Травматичното мозъчно увреждане (TBI) може да бъде едно от най- опустошителни наранявания което може да се случи на човек. Тъй като щетите са невидими, TBI и удар страдащите често имат проблеми да убедят другите, че нараняването е истинско, а разнообразието от симптоми прави ефективните терапии по-трудни за проектиране и прилагане. Но сега един изследовател от университета Лойола Меримаунт в Лос Анджелис проучва дали преживелите инсулт и ЧМТ могат възползвайте се от използването на симулатор на шофиране, предназначен за автомобилни състезания, за да тествате за неврологични дефицити и да преквалифицирате оцелелите да шофират безопасно.
Съдържание
- Защо състезателните симулатори са различни
- Когнитивната част от шофирането
- Защо технологията за симулация на VR с пълно движение е различна
- Производителите на симулатори са включени
„Аз съм в ранните етапи на изследователски проект, който ще изследва използването на симулатори за шофиране, като например SimGear GT, за възстановяване след инсулт. Целта на изследването е да се види дали обучението със симулатори, които осигуряват обратна връзка с движението, е по-ефективно от текущото клинично стандарт, който често използва симулатори с фиксирана база“, каза Брендън Смит, асистент по машинно инженерство в Loyola Marymount, пред Digital Тенденции.
Защо състезателните симулатори са различни
Съвременните състезателни симулатори са много по-сложни от настройките за шофиране, за които са предназначени домашни игри. Пълен състезателен симулатор е проектиран да създаде завладяващо изживяване на виртуална реалност, включително преместване на цялата платформа за симулиране на G-сили и действителните движения на превозното средство.
Симулацията ще предскаже с точност какво ще се случи в реалния свят.
Keith Maher е лидер на мисълта в технологиите за симулация на VR. Той управлява фирма на име VR движение със седалище в Хилсбъро, Орегон. Махер е създал както състезателни симулатори, така и системи за обучение на обществени пътища, така че той знае разликата между двете по-добре от повечето. „Разликата между игра и симулация е, че играта ще се откаже от реалността, така че да е приятно, докато симулацията ще предскаже, с точност, какво ще се случи в реалния свят“, той обясни.
Текущата технология за състезателни симулатори включва обгръщащи екрани за безпроблемен изглед както пред, така и до водача, и VR технология като напр. Oculus Rift очила за осигуряване на визуални ефекти. Пол Стари, президент и главен изпълнителен директор на VirtualGT в Коста Меса, Калифорния, е специалист в превръщането на виртуалната среда в наистина завладяваща.
„Това, което се случва, е, че съзнателният и подсъзнателният ум са в конфликт един с друг“, каза Стари. „Съзнателният ум е доброволен участник, той иска илюзията да е реална. Когато седите в симулатор, изпитвате колекция от ефекти като аудио, вибрации, движение, визуалното изображение, което се произвежда, вибрации в контролите, ефекти на принудителна обратна връзка и т.н. Всички тези ефекти се събират, за да създадат тази илюзия. Подсъзнанието сравнява случващото се в симулатора с реалността, за да определи дали е реално или не.
Подсъзнанието сравнява случващото се в симулатора с реалността, за да определи дали е реално или не.
Смит тества дали движещ се симулатор е по-добър от основен симулатор за шофиране с фиксирана база за терапевтична употреба.
„Повечето симулатори, използвани в момента за терапия, са от сорта с фиксирана база“, продължи той. „Тези симулатори не осигуряват обратната връзка с движението, която се превръща в златен стандарт сред състезателната общност на sim. Без тази обратна връзка шофирането се редуцира от богатото взаимодействие на визуални, хаптични и вестибуларни усещания до натоварващо зрително упражнение. Следователно симулаторите с фиксирана база може да са неадекватна клинична практика, тъй като пренебрегват основните шофьорски умения, на които пациентите са разчитали преди да получат инсулт.
Когнитивната част от шофирането
„Неврологичните увреждания, като инсулт, водят до широк спектър от физически и когнитивни увреждания“, отбеляза Смит. „Има адаптивни технологии като копчета на волана и приспособления за дръжки за педалите за газ и спирачка, които могат до голяма степен да помогнат с физическата страна. Но от когнитивна страна, нашата теория е, че много от рефлексите, на които шофьорите разчитат, могат да бъдат прекъснати от инсулт.
Използването на симулатор позволява на изследователите да тестват тези когнитивни проблеми, без да поставят пациента в истинско превозно средство.
„Преди инсулт повечето шофьори вероятно могат да спрат на кръстовище с минимално внимание, обърнато на действителното спиране“, каза Смит. „Вместо това шофьорите по-вероятно мислят какво да направят след това, търсейки дали ще им бъде ясно направете го и вероятно се огледайте назад и наоколо, за да се уверите, че никой не прави нещо извън обикновени. Необходимо е много малко визуално внимание, за да стигнете до последователно плавно спиране в правилната точка. Водачите използват различни други сетива, за да извършват маневри толкова последователно. Това включва чувството за баланс на човека и контактния натиск със седалката, като и двете зависят от скоростта на ускоряване, спиране или завиване. Страхуваме се, че неврологичните увреждания променят начина, по който тези сетива се чувстват по време на шофиране и се нуждаят от практика, за да се научат отново.
Намирането на безопасно място за пациентите да упражняват шофирането си и да демонстрират какво могат да правят е ключът към ефективното изследване и терапия.
Ако не можете да прецените забавянето чрез усещане, внезапно трябва да се фиксирате върху темпото, с което разстоянието до спирането се приближава.
„Да седнете зад волана и да тренирате вероятно ще доведе до най-бързото възстановяване, но може да е доста опасно“, каза Смит. „Симулаторите с фиксирана база може да изглеждат така, сякаш биха помогнали. След инсулт може да започне да се чувства, че всичко на пътя се случва твърде бързо и би било лесно да се мисли, че всяка симулация би била добра практика. Въпреки това, моят изследователски екип очаква, че шофирането става толкова съкрушително най-вече защото загубата на няколко ключови рефлекса внезапно означава, че всичко трябва да се прави чрез зрение. Ако не можете да прецените забавянето чрез усещане, внезапно трябва да се фиксирате върху темпото, с което разстоянието до спирането се приближава. Изведнъж всички други изисквания на шофирането стават второстепенни и шансовете да не видите неочаквана опасност се увеличават. Симулацията с фиксирана база няма да преквалифицира тези рефлекси и вместо това трябва да тренира нови умения, които може да са твърде взискателни след инсулт.
Защо технологията за симулация на VR с пълно движение е различна
Мотивацията за използване на симулатори с обратна връзка при движение е да се обучат отново тези ключови рефлекси при преживелия инсулт или травма на травма. Като позволява на всеки пациент да упражнява уменията и да развива рефлексите и увереността за шофиране, симулаторът дава им възможност да използват всички усещания, движения и когнитивни способности, които запазват, за да се върнат зад колело безопасно.
„В момента провеждаме предварителни експерименти, за да определим как усещането за движение влияе върху работата на водача без увреждания по време на симулирано шофиране“, обясни Смит. „Ако се справят по-добре с обратна връзка за движение, отколкото в режим с фиксирана база, това ще бъде добро доказателство, че активираните за движение симулатори включват рефлексите, които са критични за шофиране. След това ще започнем да тестваме дали преживелите инсулт подобряват способността си за шофиране повече с усещане за движение, в крайна сметка тестване дали това води до по-добра годност за шофиране на пътя, както е определено от професионалното шофиране оценители. Ние също така обмисляме да разширим това проучване до оцелели от травматично мозъчно увреждане (TBI), като много от нашите ветерани, които са претърпели сътресение или наранявания, свързани с удар.
Използването на симулатори на пълно движение може да тества за дефицити в реалистична симулация и също така да помогне за възстановяване.
„Какво общо има това с рехабилитацията?“ — попита Смит. „Първо, след инсулт ежедневните преживявания често се чувстват различни. Например спирането може внезапно да се почувства като завиване надясно и много от рефлексите, развити през годините на шофиране, може да започнат да дават неправилна информация. За щастие нашите мозъци са добри в адаптирането към промени като тази, ние го правим всеки път, когато научим нещо, независимо дали сме имали инсулт или не. Но тази адаптация изисква практика. И ако медиираната от симулатора терапия не включва усещане за движение, тази важна част от тяхното възстановяване няма да се случи.
Производителите на симулатори са включени
Производителите на състезателни симулатори са прегърнали изследванията на терапевтичните приложения на техните продукти. Зак Дейвис бяга SimGear Симулатори в Шаумбург, Илинойс. SimGear предостави използваните симулатори в Loyola Marymount.
„Имам няколко членове на семейството, които са имали удари. Удивително е да мога да бъда част от този проект, знаейки, че той може да помогне на други в бъдеще и да разбере повече за последствията от инсулт“, каза Дейвис. „Сега, когато имат симулатора, очаквам с нетърпение да видя за какви други изследвания го използват, защото сега всеки има достъп до него в своето съоръжение.“
Крис Консидайн е носителят CXC симулации в Лос Анджелис, Калифорния, и друг лидер в въвеждането на състезателна симулация в медицински изследвания и терапия.
„Сега, когато имат симулатора, очаквам с нетърпение да видя за какви други изследвания го използват, защото сега всеки има достъп до него в своето съоръжение.“
„Преди 15 години говорех на хората за това, но никой не ни повярва“, спомня си Консидайн. „Поради естеството на моторните спортове и начина, по който тренираме чрез симулация, той наистина може да се разпростре в много други дисциплини. В моторните спортове всичко се случва толкова бързо, че трябва да разчитате повече на мускулната памет. Нямате време да обмислите действията си; трябва да реагираш. Има толкова много приложения за това и очевидно възстановяването след инсулт е едно от тях. Също така чуваме много за TBI от NFL. Има толкова много приложения; никога не спира.”
Като машинен инженер Смит има ясен план за работата си.
„За нашето изследване ще тестваме хипотезата, че усещането за движение наистина е основен източник на обратна връзка от водача, независимо от инсулт или възраст“, каза той. „След това ще проучим дали удълженото обучение със симулатор с възможност за движение, като SimGear GT, може да помогне на преживелите инсулт да научат отново усещането за спиране, завиване и ускоряване. Очакваме, че това ще възстанови рефлексите, които улесняват маневрите при шофиране и ще позволи на оцелелите от инсулт да съсредоточат вниманието си върху по-фините точки на безопасното шофиране.“
