Материал представляет собой перевод статьи, подготовленный в рамках работы студенческого переводческого бюро Тольяттинского государственного университета.

Цифровые технологии помогают восстанавливать когнитивные способности пожилых людей.

Источник: freepik.com

После десятилетия работы учёные из центра Neuroscape Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали комплексную терапию, в которой видеоигры используются для улучшения важных когнитивных функций пожилых пациентов.

По словам одного из авторов разработки, доктора медицины и кандидата наук Адама Газзали, эти игры можно задействовать в качестве новой формы экспериментальной медицины и применять в работе с самыми разными клиническими группами. Эксперименты показали, что они способствуют улучшению целого ряда важных когнитивных процессов, включая внимание, кратковременную и долговременную память.

В этих играх используются адаптивные алгоритмы с закрытым циклом. Впервые эти алгоритмы были задействованы лабораторией Газзали в игре Neuroracer, широко цитируемом проекте 2013 года. По его итогам в научном журнале Nature было опубликовано исследование, которое демонстрировало возможность восстановления ослабленных умственных способностей у пожилых людей всего за четыре недели тренировок на основе специально разработанной видеоигры.

В разработке учёных эти алгоритмы реализованы лучше, чем в коммерческих играх, благодаря функции автоматического увеличения или уменьшения сложности в зависимости от того, насколько хорошо игрок справляется с поставленной задачей. При таком подходе менее тренированные игроки не перегружаются, тогда как более опытные сталкиваются с более сложными заданиями. В играх воссоздаются повседневные занятия, например вождение автомобиля, физические упражнения и игра на барабане; эти навыки, которыми с лёгкостью может овладеть любой игрок, помогают успешно бороться с проблемой ухудшающихся когнитивных функций.

– Обучение этим навыкам подаётся в увлекательной манере и задействует индивидуальный подход к игрокам. На подобные стимулы наш мозг реагирует особым образом, проявляя пластичность, – рассказывает Газзали, профессор неврологии в Институте нейронаук Вайла в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, а также основатель и исполнительный директор центра Neuroscape. – Переживания и ощущения – эффективные инструменты, позволяющие изменять наш мозг. Мы задействуем их, чтобы наша терапия была максимально полезной.

Последнее изобретение лаборатории – музыкальная ритм-игра, разработанная совместно с барабанщиком Микки Хартом. Благодаря этой игре участники – пожилые люди в возрасте от 60 до 79 лет – не только научились играть на барабанах, но и стали лучше запоминать лица. Исследование на основе этой игры было опубликовано 3 октября 2022 года в американском журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В программе игровой терапии, рассчитанной на восемь недель, игроки должны были научиться правильно отбивать ритм, постукивая пальцем по планшету. При обучении им помогали всплывающие визуальные подсказки. Специальный алгоритм определял уровень сложности для каждого игрока – темп, сложность ритма и степень точности, которые он должен был соблюдать. Постепенно подсказки переставали появляться, побуждая игроков запоминать ритм самостоятельно.

Когда в конце эксперимента для участников провели тест на распознавание незнакомых лиц, данные электроэнцефалографии показали повышенную активность в правом полушарии мозга (в верхней теменной доле), которая задействуется при чтении нотных записей, а также играет важную роль в решении других задач с использованием кратковременной зрительной памяти. По словам исследователей, эти данные указывают на то, что терапия улучшила способность людей запоминать и впоследствии припоминать нужную им информацию.

– Замечательно то, что этот метод позволяет улучшать память в целом, – комментирует Теодор Занто, кандидат наук, доцент неврологии в Институте нейронаук Вайла и директор отдела нейронаук в Neuroscape. – Его эффект распространяется на другие виды памяти.

Вторая игра, Body Brain Trainer, исследования по которой были недавно опубликованы в журнале NPJ Aging, способствовала улучшению равновесия, внимания и показателей кровяного давления игроков – группы здоровых пожилых людей, участвовавших в эксперименте в течение восьми недель. Благодаря игре удалось восстановить также один из важнейших компонентов внимания – навык, связанный с нашей способностью к многозадачности (с возрастом он обычно ухудшается). В дополнение к обычному адаптивному алгоритму, нацеленному на восстановление когнитивных способностей, игра включала в себя механизм обратной связи, гарантирующий, что участники тренируются на должном уровне.

– Участники нашего исследования носили пульсометры, передававшие нам данные о частоте сердечных сокращений, и мы вводили эти данные в игру, – рассказывает Хоакин Ангуэра, кандидат наук, доцент неврологии в Институте нейронаук Вайла и директор клинического подразделения Neuroscape. – Если игроки слишком расслаблялись, игра становилась сложнее.

В прошлом году Neuroscape опубликовал в научном журнале Scientific Reports результаты ещё одного исследования, посвящённого Labyrinth – игре с пространственной навигацией в виртуальной реальности, которая помогла пожилым игрокам улучшить долговременную память после четырёх недель тренировок.

Все три исследования продемонстрировали потрясающие результаты в рандомизированных клинических испытаниях, дополнив гипотезу, выдвинутую исследователями в 2013 году и подтвердив, что цифровые технологии могут улучшить когнитивные способности, ослабевающие с возрастом.

– Все эти игры нацелены на когнитивный контроль – очень важную для пожилых людей способность, которая со временем слабеет, – объясняет Газзали. – Все игры имеют одни и те же базовые адаптивные алгоритмы и подходы, но в них используются весьма разные виды деятельности. С их помощью мы успешно показываем, как пожилые люди могут улучшить свои когнитивные способности.

Газзали является соучредителем, акционером, консультантом и членом совета директоров компании Akili Interactive Labs, которая производит терапевтические видеоигры и владеет правами на игру Body Brain Trainer.

Источник

Переводчик: Дарья Кадыкова

Редактор: Евгений Иванов