La lesione cerebrale traumatica (TBI) può essere una delle più gravi ferite devastanti questo può succedere a un essere umano. Perché il il danno è invisibile, TBI e colpo i malati spesso hanno difficoltà a convincere gli altri che la lesione è reale e la varietà dei sintomi rende più difficile progettare e somministrare terapie efficaci. Ma ora un ricercatore della Loyola Marymount University di Los Angeles sta indagando se i sopravvissuti all’ictus e al trauma cranico possano farlo trarre vantaggio dall'utilizzo di un simulatore di guida progettato per le corse automobilistiche per testare i deficit neurologici e riqualificare i sopravvissuti alla guida in sicurezza.
Contenuti
- Perché i simulatori di corse sono diversi
- La parte cognitiva della guida
- Perché la tecnologia di simulazione VR full-motion è diversa
- I produttori di simulatori sono a bordo
“Sono nelle prime fasi di un progetto di ricerca che indagherà l'uso di simulatori di guida, come l' SimGear GT
, per il recupero dall'ictus. L’obiettivo della ricerca è vedere se l’allenamento con simulatori che forniscono feedback di movimento sia più efficace dell’attuale allenamento clinico standard che spesso utilizza simulatori a base fissa", ha detto a Digital Brendan Smith, assistente professore di ingegneria meccanica alla Loyola Marymount Tendenze.Perché i simulatori di corse sono diversi
I moderni simulatori di corse sono molto più complessi delle configurazioni di guida progettate giochi domestici. Un simulatore di corse completo è progettato per creare un'esperienza di realtà virtuale coinvolgente, incluso lo spostamento dell'intera piattaforma per simulare le forze G e i movimenti reali di un veicolo.
Una simulazione prevederà, con precisione, cosa accadrà nel mondo reale.
Keith Maher è un leader di pensiero nella tecnologia di simulazione VR. Gestisce un'azienda denominata Movimento VR con sede a Hillsboro, Oregon. Maher ha costruito sia simulatori di corse che sistemi di allenamento su strada pubblica, quindi conosce la differenza tra i due meglio di molti altri. “La differenza tra un gioco e una simulazione è che un gioco rinuncerà alla realtà affinché sia divertente, mentre una simulazione predice, con precisione, cosa accadrà nel mondo reale”, ha spiegato.
L'attuale tecnologia dei simulatori di corse include schermi avvolgenti per una visione fluida sia davanti che accanto al pilota, e tecnologie VR come Oculus Rift occhiali per fornire gli effetti visivi. Paul Stary, presidente e amministratore delegato di VirtualGT a Costa Mesa, California, è uno specialista nel rendere l'ambiente virtuale davvero coinvolgente.
"Quello che succede è che la mente conscia e la mente inconscia sono in conflitto tra loro", ha detto Stary. “La mente cosciente è una partecipante volontaria, vuole che l’illusione sia reale. Quando ti siedi in un simulatore sperimenti una serie di effetti come audio, vibrazione, movimento, immagine visiva prodotta, vibrazione nei controlli, effetti di feedback forzato e così via. Tutti questi effetti si uniscono per creare questa illusione. La mente subconscia confronta ciò che accade nel simulatore con la realtà per determinare se è reale o no.
La mente subconscia confronta ciò che accade nel simulatore con la realtà per determinare se è reale o no.
Smith sta testando se un simulatore in movimento sia migliore di un semplice simulatore di guida a base fissa per uso terapeutico.
"La maggior parte dei simulatori attualmente utilizzati per la terapia sono del tipo a base fissa", ha continuato. “Questi simulatori non forniscono il feedback di movimento che sta diventando lo standard di riferimento nella comunità delle corse sim. Senza questo feedback, la guida si riduce da una ricca interazione di sensazioni visive, tattili e vestibolari a un esercizio visivo faticoso. I simulatori a base fissa possono quindi rappresentare una pratica clinica inadeguata, perché trascurano le abilità di guida fondamentali su cui i pazienti facevano affidamento prima di avere un ictus”.
La parte cognitiva della guida
"Le lesioni neurologiche, come l'ictus, portano a un'ampia gamma di disturbi fisici e cognitivi", ha osservato Smith. “Esistono tecnologie adattive come le manopole del volante e gli attacchi per i pedali dell’acceleratore e del freno che possono aiutare notevolmente dal punto di vista fisico. Ma dal punto di vista cognitivo, la nostra teoria è che molti dei riflessi su cui fanno affidamento i conducenti possono essere interrotti da un ictus”.
L'utilizzo di un simulatore consente ai ricercatori di testare tali problemi cognitivi senza mettere il paziente in un veicolo reale.
"Prima di un ictus, la maggior parte dei conducenti probabilmente riesce a fermarsi a un incrocio prestando la minima attenzione all'effettivo arresto", ha detto Smith. “Invece, è più probabile che gli automobilisti pensino a cosa fare dopo, cercando di vedere se sarà chiaro fallo, e probabilmente guardandoti dietro e intorno per assicurarti che nessuno stia facendo qualcosa fuori dal ordinario. È necessaria pochissima attenzione visiva per fermarsi costantemente e senza intoppi al punto giusto. I conducenti utilizzano una varietà di altri sensi per eseguire manovre in modo così coerente. Ciò include il senso di equilibrio di una persona e la pressione di contatto con il sedile, che dipendono entrambi dalla velocità di accelerazione, frenata o svolta. Temiamo che il danno neurologico modifichi il modo in cui questi sensi si sentono durante la guida e richiedono pratica per imparare di nuovo”.
Trovare un luogo sicuro in cui i pazienti possano esercitarsi nella guida e dimostrare cosa possono fare è la chiave per test e terapie efficaci.
Se non riesci a valutare la decelerazione in base alla sensazione, improvvisamente devi concentrarti sul ritmo con cui la distanza dallo stop si sta avvicinando.
"Mettersi al volante ed esercitarsi effettivamente porterebbe probabilmente ad un recupero più rapido, ma potrebbe essere piuttosto pericoloso", ha affermato Smith. “I simulatori a base fissa potrebbero sembrare utili. Dopo un ictus può iniziare a sembrare che tutto sulla strada stia accadendo troppo velocemente e sarebbe facile pensare che qualsiasi simulazione sarebbe una buona pratica. Tuttavia, il mio gruppo di ricerca prevede che la guida diventi così travolgente soprattutto perché la perdita di alcuni riflessi chiave significa che tutto deve essere fatto con la vista. Se non riesci a valutare la decelerazione in base alla sensazione, improvvisamente devi concentrarti sul ritmo con cui la distanza dallo stop si sta avvicinando. All'improvviso tutte le altre esigenze della guida diventano secondarie e aumentano le possibilità di non vedere un pericolo inaspettato. La simulazione a base fissa non riqualificherà quei riflessi e dovrà invece allenare nuove abilità, che potrebbero essere troppo impegnative dopo un ictus”.
Perché la tecnologia di simulazione VR full-motion è diversa
La motivazione per utilizzare i simulatori con feedback del movimento è riqualificare i riflessi chiave in un sopravvissuto a ictus o trauma cranico. Consentendo a ciascun paziente di mettere in pratica le abilità e sviluppare i riflessi e la sicurezza nella guida, il simulatore consente loro di sfruttare tutte le sensazioni, i movimenti e le capacità cognitive che conservano per tornare indietro ruota in modo sicuro.
"Attualmente stiamo eseguendo esperimenti preliminari per determinare in che modo la sensazione di movimento influisce sulle prestazioni del conducente non disabile durante la guida simulata", ha spiegato Smith. “Se funzionano meglio con il feedback del movimento rispetto alla modalità a base fissa, questa sarà una buona prova del fatto che i simulatori abilitati al movimento attivano i riflessi che sono fondamentali per la guida. Quindi inizieremo a testare se i sopravvissuti all'ictus migliorano maggiormente la loro capacità di guida con la sensazione di movimento, testare infine se ciò porta a una migliore idoneità alla guida su strada determinata dalla guida professionale valutatori. Stiamo anche valutando la possibilità di ampliare questo studio ai sopravvissuti a lesioni cerebrali traumatiche (TBI), come molti dei nostri veterani che hanno subito traumi cerebrali o lesioni legate all’impatto”.
L'uso di simulatori a movimento completo può verificare i deficit in una simulazione realistica e anche aiutare con il recupero.
“Cosa c’entra questo con la riabilitazione?” chiese Smith. “In primo luogo, dopo un ictus, le esperienze quotidiane spesso sembrano diverse. Ad esempio, frenando potrebbe sembrare improvvisamente di svoltare a destra e molti dei riflessi sviluppati durante anni di guida potrebbero iniziare a fornire informazioni errate. Fortunatamente, il nostro cervello è bravo ad adattarsi a cambiamenti come questo, lo facciamo ogni volta che impariamo qualcosa, indipendentemente dal fatto che abbiamo avuto un ictus o meno. Ma questo adattamento richiede pratica. E se la terapia mediata dal simulatore non coinvolge la sensazione di movimento, questa parte importante del loro recupero non avverrà”.
I produttori di simulatori sono a bordo
I produttori di simulatori di corse hanno abbracciato la ricerca sulle applicazioni terapeutiche dei loro prodotti. Zach Davis corre Simulatori SimGear a Schaumburg, Illinois. SimGear ha fornito i simulatori in uso presso Loyola Marymount.
“Ho alcuni membri della famiglia che hanno avuto ictus. È fantastico poter far parte di questo progetto sapendo che potrebbe aiutare altri in futuro e comprendere meglio le conseguenze di un ictus”, ha affermato Davis. "Ora che hanno il simulatore, non vedo l'ora di vedere per quali altri studi lo utilizzeranno, perché ora tutti possono accedervi presso la loro struttura."
Chris Considine è il promotore dietro Simulazioni CXC a Los Angeles, California, e un altro leader nel portare la simulazione di corse nella ricerca e nella terapia medica.
"Ora che hanno il simulatore, non vedo l'ora di vedere per quali altri studi lo utilizzeranno, perché ora tutti possono accedervi presso la loro struttura."
"A partire da 15 anni fa, ne parlavo con la gente ma nessuno ci credeva", ha ricordato Considine. “A causa della natura degli sport motoristici e del modo in cui ci alleniamo attraverso la simulazione, può davvero estendersi a molte altre discipline. Negli sport motoristici tutto accade così velocemente che devi ricorrere maggiormente alla memoria muscolare. Non hai tempo per pensare alle tue azioni; devi reagire. Ci sono così tante applicazioni per questo, e ovviamente il recupero dall’ictus è una di quelle. Sentiamo molto parlare anche di TBI da NFL. Ci sono così tante applicazioni; non si ferma mai.”
In qualità di ingegnere meccanico, Smith ha un piano chiaro per il suo lavoro.
"Per la nostra ricerca, testeremo l'ipotesi che la sensazione di movimento sia effettivamente una fonte primaria di feedback del conducente, indipendentemente dall'ictus o dall'età", ha affermato. “Poi esamineremo se un allenamento prolungato con un simulatore abilitato al movimento, come il SimGear GT, può aiutare i sopravvissuti all’ictus a reimparare la sensazione di frenare, girare e accelerare. Ci aspettiamo che questo ripristinerà i riflessi che rendono più facili le manovre di guida e consentirà ai sopravvissuti all’ictus di concentrare la loro attenzione sugli aspetti più delicati della guida sicura”.
