2021 - O Rastreamento Ocular, uma tecnologia capaz de identificar para onde os olhos se dirigem e as respostas das pupilas e íris a uma variedade de situações, está progredindo de forma significativa. Esta técnica envolve uma câmera de vídeo de alta definição que adquire dados ao analisar um rosto. Conforme indicado em uma análise recente, esses dados podem revelar uma vasta gama de informações sobre a personalidade de um indivíduo quando processados por sistemas avançados de análise de dados. Conforme descrito no artigo, a investigação demonstra que os dados de rastreamento ocular podem conter de modo implícito informações sobre a identidade biométrica de um utilizador, como sexo, idade, etnia, peso, ...
características de personalidade, padrões de consumo de substâncias, estado emocional, aptidões e habilidades, temores, interesses e até preferências sexuais. Além disso, determinadas métricas de rastreamento ocular podem identificar processos cognitivos específicos, sendo úteis no diagnóstico de várias condições de saúde física e mental. De acordo com um estudo publicado na Grandview Research, esses dados são empregados para investigar uma ampla gama de condições psiquiátricas e neurológicas, incluindo transtorno do espectro autista (TEA), transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), transtorno obsessivo-compulsivo (TOC), mal de Parkinson, Alzheimer, esquizofrenia, entre outras.
Funcionamento
Os sistemas de rastreamento ocular são capazes de determinar a direção para onde os olhos se voltam, inferindo o que está sendo observado. No entanto, essa análise vai além disso. Eles também podem acompanhar a duração das fixações, movimentos rápidos dos olhos entre as fixações, movimentos suaves de exploração e fatores como a aceleração e a máxima velocidade dos movimentos oculares.
Adicionalmente, podem observar expressões faciais, movimentos das sobrancelhas, quantidade e profundidade das rugas ao redor dos olhos, formato dos olhos e tom de pele. Os olhos são frequentemente denominados como "janelas da alma" devido à quantidade de informações que podem fornecer sobre o indivíduo com quem estamos interagindo. Através da evolução e do reconhecimento de padrões, aprendemos a obter um volume significativo de informações sobre as pessoas por meio de seus olhos.
A identidade biométrica pode ser estabelecida através de uma combinação de fatores. As características e padrões da íris, por exemplo, podem ser usados quase como uma impressão digital. O mesmo se aplica à reatividade da pupila, velocidade do olhar e os caminhos que os olhos percorrem ao seguir um objeto em movimento. As diferenças nos processos mecânicos e cerebrais tornam todos esses fatores únicos em cada indivíduo.
Os movimentos dos olhos no dia a dia acabam por ser um indicador surpreendentemente forte da nossa personalidade quando analisados por algoritmos de aprendizagem de máquina destinados a identificar padrões. Um estudo constatou que é possível prever de forma precisa a faixa de pontuação de um sujeito em quatro dos "cinco grandes" traços de personalidade (neuroticismo, extroversão, afabilidade, conscienciosidade) e também a curiosidade. Outros estudos conseguiram identificar fobias, preferências específicas de acasalamento, interesses e áreas de especialização.
Os dados emocionais derivados dos olhos são bastante detalhados, indo além das simples categorias de positivo, neutro e negativo, incluindo nuances como alegria, entusiasmo, estresse, preocupação, humor, aversão, curiosidade, angústia, nervosismo, hostilidade, medo, raiva, tristeza e surpresa. A intensidade emocional pode ser medida e, interessantemente, os pesquisadores demonstraram a capacidade de distinguir entre reações emocionais instintivas e racionais.
A quantidade de exemplos é vasta, porém a compreensão se inicia: sob determinadas condições, qualquer aparelho capaz de examinar seus olhos minuciosamente pode adquirir um volume surpreendente de informações a seu respeito. Para atenuar essas preocupações, estudiosos indicam que muitos sinais oculares podem ter interpretações confusas ou opostas, e grande parte das investigações disponíveis até o momento foi realizada em ambientes controlados, muito distintos do caos do mundo real.
No entanto, a análise abrange somente os estudos acessíveis ao público. Conforme a equipe, é provável que algumas das corporações com acesso a dados provenientes do rastreamento ocular em dispositivos de consumo (como fabricantes de aparelhos, integradores de sistemas) detenham conjuntos de dados para treinamento mais amplos, maior perícia técnica e consideravelmente mais recursos financeiros em comparação aos pesquisadores mencionados neste texto. O Facebook, por exemplo, líder em realidade virtual e tecnologia de rastreamento ocular, também figura entre as organizações mais prósperas e lucrativas do mundo, com um investimento bilionário em pesquisa e desenvolvimento, além de uma base de usuários superior a 2,3 bilhões de indivíduos.
Os méritos desse tipo de tecnologia são evidentes, especialmente quando integrada à tecnologia de realidade aumentada ou virtual. Nesse contexto, dispositivos e aplicativos podem ser altamente personalizados e adaptáveis ao seu estado e interesses presentes. A tecnologia oferece oportunidades excepcionais para os profissionais de marketing alcançarem o público-alvo, não apenas com os produtos apropriados, mas também com as estratégias, canais e momentos oportunos para despertar total receptividade.
Dado que é improvável que as empresas optem voluntariamente por não utilizar ou comercializar informações pessoais extraídas dos dados já coletados, é essencial a existência de incentivos sólidos e regulações eficazes. A fim de preservar os benefícios e simultaneamente minimizar os riscos, os pesquisadores propõem medidas como reter os dados brutos apenas temporariamente no dispositivo em si e compartilhá-los com os desenvolvedores de aplicativos e dispositivos somente em formatos agregados e pré-processados, ou adicionando ruídos estatísticos aleatórios para "dissipar" os dados.
Contudo, diante de um panorama mais amplo, no qual poderíamos ser alvo de análises avançadas em todos os tipos de fluxos de dados coletados 24 horas por dia, 7 dias por semana, é crucial que os governos estejam à frente no quesito da privacidade. À medida que avançamos em direção à conveniência impressionante da realidade aumentada por meio do rastreamento e o Facebook avança no desenvolvimento de avatares hiper-realistas que possibilitam às pessoas expressar-se com uma variedade cada vez mais ampla de sinais faciais e corporais, é imperativo começar a considerar as implicações desse tipo de tecnologia para a privacidade e a segurança das pessoas.
Revolucionando Diagnósticos: Como o Rastreamento Ocular Detecta Distúrbios Cerebrais de Forma Precisa e Rápida
2012 - Os olhos são frequentemente considerados a "janela da alma", no entanto, observar os movimentos oculares tem se revelado uma ferramenta fundamental para diagnósticos ágeis e precisos de condições como autismo, esquizofrenia e transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), conforme indicam diversas pesquisas. O rastreamento ocular, conhecido como "eye tracking", registra o foco visual do indivíduo ao olhar indicadores visuais, superando em precisão diagnósticos baseados em questionários subjetivos ou exames médicos, segundo os pesquisadores. Tais exames são dispendiosos e demorados, e testes subjetivos podem resultar em diagnósticos errôneos, identificando erroneamente doenças ou diagnosticando indivíduos saudáveis.
Para que o cérebro processe e interprete o que é observado, ele filtra um volume imenso de informações, preenche lacunas e direciona atenção a objetos específicos. Estas tarefas complexas engajam diversos circuitos mentais, então, variações no objeto que a pessoa escolhe fixar seu olhar - diferenças tão sutis que apenas um sistema computacional pode captar - podem oferecer um entendimento sem precedentes sobre problemas neurológicos comuns.
"O rastreamento ocular é uma ferramenta crucial para acessar a atenção e preferência naturais de uma pessoa. Isso é profundamente relevante para compreender quem você é", mencionou Karen Pierce, pesquisadora da Universidade da Califórnia, San Diego, um centro de excelência em estudos do autismo. Ela também destaca que o eye tracking demanda apenas uma câmera, um laptop e um teste rápido, tornando a tecnologia mais acessível do que as ferramentas diagnósticas tradicionais.
Autismo
Recentemente, a equipe de Pierce desenvolveu um teste de triagem de um minuto para detectar sinais de autismo em crianças com alto risco. Neste teste, as crianças assistem a dois vídeos simultaneamente - um apresenta uma pessoa praticando ioga e o outro exibe formas geométricas em movimento. Crianças com desenvolvimento típico focam nas pessoas, enquanto aquelas com autismo, que enfrentam desafios sociais e linguísticos, tendem a direcionar mais o olhar para as formas, afirmam os pesquisadores. Este teste identifica cerca de 40% das pessoas com autismo, sem, contudo, identificar de forma equivocada crianças sem a condição, revelou Karen Pierce ao LiveScience.
Simultaneamente, Jennifer Wagner, pesquisadora no Hospital de Crianças de Boston, compara os padrões de fixação ocular entre crianças com baixo risco e irmãos de indivíduos com autismo, que possuem 20% de chances de desenvolver a doença. A equipe de Wagner observa bebês entre 6 e 12 meses de idade, buscando identificar sinais de autismo mais cedo do que os diagnósticos convencionais, que geralmente ocorrem por volta dos 2 anos de idade. Wagner sugere que um teste de triagem realizado em idade mais precoce, enquanto as conexões neurais das crianças ainda estão em desenvolvimento acelerado, poderia possibilitar a reconfiguração cerebral antes da consolidação definitiva, explicou. Alguns resultados preliminares indicam que os olhos dos bebês de 9 meses com alto risco dilatam mais quando observam rostos expressando emoções, sugerindo maior resposta aos estímulos emocionais, complementou.
TDAH
Os movimentos oculares também auxiliam os médicos a distinguir entre a síndrome do alcoolismo fetal e o transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH). Ambas as condições apresentam sintomas semelhantes, como dificuldade de atenção e hiperatividade. Contudo, os tratamentos são distintos, como enfatiza o pesquisador Laurent Itti, da Universidade do Sul da Califórnia.
Itti e seus colegas registraram os movimentos oculares de pacientes diagnosticados com uma das duas condições, enquanto assistiam a 20 minutos de televisão. Utilizaram um método de aprendizado de máquina, um algoritmo que identifica diferenças nos movimentos oculares sem instruções explícitas. Em estágios posteriores do projeto, a equipe destacou que não partia de preconcepções sobre como cada distúrbio afetaria o olhar.
A máquina de aprendizado utilizada distinguiu com precisão os pacientes com TDAH daqueles com síndrome do alcoolismo fetal em 77% das ocasiões, conforme um estudo publicado em 25 de agosto de 2012 no Journal of Neurology. "Existem padrões complexos de diferenças muito sutis entre cada paciente", disse Itti. Crianças com síndrome do alcoolismo fetal e aquelas com TDAH direcionavam o olhar de maneira distinta para orientações de objetos e contornos de formas. Essa diferença era imperceptível aos olhos humanos, mas foi detectada pelo modelo computacional. Os pesquisadores não têm conhecimento de como essas variações no olhar se relacionam com processos mentais subjacentes, mas especulam que muitos distúrbios cerebrais podem causar diferenças sutis nos movimentos oculares, detectáveis apenas por meio de computação.
Esquizofrenia
O monitoramento dos movimentos oculares pode identificar disfunções neurológicas com precisão, em parte devido à vasta quantidade de dados que fornece, conforme explicou Itti. "Cada imagem contém uma miríade de pixels e transmitimos essas informações a uma taxa de 30 imagens por segundo. Os movimentos oculares carregam consigo uma riqueza de dados. De fato, a frequência com que os olhos se movem supera até mesmo a do batimento cardíaco", explicou. Esta técnica também pode detectar sinais de esquizofrenia. Quando solicitado a indivíduos com esquizofrenia que acompanhem um objeto em movimento com os olhos, durante uma atividade conhecida como 'teste de perseguição suave', os pacientes têm dificuldade em manter o foco no alvo e frequentemente precisam reposicionar o olhar para seguir o objeto em movimento. Em um estudo publicado em 21 de maio no periódico Biological Psychiatry, os pesquisadores utilizaram o monitoramento dos movimentos oculares e os testes visuais mencionados para diferenciar, com uma precisão de 98%, casos de esquizofrenia dos não afetados por essa condição.
Em teoria, compreender a área em que as pessoas concentram sua atenção pode contribuir para diagnosticar várias outras condições neurológicas, conforme apontado por Laurent Itti. "Ao gravar os movimentos de seus olhos enquanto você assiste à televisão por 10 minutos, seria possível obter uma quantidade significativa de informações sobre você".
História da Tecnologia de Rastreamento Ocular
Em 1879, o oftalmologista francês Louis Émile Javal observou pela primeira vez que os olhos de um leitor não seguem o texto de maneira contínua durante a leitura, mas realizam movimentos rápidos intercalados com breves pausas. No entanto, naquela época, as observações eram baseadas apenas na análise visual, já que não existia tecnologia capaz de registrar tais movimentos. O primeiro dispositivo de rastreamento ocular foi desenvolvido em 1908 por Edmund Huey, que descreveu suas descobertas no livro "The Psychology and Pedagogy of Reading". Entretanto, o rastreador era intrusivo, consistindo em lentes de contato com uma pequena abertura para a pupila, ligadas a um ponteiro que se movia conforme os olhos se deslocavam.
Guy Thomas Buswell, psicólogo educacional, em 1937, identificou uma distinção significativa entre a leitura oral e silenciosa, usando raios de luz refletidos nos olhos dos leitores. Nas décadas de 1950 e 1960, Alfred Lukyanovich Yarbus, psicólogo russo, conduziu diversos estudos de rastreamento ocular, os quais demonstraram que os movimentos e fixações oculares dos leitores dependiam do interesse e da natureza da tarefa em questão. Em 1967, ele publicou o influente livro "Eye Movements and Vision".
Com o avanço das pesquisas, na década de 1970, os rastreadores oculares tornaram-se menos invasivos e mais precisos, conseguindo separar os movimentos oculares dos movimentos da cabeça. Ao mesmo tempo, teorias psicológicas começaram a explorar a relação entre os dados de rastreamento ocular e os processos cognitivos. Somente na década de 1980 é que os computadores começaram a rastrear os olhos em tempo real, viabilizando a aplicação de rastreadores oculares baseados em vídeo.
Durante os anos 90, agências de publicidade começaram a utilizar a tecnologia de rastreamento ocular, focando no crescente mercado online de produtos e serviços, a fim de compreender o que mantinha a atenção dos usuários em um site. Foi somente nos anos 2000 que o rastreamento ocular se expandiu para diversas áreas, sendo empregado para testar a usabilidade de jogos, sites e softwares, na oftalmologia para avaliação mais precisa da saúde ocular e, por fim, chegando às pessoas com deficiência como um recurso tecnológico assistivo crucial.
Com essa finalidade, a Tobii Dynavox foi fundada na Suécia, em 2001, pertencente ao grupo Tobii, focando na fabricação de equipamentos de alta tecnologia para pessoas com necessidades especiais. No Brasil, a empresa iniciou suas operações em 2010, trazida pela Civiam, empresa ativa há 55 anos, sempre comprometida com o propósito de oferecer as melhores soluções para melhorar a qualidade de vida dos usuários. Atualmente, a Tobii Dynavox é uma das empresas mais respeitadas no campo do rastreamento ocular, desenvolvendo diversos equipamentos de ponta, como o Tobii Gaze Viewer, uma ferramenta de avaliação que auxilia na compreensão das capacidades físicas do usuário, seu entendimento cognitivo e o modo como utiliza o rastreador ocular Tobii Dynavox. Esse recurso oferece suporte à equipe terapêutica e multidisciplinar, permitindo identificar com maior precisão para onde o usuário direciona seu olhar durante a utilização do controle ocular em pranchas de comunicação alternativa, vídeos, fotos e atividades lúdicas.
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