Neurointerface de RV para pessoas com Alzheimer





Imagine que você está jogando um jogo de computador empolgante, ganhando habilidades úteis, passando por novos níveis, estudando as cartas do jogo, ganhando recompensas e no dia seguinte você vai para o jogo novamente, mas algumas das habilidades são perdidas, os níveis precisam ser concluídos, as cartas já mudaram e algumas prêmios foram selecionados. Você restaura conquistas perdidas, avança um pouco mais e, no dia seguinte, reverte novamente. E assim sempre. Além disso, aos poucos seus kickbacks vão ultrapassando o avanço - no final, você já está bem no começo, não lembra o que passou e nem sabe jogar. Algo parecido com isso acontece na vida real em pessoas com diagnóstico de doença de Alzheimer (DA).



Resumidamente sobre a doença de Alzheimer



É uma doença neurodegenerativa caracterizada por comprometimento cognitivo, desenvolvimento de demência, desajustamento social e redução da expectativa de vida. As alterações fisiopatológicas características da DA começam anos e até décadas antes da confirmação clínica da doença.





Filmado do filme "Diário da Memória" As



doenças são mais suscetíveis aos idosos, embora em casos raros possam se manifestar muito mais cedo. Além disso, quanto mais acima dos 60 anos, maior a probabilidade de desenvolver a doença. É provavelmente por isso que existe uma crença generalizada de que o Alzheimer chegará a todos, mas nem todos viverão para vê-lo.



No início, a doença se manifesta em sintomas sutis, que muitas vezes são confundidos com uma resposta ao estresse ou envelhecimento normal. Por exemplo, as pessoas podem achar difícil completar tarefas diárias ou ter dificuldade em absorver novas informações e, em seguida, lembrá-las. Nos estágios iniciais, problemas de funções executivas, como planejamento, foco, pensamento abstrato, também podem começar a surgir. Os primeiros sintomas de DA também são chamados de comprometimento cognitivo leve (MCI). Nesse momento, costuma ocorrer apatia, que se torna o sintoma mais persistente da doença. Com o tempo, ocorre uma perda de memória de longo prazo, fala e funções cognitivas prejudicadas, destruição do tecido cerebral, o que acarreta a incapacidade do paciente de existir de forma independente no mundo circundante.





Neurodegeneração do tecido cerebral na doença de Alzheimer



Ainda não está claro qual é a causa raiz do aparecimento da doença de Alzheimer e, atualmente, não existem métodos de tratamento, mesmo que a prevenção da doença ainda não tenha sido possível. No entanto, se a predisposição para a asma for determinada 10 anos antes do aparecimento dos primeiros sintomas e do início do desenvolvimento adicional das funções cognitivas e motoras, é possível prolongar significativamente a vida de uma mente sã e aliviar as manifestações da doença! Aqui surge a questão imediatamente: como diagnosticar com antecedência a possibilidade de desenvolvimento de DA e o que fazer depois disso?



Métodos neurofisiológicos



Cada vez mais atenção é dada aos métodos neurofisiológicos que permitem detectar deficiências cognitivas no nível funcional muito antes de se tornarem perceptíveis para outras pessoas ou para o próprio paciente. Assim, estudos neurofisiológicos dos últimos anos mostraram que as mudanças nas respostas do cérebro a um estímulo sonoro apresentado - potenciais relacionados a eventos ( ERP ) - tornam possível detectar com precisão o risco de desenvolvimento de DA nos próximos 10 anos.





Procedimento de registro ERP



conhecidoque a perda auditiva pode ocorrer nos estágios iniciais e ser um prenúncio do desenvolvimento de demência. Além disso, há também um feedback aqui: quanto mais significativos são os problemas de audição, mais a pessoa despende esforços para entender o que é dito e lembrar, o que significa que ocorrem grandes mudanças estruturais no cérebro, levando ao desenvolvimento da DA. Estudos no paradigma oddball com estimulação sonora, em que os sujeitos precisam distinguir de forma rápida e precisa sinais de duas frequências diferentes, mostraram que um aumento na latência (latência) e uma diminuição na amplitude de componentes ERP como N100, P200, N200 e especialmente P300 (você pode ler sobre o P300 aqui ), surgindo aproximadamente 100, 200 e 300 ms após a apresentação do estímulo, respectivamente, sinalizam uma diminuição nas funções de processamento cortical (mais detalhes aquie aqui ) uma década antes da manifestação de violações. Além disso, os diagnósticos pelo método de registro no ERP apresentaram sensibilidade de 87% e especificidade de 90% , o que pode ser considerado um método bastante preciso.





Mudanças nas características da onda P300 com MCI e BA



O mais interessante é que essa pesquisa pode levar apenas alguns minutos e ser muito fácil de ser aprovada. Basta colocar um boné com eletrodos e registrar um sinal do cérebro enquanto a pessoa ouve diferentes sons. Muitas vezes é mais confortável, fácil e rápido do que a realização de tomografia ( PET , RM ) e testes cognitivos, e ainda melhor como método preventivo.



Reabilitação BCI



Os métodos neurofisiológicos não só permitem detectar distúrbios no funcionamento das regiões cerebrais, mas também fornecem uma oportunidade para sua restauração eficaz. Trata-se apenas das agora populares BCI (interfaces cérebro-computador), ou em russo - interfaces cérebro-computador, são também neurointerfaces. Deixe-me lembrá-lo de que esta tecnologia se baseia na detecção de um sinal específico de atividade cerebral e na conversão em comandos para controlar vários dispositivos (você pode ler mais aqui ).



BCIs já se estabeleceram como uma excelente ferramenta para a reabilitação de pessoas com deficiência motora após acidente vascular cerebral, paralisia e plegias, lesão cerebral traumática, TDAH, autismo, incluindo deficiência cognitiva e demência.





Neurorreabilitação na representação do movimento



BCI no EEG tem uma série de vantagens sobre outros métodos de reabilitação:



  • facilidade de uso (basta colocar um chapéu);
  • alta eficiência;
  • ativação da neuroplasticidade.


Mas existem várias limitações:



  • alguns métodos levam tempo para aprender a trabalhar com eles (apresentação de movimentos, ritmos);
  • as condições de treinamento estão longe dos eventos da vida real (imagens piscando na tela, controle do barco);
  • muitos sistemas usados ​​na clínica causam desconforto ao paciente (touca molhada, um monte de eletrodos, gel no cabelo, instalação longa).


Os BCIs também se mostraram eficazes em pacientes com Alzheimer. Por exemplo, a revisão mostra as possibilidades de usar ERP e SMR (ritmo sensório-motor) para melhorar as funções cognitivas de atenção, orientação espacial e memória de curto prazo.



Reabilitação VR



Outro método promissor para trabalhar com Alzheimer é a RV. A principal vantagem da RV é, obviamente, a liberdade de criar qualquer ambiente e condições de controle! Por exemplo, de acordo com os resultados de um estudo nos estágios iniciais antes do aparecimento dos primeiros sintomas da doença de Alzheimer, os cientistas conseguiram atingir a maior precisão (sensibilidade 100%, especificidade 98%) no diagnóstico da doença ao concluir tarefas em um museu virtual. Nenhuma amostra assustadora e desagradável de líquido cefalorraquidiano (punção lombar), tomografias (PET e MRI), mas apenas um capacete VR. Treinamento de





orientação espacial



Treinamento na loja virtual



O uso da realidade virtual torna possível revelar com bastante precisão e precoces violações da memória espacial e episódica, funções executivas e atenção, funções motoras e equilíbrio, e o cumprimento das tarefas diárias. Além disso, estudos têm mostrado que o treinamento em RV, que é uma tarefa de jogo simples para o usuário em uma variedade de condições, pode melhorar significativamente todas essas funções em pessoas com DA (você pode ler aqui ).



Inteligência artificial e Alzheimer



E é claro, não vamos ignorar um método de diagnóstico precoce como o uso de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina com base em dados de várias modalidades. Com o que eles não combinaram, que tipo de dados não alimentaram os algoritmos de treinamento, e de fato eles alcançaram bons resultados!



Este artigo sobre Habré relata um estudo onde foi possível reconhecer 98% dos casos de desenvolvimento da doença 6 anos antes do início dos sintomas por meio de imagens PET por meio de IA.





Alterações cerebrais em



exames de PET A IA é amplamente estudada para diagnosticar a doença de Alzheimer em exames de ressonância magnética. Assim, mostraram a possibilidade de detectar uma doença nos estágios iniciais com uma acerto de 88%, e neste estudocom acurácia de 98,9%, o IA determinou em qual dos pacientes com LCL a doença evolui para Alzheimer.



Combinações de aprendizado de máquina com dados de EEG também não ficaram de lado. Em apenas alguns minutos de registro de EEG em um estado calmo, o método I-FAST foi capaz de distinguir pacientes de Alzheimer de MCI com uma precisão de 94-98% e pacientes com MCI de pacientes saudáveis ​​com 98,25%.



Cereja no bolo - BCI + VR + AI



Agora vamos imaginar que pegamos tudo de melhor da BCI, o melhor da RV e combinamos com IA em um único sistema! E agora temos a detecção mais precoce possível de alterações neurodegenerativas e neurorreabilitação em absolutamente quaisquer condições de RV! Se quiser - recrie incidentes da vida real (loja, museu, apartamento ...), se quiser - faça um jogo emocionante ou qualquer coisa que contribua para a restauração das funções cognitivas.





Treinamento de neurocontrole em pesquisa de realidade virtual



, comparando a eficácia do BCI ao trabalhar com monitor e em RV, mostrou que quando combinado com este último, o engajamento do usuário aumenta em até 10%, o que já é bastante significativo, embora tenha havido uma visualização bastante simples. A combinação BCI-VR já foi usada com sucesso para reabilitar pacientes pós-AVC com SSVEP e representação de movimento , pacientes com plegias , autismo e TDAH , e para manter níveis cognitivos normais em idosos.... O registro do EEG durante o treinamento em RV também permitirá detectar mudanças nas funções cognitivas e na resposta emocional do paciente em tempo real, adaptando o treinamento para uma passagem mais confortável e eficiente.



Embora a combinação de BCI, VR e AI pareça promissora de todos os ângulos, ainda há muito pouca pesquisa combinando essas técnicas. Recentemente, Impulse Neiry começou a desenvolver um método rápido, conveniente e eficaz para diagnosticar a doença de Alzheimer, comprometimento cognitivo leve, demência e comprometimento cognitivo precoce, bem como treinamento para manter a função cognitiva e motora na presença da doença. Há planos para criar conteúdo de jogo interessante para diagnóstico, monitoramento e reabilitação em centros médicos e em casa.



Você pode evitar isso?



Se você leu até aqui e, no entanto, decidiu que não quer estar sob os cuidados de trabalhadores médicos na idade de 60-70 anos, para não entender onde você está e quem estão por perto, então agora você deve desenvolver ativamente suas funções cognitivas por quaisquer métodos possíveis , seja lendo livros, fazendo palavras cruzadas, jogos de tabuleiro ou algo mais interessante como treinamento cognitivo ( Neiry , CogniFit e outros). Além disso, não nos esqueçamos de alimentação saudável e atividade física diária e mobilidade.







Com muita saúde e muitos anos de sanidade!



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