Projekte

Zielsetzung

BeACTIVE fokussiert sich auf eines der größten Gesundheitsprobleme unserer Welt: physische Inaktivität. Mittels mobiler Technologien soll ein selbstlernendes System entwickelt werden, das mithilfe künstlicher Intelligenz die Bewegungsförderung zur richtigen Zeit und im richtigen Umfeld unterstützt.

Das Institut für Sport und Sportwissenschaft und das FZI Forschungszentrum Informatik arbeiten gemeinsam daran, das Thema Künstliche Intelligenz aufzugreifen und mit aktuellen Methoden zur Messung alltäglicher körperlicher Aktivität (z. B. Beschleunigungsmessung) zu verknüpfen und neue Algorithmen zu entwickeln. Insbesondere konzentriert sich das Projekt auf eines der schwerwiegendsten globalen Gesundheitsprobleme: körperliche Inaktivität. Die Weltgesundheitsorganisation sieht in digitalen, mobilen Technologien (z. B. just-in-time adaptive interventions) den vielversprechendsten Ansatz zur Lösung dieses Gesundheitsproblems. Das Potenzial dieser innovativen Methoden wird noch nicht ausgeschöpft, da selbstlernende Echtzeitsysteme auf Basis von KI aufgrund fehlender Data-Science-Kompetenzen in den Gesundheitswissenschaften nicht verfügbar sind. Diese sind jedoch unerlässlich, um sicherzustellen, dass die mobilen Systeme (einschließlich Beschleunigungsmessung und elektronische Tagebücher) und die aufgezeichneten multimodalen Datenquellen die Menschen nicht nur zu einer Pause vom Sitzen oder zu mehr körperlicher Aktivität auffordern, sondern dies zu individuell günstigen Zeiten tun und in günstigen Umgebungen. Zum Testen, Kombinieren und Trainieren der KI-Algorithmen steht eine einzigartige Datenbasis aus vorangegangenen Forschungsprojekten zur Verfügung.

Zielsetzung

Auswirkungen von bewegungsbezogenen Unterbrechungen des sedentären Verhaltens auf affektive und kognitive Parameter im Alltag.

Laufzeit

• Mai 2022 - April 2025

Beteiligte Institutionen und Partner

• Prof. Dr. Ulrich Ebner-Priemer
  Karlsruhe Institute of Technology
  Department of Sport and Sport Science, Chair of Applied Psychology
   
• Prof. Dr. Florian Schmiedek
  Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation
  Bildung und Entwicklung
   
• Dr. Andreas Neubauer
  Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation
  Bildung und Entwicklung

Beschreibung

Bereits bekannt ist, dass sedentäres Verhalten mit psychischen und physischen Erkrankungen assoziiert ist. Zum besseren Verständnis temporärer Determinanten und Konsequenzen von bewegungsbezogenen Unterbrechungen des sedentären Verhaltens, sollten vor allem kognitive und affektbezogene Parameter auf intraindividueller Ebene mit der Methodik des Ambulanten Assessments (AA) untersucht werden. Die zentralen Fragestellungen dieses Projekts zielen darauf ab, unter der Verwendung eines neu entwickelten intraindividuellen-Designs (WPED), den kausalen Effekt von bewegungsbezogenen Unterbrechungen des sedentären Verhaltens auf die Parameter Stimmung und Arbeitsgedächtnis im Alltag zu untersuchen.

Projektleitung

 

Dr. Marco Giurgiu +49 721 608 - 41974 marco.giurgiu∂kit.edu	Irina Timm +49 721 608 - 41973 irina.timm∂kit.edu

 

Wissenschaftliche Hilfskräfte

Bipolare Störungen sind schwere, chronische Erkrankungen gekennzeichnet durch wiederholt auftretende depressive und (hypo-)manische Episoden. Da diese Episoden mit deutlichen Einschränkungen im Sozialverhalten und beruflicher Funktionalität einhergehen können sind präventive Maßnahmen von großer Bedeutung. Wir führen eine randomisierte, multizentrische, verblindete klinische Studie durch mit einer Interventions- und einer Kontrollgruppe. In einer 18-monatige Interventionsphase wird untersucht, ob frühe Warnsignale auf das Auftreten depressiver oder (hypo-)manischer Episoden hinweisen und ob eine darauffolgende schnelle therapeutische Intervention die Zeit bis zum Auftreten einer klinischen Episode verlängert. Im Detail monitoren wir mit Smartphones kontinuierlich die Kommunikation (Anzahl und Umfang Telefonate, Textnachrichten, Internetnutzung), Bewegungsverhalten (Anzahl Schritte pro Tag und Dauer von Fortbewegungsarten wie Gehen, Fahrrad fahren, Fahrzeugnutzung), sowie den zurückgelegten Weg mittels GPS. In einer vierwöchigen Baselinephase werden individuelle Warnschwellen für die mit dem Smartphone erfassten Daten festgelegt. Darauf erfolgt eine Randomisierung der Patienten in die Kontroll- oder die Interventionsgruppe. Die Patienten beider Gruppen erhalten eine regelmässige therapeutische Betreuung. Zusätzlich erhalten die Patienten der Interventionsgruppe eine schnelle theraputische Intervention, wenn die koninuierlich erhobenen Smartphonedaten eine Überschreitung der individuellen Warnschwellen aufweisen.

Beteiligte Institutionen

• TU Dresden
• HU Berlin
• RUB Bochum
• Goethe Universität Frankfurt
• UKE Hamburg
• LMU München
• Neuruppiner Kliniken
• Universität Tübingen

Ziel des Projektes ist die Erforschung von in Echtzeit gewonnenen Alltags-Audiosignalen als Informationsquelle für affektive Zustände. Dabei werden neben der technischen Entwicklung einer Erfassungsmethode auch ethische Aspekte in Betracht gezogen und eine Validierung im Feld angestrebt.

Laufzeit

• 3 Jahre

Beteiligte Institutionen

• KIT KD2School (http://kd2school.info/)
• University Bremen (https://www.uni-bremen.de/csl)

Der Fortschritt mobiler Technologien in den letzten Jahren ermöglicht es, Prozesse im täglichen Leben zu untersuchen, beispielsweise durch Digital Phenotyping, Smartphones und Wearables. Die Erkenntnisse können u.a. als Input für adaptive Systeme genutzt werden. Der Fokus dieses Projekts liegt auf Affekt, einer der zentralsten Determinanten adaptiver Systeme. Aufbauend auf den jüngsten Entwicklungen des Affective Computings werden Merkmale der Stimme bzw. gesprochener Sprache aus dem Alltag, die wiederum Hinweise auf den affektiven Zustand des Sprechers geben, extrahiert. Es werden u.a. klinische Stichproben untersucht, da diese häufig maximal unterschiedliche Affekte im Alltag erleben.

• Mental mHealth Lab/ Angewandte Psychologie
• TECO
• Cognitive Systems Lab (Bremen)

In dieser Multicenter-Studie untersuchen wir an fünf verschiedenen Studienstandorten hoch- und niederfrequente Stimmungsschwankungen bei jungen Menschen mit bipolarer Störung, Borderline-Persönlichkeitsstörung und ADHS  mittels ambulantem Assessment (AA). Über ein Jahr hinweg werden wir neben elektronischen Tagebüchern auch digitale Phänotypisierung einsetzen, um einen besseren Einblick in das Verhalten der Menschen zu gewinnen, z.B. in ihr Aktivitäts- oder Kommunikationsverhalten. Um Muster in der affektiver Dynamik zu analysieren, werden wir das DynAffect-Modell, das eine eine personenspezifische "affektive Homebase" als affektiven Grundzustand eines Organismus annimmt, um eine zweite (bzw. dritte) affektive Homebase während depressiver (oder manischer) Episoden erweitern. Darüber hinaus werden wir die Auswirkungen von Stress, Schlaf und polygenetischer Risikoscores auf die Parameter des modifizierten DynAffect-Modells untersuchen.

Laufzeit

• 36 Monate

Beteiligte Institutionen

• Prof. Dr. Andreas Reif, Department of Psychiatry, Psychosomatic Medicine and Psychotherapy, Goethe University Frankfurt
• Prof. Dr. J. Antoni Ramos-Quiroga, Vall d’Hebron Research Institute, Barcelona
• Prof. Dr. Giovanni de Girolamo, IRCCS Istituto Centro San Giovanni di Dio Fatebenefratelli, Brescia
• Prof. Dr. Jan Haavik, University of Bergen; Prof. Dr. Nader Perroud, University Hospitals of Geneva

Das Verbundprojekt EMPOWERYOU setzt sich zum Ziel Pflege- und Adoptionsfamilien sowie Kinder und Jugendliche in Fremdunterbringung bei der Bewältigung früherer traumatischer Erfahrungen zu unterstützen und dem Risiko zukünftiger Mobbing- und Gewalterfahrungen entgegenzuwirken. In dem durch das mental mHealth lab begleitete Teilprojekt sollen dynamischen Interaktionen zwischen Reviktimisierungserfahrungen und sozialer Informationsverarbeitung im Alltag der betroffenen Kinder und Jugendlichen untersucht werden. Die Methodik des Ambulanten Assessments via Smartphones soll Einblicke in diese dynamischen Interaktionen ermöglichen. Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Beteiligte Institutionen

• Prof. Dr. Kerstin Konrad
• Klinische Neuropsychologie
• Uniklinik RWTH Aachen

Das übergeordnete Ziel des Konsortiums ist es, Pflege- und Adoptionsfamilien sowie Kinder und Jugendliche in Fremdunterbringung bei der Bewältigung früherer traumatischer Erfahrungen zu unterstützen und dem potentiellen Risiko einer zukünftigen Viktimisierung entgegenzuwirken. Dazu bauen wir auf den Erkenntnissen aus dem GROWTREAT-Projekt der ersten Förderperiode auf und untersuchen (1) Faktoren, die zu (Re-) Viktimisierungserfahrungen bei Kindern und Jugendlichen in Fremdunterbringung beitragen (mit einem Schwerpunkt auf Mobbing-Erfahrungen als Opfer oder Täter). Weiterhin sollen (2) innovative Methoden zur Erhebung von Mobbing-Erfahrungen und verzerrten sozialen Informationsverarbeitungsmustern zur Anwendung gelangen (insbesondere Methoden des ambulatorischen Assessments). Auf dieser Grundlage sollen (3) zwei maßgeschneiderte Präventionspakete unter Beteiligung aller relevanten Expertise-Quellen (einschließlich der Teilnehmer selbst) für unterschiedliche Altersgruppen entwickelt werden. Im Anschluss werden (4) die Auswirkungen eines multifaktoriellen, internetbasierten Präventionsprogramms für die Betreuung jüngerer Kinder und Jugendlicher in Fremdunterbringung (im Alter von 8 bis 13 Jahren) auf die (Re-) Viktimisierung analysiert. Es wird weiterhin (5) die Wirksamkeit eines internetbasierten Präventionsprogramms für ältere Jugendliche bzw. junge Erwachsene mit einem Fremdunterbringungshintergrund (im Alter von 14 bis 21 Jahren) im Hinblick auf eine Senkung des Risikos einer (Re-) Viktimisierung überprüft.

Wir komplementieren zwei Projekte (A1 und A2) dieses Konsortiums mit einer E-Diary Erhebung, um psychosoziale Prozesse besser verstehen zu können und den Einfluss von Interventionen im realen Leben untersuchen zu könnnen.

Beteiligte Institutionen

• Prof. Michael Huss
• Dipl.-Psych. Florian Hammerle (Universitätsmedizin Mainz)
• Prof. Svenja Taubner, Dr. Julia Holl (Universitätsklinikum Heidelberg)

START A1: Eine randomisierte, wartelistenkontrollierte, multizentrische Studie um die START – Intervention für jugendliche Flüchtlinge mit Postraumatischer Belastungsstörung evaluieren zu können.

Posttraumatische  Belastungsstörungen haben eine hohe Prävalenz unter Flüchtlingen, aber Zugang zu therapeutischen Hilfsangeboten in Deutschland haben zur Zeit nur wenige. Wir vervollständigen die Evaluation der START A1 – Intervention mit Hilfe einer einwöchigen Smartphone Erhebung. Diese findet einmal vor und drei mal nach der Intervention statt. Durch die Erhebung im Alltag mittels Smartphones beabsichtigen wir den Einfluss der Intervention im alltäglichen Leben der Patienten untersuchen zu können. Weiteres Ziel der Studie ist die Analyse von psychosozialen Prozessen, insbesondere reziproken Effekten von Stress, Traumasymptomen, sozialen Konflikten, Diskrimination und Emotionen.

START A2: Eine mentalisierungsbasierte Präventive Intervention für Krippen, die mit traumatisierten Kleinkindern von Geflüchteten arbeiten.

Die Studie evaluiert ein mentalisierungsbasiertes Präventionsprogramm für Krippenmitarbeiter/innen, welche sich vor allem um auf die Eingewöhnungsphase der Kleinkinder in der Krippe fokussiert. Wir ergänzen auch hier das Evaluationsprogramm mit einer E-Diary Erhebung, welche eine Arbeitswoche vor und eine Arbeitswoche nach der Intervention stattfinden wird. Wir sind inbesondere interessiert an möglichen Unterschieden in der Mentalisierung der Krippenmitarbeiter/innen je nach kulturellem Hintegrund der Interaktionspartner. Weiterhin interessieren wir uns für den Zusammenhang von Mentalisierung und Emotionen, Selbstwirksamkeit und wahrgenommenen Stress während Interaktionen der Krippenmitarbeiter/innen mit den Kindern oder Eltern, um die Effektivität der Intervention weiter zu belegen.

Zielsetzung

Entwicklung einer Smartphone-gestützten Methode zur Erfassung von Ernährungsmustern und impulsiven Verhaltensweisen, um die Interaktionen zwischen körperlicher Aktivität, Ernährung sowie impulsivem und zwanghaftem Verhalten zu untersuchen.

Laufzeit

• September 2017 - September 2022

Beteiligte Institutionen und Partner

• Prof. Dr. Ulrich Ebner-Priemer
  Karlsruhe Institute of Technology
  Department of Sport and Sport Science, Chair of Applied Psychology

• Prof. Andreas Reif
  Klinikum der Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt/Main
  Psychosomatic Medicine and Psychotherapy

• Dr. Silke Matura
  Klinikum der Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt/Main
  Psychosomatic Medicine and Psychotherapy

Um zu testen, ob körperliche Aktivität mit Ernährungsmustern interagiert und impulsive oder zwanghafte Verhaltensweisen hierdurch modifiziert werden können, entwickeln wir unsere mHealth-App weiter, die bereits im CoCA-Projekt implementiert wurde. Das mobile Messinstrument erfasst Nahrungszufuhr, körperliche Aktivität, den zirkadianen Rhythmus sowie impulsives und zwanghaftes Verhalten. Impulsivität wird hierbei sowohl über subjektive Ratings, als auch über neuropsychologische Messungen mittles kognitiver Tests am Smartphone realisiert. Die Studie ist Teil des EU-finanzierten Projekts “Effects of Nutrition and Lifestyle on Impulsive, Compulsive, and Externalizing behaviors” (Eat2beNICE), das epidemiologische, genetische und psychologische Experimentalstudien vereint, um die Effekte von Ernährungsverhalten auf psychische Erkrankung zu erforschen. Weitere Informationen lassen sich der Website des Projekts entnehmen: http://newbrainnutrition.com.

Zielsetzung

Erprobung von smartphone-gestützten sport- und lichttherapeutischen Interventionen zur Prävention und Behandlung von Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörungen und dessen Komorbiditäten bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen.

Laufzeit

• Januar 2016 - Juni 2021

Beteiligte Institutionen und Partner

• Prof. Dr. Ulrich Ebner-Priemer
  Karlsruhe Institute of Technology
  Department of Sport and Sport Science, Chair of Applied Psychology

• Prof. Jonna Kuntsi
  King’s College London
  Institute of Psychiatry, Psychology and Neuroscience

• Prof. Andreas Reif
  Klinikum der Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt/Main
  Psychosomatic Medicine and Psychotherapy

• Prof. Christine Freitag
  University Hospital of Frankfurt/Main
  Department of Child and Adolescent Psychiatry, Psychosomatics and Psychotherapy

• Prof. Josep Antoni Ramos-Quiroga
  Hospital Universitari Vall d‘Hebron
  Department of Psychiatry

• Prof. Jan Buitelaar
  Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour
  Departments of Human Genetics, Psychiatry and Cognitive Neuroscience

Als Teil des EU-finanzierten Forschungsprojekts Comorbid Conditions of ADHD (CoCA) untersuchen wir die Wirksamkeit non-pharmakologischer Interventionen zur Verbesserung der Kernsymptomatik sowie komorbider Störungsbilder bei ADHS-diagnostizierten Patient*innen und gesunden Kontrollen. Mittels der hierfür entwickelten mHealthApp und tragbaren Bewegungssensoren erheben wir eine Vielzahl physio- und psychometrischer Variablen im ambulanten Setting. Die Versuchspersonen führen smartphone-gestützte elektronische Tagebücher, die u.a. die momentane Stimmung und das Erleben emotionaler Ereignisse erfassen. Der Sensor verarbeitet Messsignale zur Lagebestimmung, 3D-Beschleunigung oder Lichtsituation, aus denen sich ein großes Spektrum sekundärer Parameter errechnen lässt (vgl. Energieumsatz, Schrittzahl, Schlafdauer). Die erprobten Sport- und Lichttherapien werden durch Erinnerungstrigger, Instruktionsvideos und tägliches Feedback ebenfalls mithilfe der mHealthApp angeleitet.