Projekta nosaukums latviski: Redzes funkcijas bērniem ar lasīšanas traucējumiem

Projekta nosaukums angliski: Visual functions in children with reading disorders

Projekta numurs: lzp-2021/1-0219

Projekta īstenotājs: Latvijas Universitāte (LU)

Projekta vadītājs: Ilze Ceple

Projekta īstenošanas vadošā struktūrvienība LU ir Fizikas, matemātikas un optometrijas fakultāte, Optometrijas un redzes zinātnes nodaļa

Projekta īstenošanas periods: 03.01.2022. – 30.12.2024.

Projekta kopējais finansējums: 299 999,70 EUR

Informācija par projektu: Lasīšana ir daudz-faktoriāls process, kā sniegumu var ietekmēt dažādi psiholoģiski, fizioloģiski, sociāli, lingvistiski un apkārtējās vides faktori. No redzes funkciju analīzes viedokļa, lasīšanas grūtības var būt saistītas ar samazinātu redzes asumu, nestabilu binokulāro redzi, akomodācijas sistēmas darbības traucējumiem, noteiktām acu saslimšanām vai acu kustību sistēmas disfunkciju.

Pētījuma mērķis ir veikt plašu redzes funkciju un acu kustību novērtēšanu bērniem ar lasīšanas grūtībām, tādējādi aktualizējot redzes speciālistu lomu atbalsta sistēmā bērniem ar lasīšanas grūtībām. Pētījuma ietvaros paredzēta lasītprasmes novērtēšana sākumskolas vecuma bērniem, kā arī acu motorās veiktspējas (sakādes, lēnas sekošanas acu kustības un acu fiksācijas) novērtēšana, izmantojot ierasti pielietotās metodes, kas ir brīvi pieejamas redzes speciālistiem (NSUCO, DEM un King-Devick testi), kā arī acu kustību pieraksta analīzi, kas sniedz smalku informāciju par acu kustību parametriem. Bērniem ar lasīšanas grūtībām un kontrolgrupai tiks veikta arī pilns redzes funkciju (binokulāro un akomodācijas funkciju) pārbaude, lai izvērtētu saistību starp lasīšanas grūtībām un redzes sistēmas darbības traucējumiem.

Pētījumā gūtie rezultāti tiks apkopoti brīvpieejas publikācijās, prezentēti vietējā un starptautiskā mēroga konferencēs, kā arī redzes speciālistu kongresos. Pētījuma rezultāti paplašinās izpratni par saistību starp redzes funkcijām un lasīšanas grūtībām un demonstrēs redzes speciālista lomu darbā ar bērniem, kam novērojamas lasīšanas grūtības. Iegūtie rezultāti par acu kustību parametru saistību ar lasīšanas grūtībām paplašinās redzes speciālistu zināšanas par papildus metožu pielietojamību redzes funkciju izmeklēšanā un uzlabos redzes speciālistu izmeklējumu kvalitāti.

Pētījuma dalībnieki un izglītības iestādes iegūs informatīvu materiālu par dalībnieku lasītprasmes un redzes funkciju izmeklējumu rādītājiem un to, kā redzes sistēmas darbība var būt saistīta ar lasīšanas sniegumu, uzsverot regulāras redzes funkciju pārbaudes nozīmi.

Zinātniskā grupa: pētniece Dr.phys. Ilze Ceple, vadošā pētniece Dr.phys. Gunta Krūmiņa, pētniece Dr. Phys. Evita Kassaliete, zinātniskās asistentes Linda Krauze un Evita Šerpa, laborantes Līva Volberga un Viktorija Goliškina

Lasīšana ir daudzfaktoriāls process, ko ietekmē dažādi psiholoģiski, fizioloģiski, apkārtējās vides, sociāli un lingvistiski faktori. Darbā ar bērniem ar lasīšanas grūtībām ir būtiska skolas un skolotāju, ģimenes, skolas atbalsta personāla komandas, sociālā atbalsta un psiho-sociālā atbalsta savstarpējā sadarbība. Dažkārt nepieciešams piesaistīt arī bērnu psihiatra, neirologa vai citu speciālistu palīdzību. No redzes speciālistu skata punkta, lasīšanas grūtības var būt saistītas ar samazinātu redzes asumu, binokulārās redzes un akomodācijas sistēmas traucējumiem, arī ar dažādām acu saslimšanām un acu kustību traucējumiem. Aptuveni 10% skolēnu, kam ir noteiktas kādas lasīšanas grūtības, ir vienlaikus novērojami arī redzes sistēmas funkcionālie traucējumi.

Ņemot vērā, ka pēdējos piecos gados acu kustību novērtēšanas aprīkojums kļuvis mobilāks, vieglāk pielietojams, kā arī finansiāli pieejamāks, arī aktualitāte par skolēna lasītprasmes saistību ar citiem iekšējiem un ārējiem faktoriem kļuvusi aktuāla. Šī pētījuma ietvaros esam izskatījuši lielāko daļu līdz šim pieejamos pētījumus, kuros ir noteikta saistība starp redzes funkcijām un skolēna lasītprasmi un mācīšanās sekmēm skolā. Daudzos pētījumos acs akomodācijas spējas, binokulārās redzes un okulomotorās sistēmas darbība tiek aplūkota atsevišķi vai arī tika analizēti tikai konkrēti acu kustību veidi (fiksācija, konkrēti sakādes parametri vai vienmērīgas acu kustības), nenosakot okulomotorās sistēmas darbību kopumā. Mūsu pētījuma mērķis ir izstrādāt metodi acs akomodācijas, binokulārās redzes un okulomotoro funkciju novērtēšanai bērniem ne tikai ar lasīšanas grūtībām, bet izstrādāt metodiku, kas palīdzētu redzes speciālistiem izvērtēt redzes funkcijas, atrast novirzes no normas un piemeklēt atbilstošus risinājumus no redzes puses vai nosūtīt pie citiem speciālistiem padziļinātai izpētei un palīdzības sniegšanai bērniem ar traucējumiem arī citās jomās.

Plašāka izpratne par saistība starp redzes funkcijām un lasīšanas sniegumu, kā arī jaunizveidotas acu kustību testēšanas metodes, varētu būt pielietojamas gan izglītības iestādē, gan optometristu praksē, tādējādi uzlabojot optometristu izmeklējumu kvalitāti, kā arī veicinot redzes terapijas noteikšanu bērniem ar lasīšanas grūtībām. Pētījuma hipotēze ir, ka lasīšanas grūtības var būt saistītas ar okulomotorās sistēmas disfunkciju atsevišķi vai kopā ar binokulārās un akomodācijas sistēmas traucējumiem.

Projekta ietvaros ir plānots paveikt sekojošus uzdevumus:

  1. izstrādāt acu kustību novērtēšanas metodiku, ar kuru veikt okulomotorās sistēmas (sakādes, sekošanas acu kustības, acu fiksācija, acu kustības lasot) darbības novērtēšanu;
  2. novērtēt okulomotorās sistēmas darbību skolas vecuma bērniem, izmantojot tradicionālos-manuālos testus, kas pieejami redzes speciālistiem, un pielietojot arī mūsu izstrādāto metodiku acu kustību novērtējumam objektīvi un pielietojot acu kustības pieraksta iekārtu;
  3. novērtēt skolas vecuma bērnu lasītprasmes, atlasot skolēnus bez un ar lasīšanas grūtībām turpmākai redzes funkciju izvērtēšanai;
  4. noteikt saistību starp lasīšanas grūtībām un funkcionāliem redzes traucējumiem (okulomotorās sistēmas, acs akomodācijas spēju un binokulārās redzes funkcijas traucējumiem);
  5. izstrādāt metodes redzes funkciju pārbaudei bērniem ar lasīšanas grūtībām.

Projekta pirmajā fāzē ir izstrādāta metodika jeb atsevišķi acu kustību parametru novērtēšanas testi, kuri tika pielietoti skolās vecuma bērnu acu kustību novērtēšanai – gan manuālie testi, gan testi, kuros pielietota acu kustību pieraksta ierīce. Mūsu metodika ir balstīta uz literatūras izpēti par acu kustību novērtēšanas iespējām (instrumentiem, metodēm un pieejām) un acu kustību traucējumu saistību ar lasīšanas vai mācīšanās grūtībām, kā arī tika atlasīti labākie redzes stimuli, kurus demonstrējām uz datora ekrāna, attiecīgi novērtējot dažādus acu kustību parametrus. Mūsu metodoloģija ietver četras atsevišķas sastāvdaļas: (1) dažāda veida sakāžu novērtējums, (2) dažādos virzienos lēnas sekošanas kustību novērtējums, (3) fiksācijas stabilitātes novērtējums un (4) lasīšanas acu kustību novērtējums. Dati tika iegūtu skolas vidē. Acu kustību reģistrēšanai tika izmantots Tobii Pro Fusion acu kustību pieraksta ierīce un algoritms, izmantojot divas pieraksta frekvences: 120 Hz sakādēm un lēnas acu sekošanas uzdevumiem un 250 Hz fiksācijas stabilitātes un lasīšanas uzdevumiem.

Pētījumā tika iekļauti 378 bērni, kuru vecāki sniedza rakstisku piekrišanu. Visiem bērniem tika novērtēti lasīšanas rādītāji un acu kustību parametri. Līdz šim veiktā datu analīze iekļauj atsevišķo acu kustību parametru novērtējumu, acu kustību snieguma dažādu vecuma normu izstrādi un sakarības novērtēšanu saistībā ar lasītprasmes rādītājiem. Pašlaik tiek analizēti 378 skolēnu acu kustību pierakstu dati un izstrādātas vecuma normas katram acu kustību parametram. Tā kā katrai valodai ir savas specifiska attiecībā uz lasīšanas acu kustību parametriem, tad viens no svarīgākiem uzdevumiem projektā ir izstrādāt arī normas acu kustību parametriem latviešu valodā. Ar skolas logopēdu palīdzību novērtējām 400 skolēnu lasītprasmi, izmantojot Acadience Reading testu, kas ir pielāgots latviešu valodai.

Pētījuma dalībniekiem, kuriem tika noteiktas lasīšanas grūtības un tikpat lielai kontrolgrupai ar labiem lasītprasmes rezultātiem, tika veikta arī plaša redzes funkciju novērtēšana, lai apskatītu saistību starp lasītprasmes sniegumu un redzes funkcionālajiem traucējumiem, kā arī saistību starp acu kustību sniegumu un redzes funkcionālajiem traucējumiem.

Projekta pirmajā posmā esam paveikuši vairāk, nekā bijām plānojuši. Pirmie iegūtie un analizētie rezultāti, kā arī pētījumā izstrādāto metožu apraksts ir prezentēti dažādās starptautiskās konferencēs:

  1. 81st International Scientific Conference of the University of Latvia, 2023. gada 13. februāris, Rīga, Latvija (10 tēzes un prezentācijas)
  2. 19th International Young Scientist Conference “Developments in Optics and Communications” 2023, 2023. gada 13.-14. aprīlis, Rīga, Latvija (8 tēzes un prezentācijas)
  3. Scottish Vision Group Meeting 2023, 2023. gada 21.-23. aprīlis, Dandī, Lielbritānija (1 tēze un prezentācija)
  4. International Psychological Applications Conference and Trends, InPACT 2023, 2023. gada 22.-24. aprīlis, Lisabona, Portugāle (1 tēze un prezentācija)
  5. 19 th Nordic-Baltic Conference on Biomedical Engineering and Medical Physics, NBC 2023, 2023. gada 12.-14. jūnijs, Liepāja, Latvija (2 tēzes un prezentācijas)
  6. SPIE Digital Optical Technologies Conference, 2023. gada 26.-28. jūnijs, Minhene, Vācija (1 tēze un prezentācija)
  7. 5th World Congress of Latvian Scientists, 2023. gada 27.-29. jūnijs, Rīga, Latvija (1 tēze un prezentācija)

Esam arī sagatavojuši oriģinālus zinātniskus rakstus publicēšanai žurnālos un krājumos ar anonīmiem recenzentiem. Četri sagatavotie manuskripti ir pieņemti publicēšanai:

  1. Serpa, E., Ozola, E., Alecka, M., Berzina, A., Goliskina, V., Kassaliete, E., Klavinska, A., Koleda, M., Mikelsone, R., Ruza, T., Svede, A., Toloka, S., Vasiljeva, S., Volberga, L., Ceple, I., & Krumina, G. (2023). Cognitive Demand in the DEM Test from the Perspective of Fixation Duration Analysis. Psychological Applications and Trends 2023, pp.416-418, p-ISSN: 2184-2205 e-ISSN: 2184-3414 ISBN: 978-989-35106-0-5
  2. Krumina, G., Ceple, I., Goliskina, V., Kassaliete, E., Ruza, T., Serpa, E., Svede, A., & Volberga, L. (2023). The Development of Objective and Quantitative Eye-Tracking-Based Method for the Diagnostics of Oculomotor Dysfunctions. IFMBE Proceedings, 19th Nordic-Baltic Conference on Biomedical Engineering and Medical Physics, Vol.89, pp.1–9, ISSN:1680-0737. DOI: 10.1007/978-3-031-37132-5_2
  3. Serpa, E., Alecka, M., Berzina, A., Goliskina, V., Kassaliete, E., Klavinska, A., Koleda, M., Mikelsone, R., Ozola, E., Ruza, T., Svede, A., Toloka, D., Vasiljeva, S., Volberga, L., Ceple, I., & Krumina, K. (2023). Assessment of Children Eye Movement Performance: An Eye-Tracker Approach. IFMBE Proceedings, 19th Nordic-Baltic Conference on Biomedical Engineering and Medical Physics, Vol.89, pp.1–5, ISSN:1680-0737. DOI: 10.1007/978-3-031-37132-5_31
  4. 4. Serpa, E., Alecka, M., Berzina, A., Goliskina, V., Kassaliete, E., Klavinska, A., Koleda, M., Mikelsone, R., Ozola, E., Ruza, T., Svede, A., Toloka, D., Vasiljeva, S., Volberga, L., Ceple, I., & Krumina, K. (2023). The effect of fixation stability on stereopsis in school-age children. SPIE Proceedings
    • akceptēts publicēšanai

Mēs piedāvājam studentiem arī iespēju izstrādāt bakalaura un maģistra darbus, kas saistīti ar projekta tēmu. Kopumā ir izstrādāti un aizstāvēti astoņi noslēguma bakalaura un maģistra darbi:

  1. Rita Miķelsone – maģistra darbs “NSUCO testa pielietojamība sakādisko acu kustību novērtēšanai skolas vecuma bērniem ar un bez lasīšanas grūtībām”
  2. Līva Volberga – maģistra darbs “Lēnas sekošanas acu kustību parametri bērniem ar lasīšanas grūtībām”
  3. Asnate Bērziņa – maģistra darbss “DEM testa sniegums bērniem ar lasīšanas grūtībām”
  4. Marija Koļeda – bakalaura darbs “Lasīšanas fiksāciju vidējais ilgums un skaits skolēniem ar un bez lasīšanas traucējumiem”
  5. Madara Alecka – bakalaura darbs “Acs dominances ietekme uz skata fiksācijas stabilitāti”
  6. Elizabete Ozola – bakalaura darbs “Skata fiksācijas stabilitāte bērniem ar un bez lasīšanas grūtībām”
  7. Daniela Toloka – bakalaura darbs “Redzes stimula ietekme uz skata fiksācijas stabilitāti bērniem un pieaugušiem”
  8. Anete Kļavinska – bakalaura darbs “Manuālā un datorizētā DEM testa snieguma salīdzinājums skolas vecuma bērniem”

Kopumā mēs esam publicējuši 24 tēzes-abstraktus un uzstājušies ar 24 mutiskiem un stenda referātiem starptautiskajās konferencēs. Esam sagatavojuši 4 zinātniskos rakstus un novadījuši 8 bakalaura un maģistra studentu zinātniskos darbus. Visas publikācijas, konferenču tēzes un aizstāvētie bakalaura un maģistra darbi par projektu ir atrodama Latvijas Universitātes repozitorijā (https://dspace.lu.lv/dspace/ ).

Mūsu izstrādātā acu kustību traucējumu novērtēšanas metode palīdzēs attīstīt jaunu redzes aprūpes pakalpojumu nozari, jo redzes terapija pretstatā redzes korekcijai ir galvenā un efektīvākā terapija acu kustību traucējumu ārstēšanā.

Pēdējās izmaiņas veiktas