Kėdės ataskaita – garso ir spalvų dalis

1. Panašių sistemų apžvalga

Ilgainiui autizmo spektro sutrikimų (toliau ASS) srityje pasaulyje susiklostė situacija, kai šiuos sutrikimus bandoma spręsti gana izoliuotai. Pasaulyje gerai žinomos TOMATIS (Cohran, 2019) ir Berard (Brockett et al. 2014, Berard & Brockett 2011) gydymo sistemos, kurių pagrindas – poveikis garso fizinėmis savybėmis; ASS patiriantiems vaikams būdinga nerimo problema (Shephard et al. 2019, Carly & Storch, 2015) sprendžiama taikant muzikos terapiją; kalbos problemos sprendžiamos naudojant vizualinius simbolius (Curry et al, 2006); juslių aktyvinimui naudojami įvairiausi taktiliniai metodai ir pan. Naujausios audiovizualinės technologijos (interaktyvus garso ir vaizdo procesas) sudaro galimybes apjungti daugelį minėtų gydymo būdų į vieną visumą. Jų pagalba pacientą galima veikti ne tik garsu, bet ir sustiprinti jo poveikį garso vizualizavimu bei išnaudoti ypač žemų garso dažnių vibracines savybes, veikiančias fiziologiniame lygmenyje; dirbant su vaizdine/spalvine medžiaga, ji gali būti „pastiprinama“ muzikine ritmine pulsacija, padedančia nerimą patiriančiam vaikui nusiraminti ir susikaupti; minėtas audiovizualines priemones galima derinti su taktilinėmis priemonėmis, padedančiomis įveiklinti visus galimus receptorius. Mini kompiuterių ir kitų proceso valdymo įrankių sistema, bei mikroklimato kūrimas sąlyginai uždaroje erdvėje padėtų individualizuoti poveikį pagal kiekvieno paciento poreikius. Visų minėtų galimybių apjungimas į vieną sistemą (šiuo atveju „kėdės“ prototipe), sudarytų galimybes pasiekti rezultatų, kurie negalimi veikiant kiekvieną ASS patiriančio vaiko percepcijos sritį atskirai. 

Būtų per drąsu teigti, kad kuriamas produktas būtų kardinaliai naujas reiškinys. Jame numatoma visapusiškiau išnaudoti visas, jau dalinai išnaudojamas poveikio priemones. Jo išskirtinis bruožas – siekis ASS pasekmes mažinti integruojant garso (kaip muzikos terapijos ir garso, kaip fizinio reiškinio), vaizdo, taktilikos ir kt. sritis, išnaudojant visas naujausių skaitmeninių technologijų galimybes. Sėkmingas tokio produkto sukūrimas ir juo atliekami moksliniai tyrimai paskatintų panašių produktų kūrimą ne tik Lietuvoje bet ir už jos ribų. Tikimės, kad siekiamas sukurti produkto prototipas, kurio pagrindinė paskirtis - ASS turinčių vaikų ugdymo(si) poreikių optimizavimas, siekiant pagerinti jų integraciją į visuomenę, taip pat padės sumažinti socialinės atskirties lygį ASS vaikus auginantiems tėvams ir įgalins juos įsitraukti ar neišktirsti iš darbo rinkos. Sėkmingas tokio produkto sukūrimas ir juo atliekami moksliniai tyrimai paskatintų panašių produktų kūrimą ne tik Lietuvoje bet ir už jos ribų. 

2. Kuriamos sistemos poreikio įvertinimas

Šiuolaikinė visuomenė – itin dinamiškas reiškinys. Įvairūs socialinės ir technologinės raidos veiksniai dažnai lemia ne tik gerovės pasiekimus, bet ir įvairiausius sveikatos sutrikimus. Vienas ryškiausių – Autizmo spektro raidos sutrikimai (ASS) (Ainscow et al. 2013, O’Connor 2012, Estate et al. 2016). Šių sutrikimų priežastis iki galo nėra nustatyta, tačiau remiantis įvairių šalių mokslininkų tyrimais, ASS patiriančių žmonių skaičiai nepaliaujamai didėja. Įvairiose šalyse šie skaičiai šiek tiek skiriasi, bet vidutiniškai tai būdinga 1,7 proc. jaunesniems nei 17m. vaikams (Lansdown et. al., 2013). 2013-2017 metų naujai nustatytų autizmo sutrikimų duomenys rodo, kad ASS Lietuvoje daugėja sparčiau nei vidutiniškai pasaulyje, ir per artimiausius 5-10 metų ASS patiriančių vaikų oficialus skaičius gali pasiekti 2 proc. (Žebrauskas, 2019). Tai jau būtų daugiau nei 8500 vaikų. 

Sunku būtų tikėtis, kad vis grėsmingesnė situacija išsispręs savaime. Būtina ieškoti veiksmingų problemos sprendimo būdų. Pasaulyje šiai problemai skiriamos mokslinės konferencijos, atliekami moksliniai tyrimai, kuriami medikamentai. Kadangi nėra iki galo išaiškinta šio sutrikimo priežastis, atsakymų bandoma ieškoti daugelyje mokslinių tyrimų sričių, kuriamos įvairių sričių mokslininkų komandos, bandomi biocheminiai, terapiniai, technologiniai ir pan. gydymo būdai ir kuriami tokių vaikų integravimo į visuomenę būdai (Nelson 2012, Stiegler 2010, Brockett et al. 2014, Ališauskienė, Miltenienė, 2018). Todėl kiekvienas minėtos problemos sprendimo būdas potencialiai gali palengvinti ASS patiriančių vaikų, ir jų artimųjų kasdienybės naštą. 

3. Sukurtos sistemos galimybės

Relaksacinės sistemos Kėdė kūrimo pradžioje buvo įvertintos pageidaujamos technologijos. Įvertinant tai, kad tai, kad sistema turėjo tapti pilnai integrali (garsas, šviesos, spalvos turėtų būti priklausomos vienos nuo kito) o relaksacijos procesas valdomas sistemos operatoriaus ir Kėdėje sėdinčio tiriamojo, buvo numatyta Kėdėje įdiegti akustinę erdvinio garso 4+1 sistemą ir Kėdės gaubte sukurti spalvotų šviesų technologiją. Atlikus reikiamus technologinius sprendimus Kėdėje buvo įrengti 4 garsiakalbiai aukštiems ir viduriniams dažniams (2 atlošo viršuje ir 2 atlošo apačioje) bei 1 LFE kolonėlė po kėde. Taip įgyvendinus 4+1 sistemą, kėdėje sėdintys vaikai dažnai bandė įvertinti iš kurios pusės skamba skirtinga garso medžiaga. Sukurtai apšvietimo sistemai taip pat būdingas erdvės siekis, todėl kintant garso ir šviesos medžiagos turiniui, tai tapo vaiko dėmesio atkreipimo ar/ir palaikymo instrumentu. 

Garso takelių charakteristika.    

Įvertinus sukurtos relaksacinės sistemos galimybes buvo sukurtos 24 kompozicijos. 5 kompozicijos (3, 6, 20, 21, 22) šio darbo autoriaus sukurtos kompozicijos. Prieš kuriant kompozicijas, būsimų tyrimo dalyvių tėvų buvo pasiteirauta kokio pobūdžio muziką vaikai dažniausiai klauso, todėl 5 kompozicijoms (2, 5, 7, 8, 23 ir 24) panaudoti originalūs, tačiau technologiškai parenti erdvinio garso sistemai kitų autorių muzikos kūriniai. Suprantama, kad numatant komercinius šios sistemos planus, reiktų gauti kompozitorių (išskyrus L.V.Bethoveną ir W.A.Moczartą) sutikimus naudoti jų kūrybą, tačiau atliktas tyrimas parodė, kad šių kompozicijų galima būtų ir atsisakyti. Įvertinant tai, kad autizmo spektro sutrikimų priežastis lieka gana neaiški, kuriant garso takelius bandyta komponuoti gana neįprastą vaikams muziką. Taip 1 ir 9 kompozicijose panaudoti ryškūs džiazo elementai, 10-16 kompozicijomis tapo Tibeto vienuolių atliekamos mantros. Tačiau verta pastebėti, kad šie eksperimentai nepasiteisino, nes minėtų kūrinių pasirinkimų sąraše nėra. Pokalbių su tėvais metu buvo išreikštas akademinės W.A.Moczarto ir L.V.Bethoveno muzikos poreikis. Šių autorių muzikos pagrindu buvo sukomponuotos 17, 23 ir 24 kompozicijos. Tačiau šie garso takeliai taip pat didelio pasisekimo nesulaukė.

Pritaikant kompozicijas erdvinio garso sistemai, originalūs kūriniai buvo išskaidyti į atskirus 4 takelius juose išskiriant žemų dažnių garsus. Šios technologijos pagrindu buvo sukuriamas penktasis takelis skirtas LFE (Low Frequency Effects) kolonėlei. Visiems takeliams buvo pritaikyta erdvinio garso (Digital Surround) technologija, todėl Kėdėje sėdintys vaikai skirtingą muzikinį turinį girdėjo per skirtingas kolonėles. Šia technologija siekta, kad vaikų klausymosi procesas iš nevalingo taptų valingu, padedančiu labiau įsigilinti į klausytoją supančią garsinę aplinką. Kompozicijos komponavimo pabaigoje atliktas garso takelių suvedimas. Kompozicijos išsaugotos stereo režimu, taikytas 16 bitų gylis ir 48000 Hz diskretizacija. Galutinis failų formatas – mp3.

1 lentelė

Tyrimui sukurtų ar parengtų naudojant kitų autorių medžiagą kompozicijų aprašas

Eil. Nr	Pavadinimas	Trukmė min.	Aprašas	Gamtos garsai	Dominuojantis instrumentas
1.	Džiazinė kompozicija	8,20	Tai džiazinės grupės Hammond Trio atliekamas originalus kūrinys, fone papildytas disonuojančiomis harmoninėmis slinktimis. Lyriška, skaidri faktūra.	-	Fortepijonas,
2.	Param Param	5,00	Džimba Nuotaikinga, ritmiška muzika	-	Vaikų balsai
3.	Tibeto giesmė	4,46	Kūrinio turinį sudaro lėtai kintančią harmoniją palaikantys žemi, bet švelnūs, vyrų choro balsus primenantys garsai, ryški fleitos melodija ir tarsi ją atkartojantys, bet tuo pačiu ir prieštaraujantys banginių balsai. Panaši dermės ir nederėjimo technika taikoma Berardo metode, siekiant aktyvinti abu smegenų pusrutulius iš dviejų kontrastuojančių garsų kurti trečiąjį bendrą.	Banginių balsai	Fleita ir banginių balsai
4.	Lullaby	5,52	Silverstate, Gondwanarain. Lyriška melodija, su papildomu žemų dažnių takeliu. Kartkartėmis girdisi Modalinis dainavimas. Aiškios, lėtai kintančios harmoninės slinktys. Aiškus ritmas.	Paukščių balsai	Bosinė gitara ir mušamieji instrumentai
5.	Aš žiūriu į tave, pasauli		SEL Originalus muzikos kūrinys.		Vokalas ir ritmo grupė.
6.	Rytmečio sapnas	6,20	Lyriška, skaidri kūrinio faktūra. Erdvinio garso technologija derinami du garos takeliai su paukščių balsais. Lėtai kintanti harmonija. Papildomas žemų dažnių takelis.	Paukščių balsai.	Fortepijonas
7.	Kake Make. Siubi Bam.		Originalus muzikos kūrinys Nuotaikinga, ritmiška, elementaru.
8.	Mėnesienos sonata	6.30	L.V.Bethovenas Jūros bangų ošimas fone	Jūros bangų ošimas	Fortepijonas
9.	Original Tunes	4,10	Hammond trio Džiazinė kompozicija.		Hammond vargonai, el. gitara
10.	Pirma mantra		Tibeto vienuolių atliekama mantra
11.	Antra mantra		Tibeto vienuolių atliekama mantra
12.	Ketvirta mantra		Tibeto vienuolių atliekama mantra
13.	Penkta mantra		Tibeto vienuolių atliekama mantra
14.	Šešta mantra		Tibeto vienuolių atliekama mantra
15.	Septinta mantra		Tibeto vienuolių atliekama mantra
16.	Aštunta mantra		Tibeto vienuolių atliekama mantra
17.	La Nature	6.33 min.	Quintessene Originalus muzikos kurinys ir jūros bangų ošimas fone.	Jūros bangų ošimas	Fleita
18.	Flute and pianoof the Meadow	7.46 min.	Prayer Pray, Originalus muzikos kūrinys		Fleita, fortepijonas
19.	Jibon Tumi Dhunia,	7.18 min.	Mriganka Mousom Originalus kūrins su paukščių balsais fone	Paukščių balsai	Blokfleita
20.	Jūros ošimas	8.58 min.	Šio tyrimo autoriaus darytas garso įrašas	Jūros bangų ošimas
21.	Paukščiai lietaus miške	20.56 min.	Šio tyrimo autoriaus darytas garso įrašas	Lietaus ir paukščių balsai
22.	Paukščiai dienai bundant	20.55 min.	Šio tyrimo autoriaus darytas garso įrašas
23.	Koncertas fortepijonui Nr. 21	5.32 min.	W.A.Moczartas	Kamerinis orkestras
24.	Andante in F Major	7.07 min.	W.A.Moczartas	Fortepijonas

2 lentelėje pateikiamos sukurtų garso takelių ir spalvų pasirinkimo dažnumo charakteristikos. 

2 lentelė

Muzikos kūrinių (garso takelių) ir spalvų preferencijos  tyrime

Eil. Nr.	Vardas, pavardė	Amžius (m)	Miestas	Mėgstama  spalva	Tikę takeliai	Situacijos charakteristika
	Aidas Baronas	13	Vilnius	Mėlyna	4	Vaikas labai įsitempęs
	Aidas Urbanavičius	16	Klaipėda		3, 18, 20,	Labai reagavo į muzikos pasikeitimą. Išsigandęs, monotoniškas elgesys
	Ayrton Gomez Umeck	10	Vilnius	Mėlyna	3	Linksmas vaikas
	Arminas Račickas	9	Klaipėda	Žalia, žydra	3, 18,	Seanso pradžioje buvo išsigandęs, bet vėliau atsipalaidavo. Mėgdžiojo muziką.
	Benas Gureckis	7	Šiauliai	Žalia	3, 6	Labai patiko Kėdė
	Benediktas Veselis		Vilnius	Žalia		Nenori muzikos
	Brigita Seniūnaitė	12	Šiauliai	Mėlyna	3, 6, 18, 20	Patiko spalvų kaita. 15-tą seanso minutę užmigo.
	Danielius Janutis	16	Klaipėda	Mėlyna ir žalia	3, 6, 17, 23
	Donatas Jankauskas	5	Klaipėda	Oranžinė ir žalia	2, 3,	Norėjo, kad seansas baigtųsi anksčiu.
	Edvinas Cinevskis		Vilnius	Žalia	6, 8,	Seanso metu labai atsipalaidavo
	Eiridas Šukys	3	Šiauliai	Geltona, oranžinė	3, 6,
	Etgaras Prakaitis	8	Šiauliai	Violetinė	2, 7, 20	Dainavo kartu su skambančia muzika
	Gintaras Lendraitis	7	Klaipėda	Žalia,	3, 6, 19,	Skambant 6 takeliui paprašė žalios spalvos
	Haroldas Macas		Šiauliai	Žalia	3, 19, 21	Labai reagavo į muziką
	Indra Lila Stankevičiūtė	8	Klaipėda	Mėlyna, violetinė, rožinė	3,19, 23	Teigiamai sureagavo į akademinę muziką
	Jonas Pitkauskas	3	Vilnius		3	Labai domisi pasiekiama technine įranga. Sunkiai sekėsi įtraukti vaiką į seanso veiklas.
	Lukas Baronas		Vilnius	Visos, išskyrus mėlyną		Nori neutralios muzikos
	Nojus Skapas	4	Šiauliai		3, 19, 20	Labai reagavo į muziką
	Paulius Bagamulskis	10	Šiauliai			Uždaros erdvės baimė. Ieškojo iš kur sklinda muzika. Vengė sėdėti Kėdėje.
	Povilas Dambrauskas	9	Šiauliai	Žalia, raudona	3, 6, 21,	Skambant 17-tam takeliui paprašė Kėdės „apkabinimo“, skambant 8 takeliui – žydros spalvos.
	Simas Žernauskas	12	Vilnius	Mėlyna ir salotinė	20, 22	Užsimerkęs klausosi muzikos
	Timūras Šurubura	4	Vilnius	Mėlyna, salotinė, raudona	2	Iš karto sureagavo dingus garsui
	Tomas Ramonaitis	7	Vilnius	Raudona, geltona, rožinė, violetinė	3	Mėgsta uždarą erdvę
	Valentinas Bacevičius	3	Vilnius	Žalia ir geltona. Nepatiko raudona.	3, 6	Labai reaguoja į spalvas
	Simas Montvydas	12	Klaipėda	Raudona,	3, 4, 6, 19	Įsitempęs ir apsnūdęs vaikas.
	Vakarė Tirevičiūtė	4	Klaipėda		3, 4, 19, 20	Ypač sunkūs sveikatos sutrikimai
	Vilius Butkus	7	Klaipėda	Žalia	3, 15, 19	Labai neramus, sunkūs sutrikimai. Ieško iš kur sklinda muzika.

3 lentelė

Dažniausiai pasirinkti garso takeliai ir spalvos

Garso takelių pasirinkimas	Spalvos pasirinkimas
Takelio numeris	Pasirinkimo dažnumas	Spalva	Pasirinkimo dažnumas
3	19	Žalia	11
6	9	Mėlyna	6
19	7	Raudona	4
2	3	Oranžinė	2
4	3	Violetinė	2
18	3	Rožinė	2
20	3	Salotinė	2
21	2	Geltona	2
23	2	Žydra	1
7	1
8	1
17	1
22	1

Tyrimo eigoje buvo testuojami visi garso takeliai (24) ir visos įmanomos, Kėdės galimybėmis išgaunamos spalvos. 3-čioje lentelėje nurodomi tik tie garso takeliai, kurie akivaizdžiai tiko tiriamiesiems. Buvo atvejų, kai tiriamieji išreiškė norą pakeisti muziką, arba jų elgesys rodė, kad jie jaučia diskomfortą. Tokie, tyrimu atmesti takeliai buvo: 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 24. Tai gi „atmestųjų“ garso takelių kategorijai priskirtinos džiazo kompozicijos, pramoginės muzikos kūrinys, Tibeto vienuolių atliekamos mantros. Labiausiai pasiteisino trečia kompozicija (19 naudojimo atvejų), kurioje fleitos atliekama melodija derinama su banginių balsais, o fone girdisi lėtai kintantis harmoninis pritarimas bei vandens garsai. Pasisekusiais galima pavadinti ir 6 ir 19 garso takelius (atitinkamai 9 ir 7 naudojimo atvejai). Atkreiptinas dėmesys, kad juose taip pat dominuoja minkštas, žemais dažniais persmelktas lėtai kintantis harmoninis fonas, fleitos arba pavieniais aukšti skaidrūs garsai ir paukščių balsai. Likusių garso takelių naudojimas pasiskirstė gana vienodai.

Kalbant apie spalvų pasirinkimo dažnumą, neabejotinas lyderis – žalia spalva. Tačiau analizuojant jos pasirinkimo aplinkybes paminėtina, kad ši spalva dažniausiai derėjo skambant lyrinei, su lėtomis harmoninėmis slinktimis muzikai. Būtent tokia muzika lyderiauja ir muzikos kūrinių pasirinkime. Tai gi galime konstatuoti tiesioginę muzikos ir spalvų pasirinkimo priklausomybę. Gana keista galima būtų pavadinti tiriamųjų reakciją į raudoną spalvą. Tai tikrai nėra dažnas pasirinkimas, tačiau abejingų šiai spalvai nebuvo daug: vieniems ji patiko (4 atvejai), o kiti iš karto pareiškė jos nemėgstą. Mėlyna spalva daugeliu atvejų buvo aktuali skambant nuotaikingai muzikai (2, 8 ir 17 garso takeliai).

Remiantis šia garso takelių ir spalvų pasirinkimo bei jų derinimo analize galima teigti, kad šis procesas nėra atsitiktinis. Jis gali būti valdomas sistemą valdančio operatoriaus ar kito asmens bei paties tiriamojo. Atlikus daugiau tokios garsinės ir spalvinės medžiagos integracijos tyrimų galima tikėtis labai paslankios, ASS turinčių asmenų relaksacijai ir atsipalaidavimui tinkančios sistemos.

4. Rekomendacijos

Šiuo projektu siekta sukurti relaksacinės sistemos prototipą. Manau, tai pavyko visiškai puikiai. Tačiau galvojant apie tolesnį produkto tobulinimą ir diegimą komerciniais tikslais derėtų pagalvoti apie sistemos valdymo patikimumą.

Antras tobulintinas aspektas – šviesos gaubto mobilumas. Tačiau neabejotinas dabar sukurto geras aspektas yra tai, kad šviesa sklinda iš visų pusių ir sklinda tarsi spalvotomis juostelėmis. Tačiau sistema, kurioje spalvas ar jų pasirinkimą valdo sistemos operatorius natūraliai praranda interaktyvumą, kuris panašiose relaksacinėse sistemose labai svarbus. Būtent sistemos interaktyvumas padėtų Kėdėje sėdinčiam pasijusti proceso dalimi.

Ataskaitą parengė projekto tyrėjas

Doc. Dr. Vytautas Žalys

5. Literatūros sąrašas

Babbitt, E.: The Principles of Light and Colour: The Healing Power of Colour. 1878, Reprint, Secaucus N.J.: Citadel, 1976.

Birrin, F.: Color Psychology and Color Therapy. Secaucus, N.J.: Citadel, 1978.

Braboszcz, C., Delorme, A. (2011). Lost in thoughts: Neural markers of low alertness during mind wandering. Neuroimage 54, 3040-3047.

Foster, D. S. (1990). EEG and subjective correlates of alpha frequency binaural beats stimulation combined with alpha biofeedback (Dissertation thesis). Available at WorldCat database (OCLC No. 22368972).

Freunberger, R., Werkle-Bergner, M., Griesmayr, B., Lindenberger, U., Klimesch, W. (2011). Brain oscillatory correlates of working memory constraints. Brain Research, 1375, 93-102.

Grandin, T. (1995). Thinking in pictures. New York: Doubleday.

Grinker, R. (2007). Unstrange minds: Remapping the world of autism. New York: Basic Books.

Hughes, R. (2003). Running with Walker: A memoir. New York: Jessica Kingsley.

Kennerly, R. C. (1994). An empirical investigation into the effect of beta frequency binaural beat audio signals on four measures of human memory. (Department of Psychology, West Georgia College, Carrolton, Georgia).

Lachat, F., Hugueville, L., Lemaréchal, J. D., Conty, L., George, N. (2012). Oscillatory brain correlates of live joint attention: A dual-EEG study. Frontiers in Human Neuroscience, 6, 156- 162.

Palva, S., Palva, J. M., 2007. New vistas for alpha frequency band oscillations. Trends in Neuroscience, 30, 150-158.

Park, C. (2001). Exiting Nirvana: A daughter’s life with autism. Boston, MA: Little, Brown.

Rimland, B., & Edelson, S. (1995). Brief report: A pilot study of auditory integration training in autism. Journal of Autism and Developmental Disorders, 25, 61–70.

Rogers, S., Hepburn, S., & Wehner, E. (2003). Parent reports of sensory symptoms in toddlers with autism and those with other

Wurtman, Richard u.a.: The Medical and Biological Effects of Light. In: Annals of the New York Academy of Sciences, Vol. 453, 1985