒童的需求進行個別化調整。這確保了在上下樓梯的過程中，所有階梯都能清楚出現在場景攝影機中，眼睛也能持續被眼動攝影機完整捕捉。此外，團隊也利用 Pupil Capture 可直接存取原始凝視數據的功能，順利完成眼動儀與動作捕捉系統之間的同步。

發展性協調障礙兒童表現出不同的凝視特徵

本研究最重要的發現是，與正常發展的同齡兒童相比，發展性協調障礙兒童確實採用了不同的凝視策略。更具體地說，他們傾向於看向樓梯更遠的地方，也就是前方更多的階梯（見圖2）。這項結果顯示，發展性協調障礙兒童更優先考量對未來踩踏動作的視覺感知，而非專注於眼前腳步所面臨的踩踏需求。因此，上述的觀察結果也可能正是他們跌倒次數較高的一項潛在原因。這項研究成果將有助於未來進一步探討，以了解凝視行為的改變究竟如何影響跌倒風險，這對於制定跌倒預防策略以及視覺發展訓練計畫，都具有重要意義。

圖 2.樓梯上的凝視分配。 A（左）：發展性協調障礙兒童的視線比一般發展兒童更會將視線投向樓梯較遠的位置，顯示其較傾向優先規劃未來的踩踏動作。 B（右）：兩組兒童的凝視分配差異具有統計學上的顯著性（*）。

我們的看法

這項 Pupil Labs 眼動追蹤技術的創新應用，為我們深入了解發展性協調障礙兒童的步行行為提供了重要資訊。我們很高興看到我們的設備被應用於具有改善兒童生活品質潛力的研究中，並期待研究團隊未來發表更多相關成果！

原文文獻參考如下：

Parr JVV, Foster RJ, Wood G, Thomas NM and Hollands MA (2020) Children With Developmental Coordination Disorder Show Altered Visuomotor Control During Stair Negotiation Associated With Heightened State Anxiety. Front. Hum. Neurosci. 14:589502.

doi: 10.3389/fnhum.2020.589502

Copyright: All figures reproduced from the original research articles published in Frontiers in Human Neuroscience under the commons attribution license (Attribution 4.0 International CC BY 4.0). Copyright holders: © 2020 Parr, Foster, Wood, Thomas and Hollands. Figures cropped and resized for formatting purposes and captions and legends changed to align with the present article’s content. j.parr@mmu.ac.uk

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