Süddeutsche Zeitung

Digitale Emotionserkennung:Wie künstliche Intelligenz Demenzpatienten hilft

Ein Tablet hilft, Demenzkranke besser zu verstehen und zu beschäftigen. Manchmal entdeckt der Algorithmus Interessen, die nicht mal Angehörige kennen.

Von Marisa Gierlinger

"Wie geht es Ihnen heute?", grüßt das Tablet. Zur Auswahl stehen drei Smileys: Mundwinkel nach oben, gerade oder nach unten. Wer einen auswählt, gelangt in ein simples Menü, in dem Bilder, Ratespiele und Lieder zum Mitsingen angeboten werden. Ein Hund, der durch eine Allee läuft, zwei glänzende Kastanien, eine Quizfrage: "Was essen die Stuttgarter gerne - Maultaschen oder Weißwürste?" Die Inhalte sind bunt und leicht verständlich, die möglichen Aktionen einfach auszuführen. Am Bildschirmrand rechts oben leuchtet ein roter Punkt: Aufnahme läuft.

Seit vier Jahren ist in sieben Karlsruher Pflegeeinrichtungen das System "I-Care" im Einsatz. Die Tablets sollen Gefühle von Demenzpatienten erkennen und diese durch automatisierte Empfehlungen mit passenden Inhalten zu Aktivitäten und Gesprächen animieren.

Nach jüngsten Einschätzungen der Deutschen Alzheimer-Gesellschaft sind hierzulande 1,6 Millionen Menschen von Demenzerscheinungen betroffen, bei den über 65-jährigen jeder Zehnte. Geistige, soziale und körperliche Fähigkeiten gehen zurück, das Gedächtnis schwindet. Der Pflegebedarf für den einzelnen Patienten kann oft kaum bewältigt werden und die Fälle werden in einer alternden Gesellschaft weiter ansteigen. Das macht digitale Technologien attraktiv, die versprechen, auf Patienten einzugehen und Pflegende und Angehörige zu entlasten. Herz- und Atemfrequenz können kontaktlos gemessen werden und Infrarot-Fußleisten registrieren, wenn jemand stürzt oder den Raum verlässt.

Ziel sind emotionale Reaktionen

Die Tablets von I-Care sollen Demenzerkrankte in ihren geistigen und motorischen Fähigkeiten fördern und sie ermutigen, mit Angehörigen zu kommunizieren. Den Nutzern werden dafür sogenannte Aktivierungsinhalte zugespielt: Bilder, Filme, Spiele oder Karaoke-Videos. Das System registriert, wie die Patienten reagieren: durch Smileys, die sie auswählen, oder intelligente Sensorik. Kamera, Mikrofon und Touchscreen erfassen Mimik, Stimme und Bewegungen. Das Tablet lernt dazu und merkt sich über die Sitzungen hinweg die Nutzer und ihre Vorlieben. Wer bei klassischer Musik eine positive Regung zeigt, dem schlägt das Programm beim nächsten Login ähnliche Musik vor. Auch die Tagesform wird dabei berücksichtigt. Die Inhalte sollen vor allem das Langzeitgedächtnis und Gefühle ansprechen. Deshalb können nach Absprache auch persönliche Informationen wie Familienfotos in die Datenbank des Systems eingespeist werden.

"Aktivierung ist das, was am besten die Ressourcen erhält, die noch vorhanden sind", sagt Tanja Schultz. Die Professorin für Kognitive Systeme an der Universität Bremen hat das Projekt initiiert. Die Idee der Tablets habe sich zunächst an Empfehlungssystemen ähnlich dem von Amazon orientiert: Wenn eine Person auf einen Inhalt fröhlich reagiert, schlägt es ihr ähnliche Inhalte vor. Es habe sich aber gezeigt, dass es weniger wichtig sei, ob die Person mit Freude auf einen Inhalt reagiere, sondern dass sie überhaupt "mitgeht", wie Schultz sagt. "Wir sprechen dabei von Engagement." Denn das lasse sich leichter identifizieren als einzelne, nuancierte Gefühle wie Neugierde oder Nostalgie.

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Die Probandengruppe hatte das Gesichtserkennungsverfahren vor Herausforderungen gestellt. "Bei Menschen mit Demenz bleibt das Gesicht bei Emotionen oft relativ unbewegt", sagt Schultz. Zudem würden viele Systeme mit Datensätzen jüngerer Gesichter als Standardmodell trainiert. Nicht nur die Gesichtszüge, auch die Flexibilität in der Gesichtsmuskulatur könne sich zwischen Altersgruppen stark unterscheiden. Das mache die Mimik älterer Menschen für solche Systeme ohnehin schwerer zu deuten. Rainer Stiefelhagen vom Unternehmen Videmo sagt: Die Technologie könnte vom gezielten Arbeiten mit älteren Menschen profitieren, dafür sei die konkrete Zahl an Testern bei dem Projekt aber zu gering. Videmo hat die Bilderkennungssoftware für I-Care zur Verfügung stellt. Üblicherweise flössen Abertausende von Videodaten in solche maschinellen Lernprozesse.

Ethik und Datenschutz sind zentral

Zurzeit werden die Tablets aber nur in Einrichtungen der Arbeiterwohlfahrt (AWO) in Karlsruhe genutzt. 30 Test-Tandems aus Patienten und Angehörigen nehmen vorerst teil, zusätzlich wurden Geräte an Privatpersonen vermittelt. Darunter ist Rita Labenz, die ihren 83-jährigen Vater bei sich zu Hause pflegt. Seit einer Gehirnblutung vor 25 Jahren ist er zum Teil gelähmt, mittlerweile ist Demenz dazugekommen. Dass er das Tablet so annehmen würde, hätte sie nicht gedacht: "Mein Vater war Handwerker und hatte in seinem Leben keinen Computer in der Hand." Ihr helfe das Gerät, gemeinsame Themen zu finden, wenn der Gesprächsstoff ausgegangen ist. Dass ihr Vater am liebsten Märchen hört, war für sie neu. Die Sensoren zur Emotionserkennung bleiben bei den Labenz ausgeschaltet, denn das Datenschutzkonzept kann nur in betreuten Sitzungen gewährleistet werden.

Bei der sensiblen Probandengruppe von I-Care ist Datenschutz ein zentraler Punkt. Patienten könnten das System nicht immer ausreichend verstehen, um ihr Einverständnis zu geben oder sich danach nicht mehr daran erinnern. Und die sogenannte informierte Einwilligung ist ein zentrales Konzept im Datenschutz. "Der Ethik- und Datenschutzantrag war größer als der eigentliche Projektantrag", sagt Tanja Schultz. Vor allem gegenüber den Teilnehmern sei Transparenz wichtig. Der Technikeinsatz werde mehrfach ausführlich mit Patient und Angehörigem besprochen. Die vom Gerät in den Sitzungen erhobenen Patientendaten werden im Systemspeicher verschlüsselt und sind nur für berechtigte Nutzer zugänglich. Wenn aufgenommen wird, leuchtet ein rotes Lämpchen, Abbruch jederzeit möglich.

Mit Auslaufen des Projektzeitraums von drei Jahren brach Ende 2018 die Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) weg. Dass die AWO Karlsruhe das Projekt dennoch fortgesetzt habe, sei etwas besonderes, sagt Tanja Schultz. Und auch Rita Labenz hat ihr Tablet nie zurückgegeben.

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