Aproximadamente uno de cada 160 niños en todo el mundo padece algún trastorno del espectro autista. En Estados Unidos, la cifra triplica la media mundial, probablemente debido a diferencias de diagnóstico e informes. Esta discapacidad del desarrollo a menudo se caracteriza por desafíos sociales, emocionales y de comunicación. Y aunque no tenga cura, las intervenciones tempranas, como terapias del habla y del comportamiento, pueden mejorar el desarrollo de estos niños.

EL problema, es que ese tipo de terapias mediadas por humanos suelen ser caras y/o de muy larga duración. Se recomienda que los niños con este espectro sigan 20 horas de terapia a la semana. Por su parte, las intervenciones tecnológicas tradicionales también son difíciles de diseñar ya que los síntomas y los patrones de comportamiento varían ampliamente entre los afectados.

Afortunadamente, el avance de los robots asistenciales en los últimos años ha abierto una nueva y prometedora vía para que los niños autistas obtengan una atención más asequible y personalizada. En teoría, los robots domésticos podrían ayudar a complementar a los terapeutas humanos al hacerse cargo de las actividades de entrenamiento más repetitivas, y la inteligencia artificial (IA) ayudaría a individualizar esa experiencia.

Ahora, un nuevo estudio, publicado recientemente en Science Robotics, presenta un paso importante en el avance de la IA que impulsa a estos compañeros en el hogar. La investigadora de la Universidad del Sur de California (EE. UU.) Maja J. Matarić y su equipo han creado un modelo de aprendizaje automático que utiliza datos de audio y vídeo de las interacciones de los niños autistas con el robot, como el diálogo y el contacto visual, para predecir si están participando en una determinada actividad de entrenamiento. Si no lo hacen, la idea es que el robot reaccione y vuelva a involucrarlos para mantener su atención en los ejercicios terapéuticos durante períodos de tiempo más largos. Durante las pruebas, el modelo alcanzó una precisión del 90 % en la predicción de la participación de los niños, a pesar del ruido y de la gran variabilidad entre los participantes.

Es importante destacar que el estudio se realizó con datos recopilados por robots que vivieron con niños en sus hogares durante un mes. Forma parte de una iniciativa de investigación de varios años que intenta analizar el impacto y mejorar las capacidades de estos compañeros en un entorno real. En cambio, la mayoría de los demás estudios hasta la fecha estaban limitados por cortas escalas de tiempo y entornos controlados de laboratorio debido a los procesos de aprobación y diseño requeridos para llevar dicha tecnología a los hogares.

Los niños que participaron en el estudio debían jugar regularmente a un juego  matemático de temática espacial dispuesto en la pantalla táctil de su compañero robótico. Después, el robot proporcionaba comentarios expresivos basados ​​en el rendimiento y en el juego personalizado para cada niño a lo largo del tiempo a través de un algoritmo de aprendizaje reforzado.

Aunque el contenido del juego se centró en las matemáticas, el objetivo principal era enseñar a los niños las habilidades sociales fundamentales a través de sus interacciones con el robot, como los turnos (¿me toca a mí o al robot?) y el contacto visual (¿debería mirar al robot cuando hablo?). En cada intervención, un terapeuta conductual evaluaba las habilidades sociales del niño antes y después, verificando el enfoque para mejorarlas.

"Los niños necesitan aprender en un entorno social. Pero los niños con autismo no lo practican lo suficiente. Por eso es importante el robot", asegura Matarić. Con el tiempo, muchos de los niños aprendieron a relacionarse con el robot como si fuera su amigo, y mejoraron su empatía hacia otros compañeros. Muchos también introdujeron al robot en sus círculos sociales familiares y aumentaron sus interacciones con sus hermanos y padres, lo que reforzó la premisa de que los robots pueden mejorar las relaciones existentes en lugar de reemplazarlas. Estos hallazgos fueron publicados en un artículo anterior.

El ambiente doméstico resultó más desafiante de lo que los investigadores sospechaban. A veces, los participantes estropeaban accidentalmente al robot o movían la cámara, lo que invalidaba la captación de datos. A menudo, los hermanos de los niños autistas también querían jugar esos juegos, lo que aumentaba la complejidad del análisis. Pero ese entorno real también dio a los investigadores una comprensión más general sobre cómo diseñar los robots para que sean más efectivos. Descubrieron, por ejemplo, que, con el tiempo, todos los niños disminuyeron su relación con el robot, lo que finalmente motivó el último estudio publicado en Science Robotics.

"Esto ayuda a demonstrar el uso positivo de los robots socialmente interactivos para niños con necesidades especiales", afirma la profesora del Georgia Tech (EE. UU.) Ayanna Howard, que también estudia los efectos terapéuticos de los robots en niños autistas.

El equipo de Matarić además intentará usar la mínima cantidad de datos posible para entrenar los algoritmos de aprendizaje automático del robot, con el objetivo de proteger su privacidad. Se espera que tales robots de asistencia social se conviertan en compañeros terapéuticos asequibles y personalizados para niños autistas, lo que les permitirá recibir una atención más integral y mejorar su desarrollo.