LudoMi e il suo approccio multisensoriale trovano il loro fondamento scientifico nella teoria dell’“Embodied Cognition” [1] secondo cui lo sviluppo delle funzioni cognitive umane è fortemente correlato all’esperienza sensoriale. Di conseguenza, è importante coinvolgere i bambini fin dalla tenera età in attività che stimolano tutti i sensi.

L’ esperienze che coinvolgono in modo mirato i sistemi vestibolari, propriocettivi e tattili è particolarmente importante nei bambini con disabilità cognitiva (nei quali le capacità sensoriali sono spesso compromesse) al fine di migliorare le capacità di interpretare ed integrare gli stimoli in modo corretto [2][3][4].

Molte scuole “speciali” all’estero e pochissimi centri italiani utilizzano a questo scopo delle “Stanze Multisensoriali”, di solito basate su un “prodotto” commerciale denominato “Snoezelen” [5][6] che offre una varietà di oggetti, giocattoli, arredi di varie forme e materiali. Tuttavia questi elementi non sono integrati tra di loro, non sono interattivi (cioè non seguono una logica “azione→stimolo”), non sono controllabili digitalmente, e gli stimoli non sono estendibili o personalizzabili dal caregiver. Di conseguenza, le esperienze nelle “Snoezelen” risultano ripetitive per le persone con disabilità, poco adatte ad attività di gruppo, e faticose da gestire per i caregiver.

Le Stanze Magiche create in LudoMi superano queste limitazioni ed utilizzano tecnologie digitali avanzate per trasformare una normale stanza gioco in uno spazio “smart” programmabile e controllabile in modo interattivo, dove i bimbi sono esposti a una varietà di stimoli: visivi (proiezioni di video o animazioni, luci, bolle di sapone), sonori, tattili e olfattivi. Gli stimoli sono attivati eseguendo gesti e movimenti nello spazio o manipolando materiali fisici come giocattoli, oggetti, tessuti. Stimoli multisensoriali, contenuti digitali, e attività nella Stanza Magica sono progettate seguendo metodi di Partecipatory Design [7], ponendo i bambini e i loro caregiver al centro del processo di ideazione e creazione delle soluzioni tecnologiche.

Rispetto alle stanze multisensoriali tradizionali come Snoezelen, le esperienze ludico-educative nella Stanza Magica hanno un potenziale maggiore per i bambini con disabilità cognitiva sono più:

• personalizzabili [8][9][10]; attraverso una semplice applicazione su tablet, il caregiver può controllare remotamente i vari dispositivi e configurare ogni esperienza nella stanza in base alle esigenze del singolo bimbo o del gruppo, modificando intensità, durata e orchestrazione degli stimoli e delle sequenze azione→stimolo, e aggiungendo nuovi contenuti audio-visivi;
• stimolanti e coinvolgenti, per due ragioni: i) in generale, le tecnologie interattive esercitano un’enorme attrattività sui bambini (soprattutto coloro con disabilità cognitiva [11][12]); ii) le tecnologie basate sulla interazione tattile e corporea hanno dimostrato di promuovere lo sviluppo della relazione adulto-bambino e quella con i pari [13][14][15].

INNOVAZIONE TECNOLOGICA

La tecnologia sottostante la Stanza Magica sviluppata in LudoMi è un “cyberphysical system” innovativo per le sue caratteristiche tecniche e funzionali, per portabilità e scalabilità, e per la ricchezza, varietà e adattività delle esperienze ludico-educative offerte. Nell’attuale stato dell’arte, esistono alcuni prototipi di sistemi multisensoriali interattivi progettati per la disabilità, ad es. SensoryPaint [12] e MEDIATE [16]. Nessuno di questi prodotti di ricerca offre però la flessibilità e la potenza tecnologica della Stanza Magica, né permette di offrire una comparabile varietà di stimoli sensoriali, di oggetti smart e di attività per i bimbi, né offre un’ analoga capacità di controllo digitale e personalizzazione. LudoMi capitalizza sui risultati di un precedente progetto europeo (P3S [17] [18] e video) durante il quale è stata prototipizzata e sperimentata una piattaforma hardware e software per la programmazione e il controllo di un limitato insieme di sensori e attuatori. LudoMi affronta una sfida tecnico-scientifica più ambiziosa: la Stanza Magica LudoMi richiede di gestire una rete di sensori e attuatori molto più vasta e variegata, di creare una gran varietà di nuovi oggetti e materiali digitalmente arricchiti ed interattivi, e di integrare funzionalità di personalizzazione.

VALIDAZIONE

L’innovatività di LudoMi sta anche nella sperimentazione, unica nel suo genere per complessità e dimensione. Le validazioni empiriche della tecnologia interattiva per soggetti con disabilità sono intrinsecamente molto difficili, e il totale dei partecipanti negli studi empirici esistenti varia tra 3 e 20. LudoMi ha installato due Stanze Magiche in due scuole primarie a Cornaredo (MI) e sta conducendo una sperimentazione sul campo, iniziata a Marzo 2019, che durerà 6 mesi e coinvolgerà oltre 800 bimbi, 58 insegnanti, e 51 classi. La sperimentazione utilizza metodi rigorosi, elaborati in psicologia, pedagogia, linguistica, e neuro-scienza, per progettare lo studio, definire i protocolli di escuzione, e misurare i benefici della Stanza Magica in termini di benessere, apprendimento, e sviluppo di autonomie nei bambini, e di “soddisfazione generale” di tutti gli utenti coinvolti (alunni, educatori, e genitori).

REFERENZE

1. Wilson, Margaret. “Six views of embodied cognition.” Psychonomic bulletin & review 9.4 (2002): 625-636.
2. Shams, L. and Seitz, A.R., 2008. Benefits of multisensory learning. Trends in cognitive sciences, 12(11), pp.411-417.
3. Iarocci, G. and McDonald, J., 2006. Sensory integration and the perceptual experience of persons with autism. Journal of autism and developmental disorders, 36(1), pp.77-90.
4. American Psychiatric Association, 2013. Diagnostic and statistical manual of mental disorders (DSM-5®). American Psychiatric Pub.
5. Lancioni, G.E., Cuvo, A.J. and Òreilly, M.F., 2002. Snoezelen: an overview of research with people with developmental disabilities and dementia. Disability and rehabilitation, 24(4), pp.175-184.
6. Hulsegge, J. and Verheul, A., 2005. Snoezelen: another world. Chesterfield, UK: Rompa.
7. Guha, M. L., Druin, A., & Fails, J. A. (2008, June). Designing with and for children with special needs: an inclusionary model. In Proceedings of the 7th international conference on Interaction design and children (pp. 61-64). ACM.
8. Garzotto, F., Gelsomini, M., Matarazzo, V., Messina, N., & Occhiuto, D. (2017, June). Creating Social Stories as Wearable Hyper-Immersive Virtual Reality Experiences for Children with Neurodevelopmental Disorders. 2017 Conference on Interaction Design and Children (pp. 431-437). ACM.
9. Bonarini, A., Garzotto, F., Gelsomini, M., Romero, M., Clasadonte, F., & Yilmaz, A. N. Ç. (2016, August). A huggable, mobile robot for developmental disorder interventions in a multi-modal interaction space. Proc. IEEE Int. Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN) 2017.
10. Bonarini, A., Clasadonte, F., Garzotto, F., Gelsomini, M., & Romero, M. Playful interaction with Teo, a Mobile Robot for Children with Neurodevelopmental Disorders. Proc. 7th Int. Conference on Software Development and Technologies for Enhancing Accessibility and Fighting Info-exclusion 2017 (pp. 223-231). ACM.
11. Wilson, P.N., Foreman, N. and Stanton, D., 1997. Virtual reality, disability and rehabilitation. Disability and rehabilitation, 19(6), pp.213-220.
12. Zalapa, R. and Tentori, M., 2013, November. Movement-Based and Tangible Interactions to Offer Body Awareness to Children with Autism. In UCAmI (pp. 127-134).
13. Garzotto, F., Gelsomini, M., Pappalardo, A., Sanna, C., Stella, E., & Zanella, M. Monitoring and Adaptation in Smart Spaces for Disabled Children. Int. Conference on Advanced Visual Interfaces 2016 (pp. 224-227). ACM.
14. Tam, V., Gelsomini, M., & Garzotto, F. (2017, March). Polipo: a Tangible Toy for Children with Neurodevelopmental Disorders. In Proc. Int. Conference on Tangible, Embedded, and Embodied Interaction 2016.
15. Arquilla V.; Simonelli G.; Genco D.; Guaricci F. (2016), New perspectives for an open and peer educational model in design field: the cometa project, INTED 2016, IATED, Valencia
16. Parés, N., Carreras, A., Durany, J., Ferrer, J., Freixa, P., Gómez, D., Kruglanski, O., Parés, R., Ribas, J.I., Soler, M. and Sanjurjo, À., 2004. MEDIATE: An interactive multisensory environment for children with severe autism and no verbal communication. In Proc. of the Third International Workshop on Virtual Rehabilitation.
17. Agosta, G., Borghese, L., Brandolese, C., Clasadonte, F., Fornaciari, W., Garzotto, F., Gelsomini, M., Grotto, M., Frà, C., Noferi, D. and Valla, M., 2015, August. Playful Supervised Smart Spaces (P3S) – A Framework for Designing, Implementing and Deploying Multisensory Play Experiences for Children with Special Needs. In Digital System Design (DSD), 2015 Euromicro Conference on (pp. 158-164). IEEE.
18. Garzotto, F., & Gelsomini, M. (2018). Magic Room: A Smart Space for Children with Neurodevelopmental Disorder. IEEE Pervasive Computing, 17(1), 38-48.

M. Gelsomini, G. Cosentino, M. Spitale, M. Gianotti, F. Riccardi, B. Bonadies, D. Fisicaro, A. Piselli, E. Beccaluva, G. Leonardi, L. Di Terlizzi, M. Zinzone, S. Alberti, C. Rebourg, M. Carulli, F. Garzotto, V. Arquilla, M. Bisson, B. Del Curto, M. Bordegoni. Magika, a Multisensory Environment for Play, Education and Inclusion. 2019. In Proceedings of the ACM CHI Conference on Human Factors in Computing Systems Extended Abstracts. May 4-9, 2019, Glasgow, Scotland UK.

G. Cosentino, G. Leonardi, M. Gelsomini, M. Spitale, M. Gianotti, F. Garzotto, V. Arquilla. 2019. GENIEL: an auto-generative intelligent interface to empower learning in a multi-sensory environment. 2019. In Proceedings of the ACM IUI International Conference on Intelligent User Interfaces: Companion. 2019, Los Angeles, USA.