外傷性脳損傷（TBI）は、最も深刻な症状の 1 つです。 壊滅的な怪我 それは人間にも起こり得ることです。 なぜなら ダメージは目に見えない、外傷性脳損傷、および 脳卒中 患者は、その傷が本物であることを他の人に納得させるのに苦労することが多く、また、症状が多様であるため、効果的な治療法を設計し、投与することが困難になっています。 しかし現在、ロサンゼルスのロヨラ・メリーマウント大学のある研究者は、脳卒中や外傷性脳損傷の生存者が回復できるかどうかを調査している。 自動車レース用に設計されたドライビングシミュレーターを使用して神経障害をテストし、生存者を運転できるように再訓練することで恩恵を受ける 安全に。
コンテンツ
- レーシングシミュレーターが他と違う理由
- 運転の認知的な部分
- フルモーションVRシミュレーション技術が他と違う理由
- シミュレーターメーカーも参加
「私は現在、運転シミュレーターの使用を調査する研究プロジェクトの初期段階にいます。 シムギア GT、脳卒中回復のため。 研究の目的は、動作フィードバックを提供するシミュレーターを使用したトレーニングが現在の臨床トレーニングよりも効果的かどうかを確認することです。 ロヨラ・メリーマウント大学の機械工学助教授ブレンダン・スミス氏はデジタルに語った。 トレンド。
レーシングシミュレーターが他と違う理由
最新のレーシング シミュレーターは、レーシング シミュレーター用に設計されたドライビング セットアップよりもはるかに複雑です。 家庭用ゲーム. 完全なレーシング シミュレーターは、プラットフォーム全体を動かして G 力や車両の実際の動きをシミュレートするなど、没入型の仮想現実体験を生み出すように設計されています。
シミュレーションは、現実世界で何が起こるかを正確に予測します。
Keith Maher は、VR シミュレーション テクノロジーの思想的リーダーです。 彼はという名前の会社を経営しています VRモーション オレゴン州ヒルズボロに拠点を置く。 Maher はレーシング シミュレーターと公道トレーニング システムの両方を構築したことがあり、その 2 つの違いを誰よりもよく知っています。 「ゲームとシミュレーションの違いは、ゲームは現実を放棄して、 楽しいと同時に、シミュレーションは現実世界で何が起こるかを正確に予測します。」 と説明した。
現在のレーシング シミュレーター テクノロジーには、ドライバーの前と横の両方でシームレスなビューを実現するラップアラウンド スクリーンや、次のような VR テクノロジーが含まれています。 オキュラスリフト 視覚効果を提供するゴーグル。 ポール・スターリー氏、社長兼最高経営責任者（CEO） バーチャルGT カリフォルニア州コスタメサにある は、仮想環境を真に没入型にする専門家です。
「何が起こるかというと、意識的な心と無意識的な心が互いに対立することになります」とスターリー氏は言う。 「意識的な心は積極的に参加し、幻想が現実であることを望んでいます。 シミュレーターに座っていると、オーディオ、振動、動き、生成される視覚イメージ、コントロールの振動、強制フィードバック効果などの一連の効果を体験することになります。 これらすべての効果が合わさって、この錯覚を作り出します。 潜在意識はシミュレーター内で起こっていることを現実と比較して、それが本物かどうかを判断します。」
潜在意識は、シミュレーターで起こっていることを現実と比較して、それが本物かどうかを判断します。
スミス氏は、移動シミュレーターが治療用の基本的な固定ベースの運転シミュレーターよりも優れているかどうかをテストしています。
「現在治療に使用されているシミュレーターのほとんどは固定ベースのものです」と彼は続けた。 「これらのシミュレーターは、シミュレーション レーシング コミュニティの間でゴールド スタンダードになりつつあるモーション フィードバックを提供しません。 このフィードバックがなければ、運転は視覚、触覚、前庭感覚の豊かな相互作用から、負担のかかる視覚的な訓練に変わってしまいます。 したがって、固定ベースのシミュレーターは、患者が脳卒中を起こす前に頼っていた基本的な運転スキルを無視しているため、臨床実践には不適切である可能性があります。」
運転の認知的な部分
「脳卒中などの神経損傷は、幅広い身体的および認知的障害を引き起こします」とスミス氏は指摘する。 「ステアリングホイールノブやアクセルペダルやブレーキペダルのハンドルアタッチメントなど、物理的な側面に大きく役立つ適応型テクノロジーがあります。 しかし、認知面では、ドライバーが依存している反射神経の多くが脳卒中によって中断される可能性があるというのが私たちの理論です。」
シミュレーターを使用すると、研究者は患者を実際の車両に乗せることなく、こうした認知の問題をテストできるようになります。
「脳卒中が起こる前であれば、ほとんどのドライバーはおそらく実際に停止することに最小限の注意を払って交差点で停止できるでしょう」とスミス氏は言う。 「その代わりに、ドライバーは次に何をすべきか考え、明確なことができるかどうかを確認する可能性が高くなります。 そうすることで、おそらく後ろや周りを見回して、誰も外で何もしていないかどうかを確認します 普通。 常に正しい位置でスムーズに停止するには、視覚的な注意をほとんど必要としません。 ドライバーは、安定した操作を行うために、他のさまざまな感覚を使用します。 これには、加速、制動、回転の速度に応じて、人のバランス感覚やシートとの接触圧力が含まれます。 私たちは、神経損傷により運転中のこれらの感覚の感覚が変化し、再学習するための練習が必要になることを懸念しています。」
患者が運転の練習をし、何ができるかを実証できる安全な場所を見つけることが、効果的な検査と治療の鍵となります。
感覚で減速を測定できない場合は、停止点までの距離が近づいているペースに突然注目する必要があります。
「ハンドルを握って実際に練習すれば、おそらく最も早く回復するでしょうが、それはかなり危険かもしれません」とスミス氏は述べた。 「固定ベースのシミュレーターは役立つように思えるかもしれません。 脳卒中を起こした後は、路上で起きているすべてのことが速すぎるように感じられるため、どんなシミュレーションも良い練習になると考えがちです。 しかし、私の研究チームは、主にいくつかの主要な反射神経が突然失われ、すべてを視覚によって行う必要があることを意味するため、運転が非常に困難になると予想しています。 感覚で減速を測定できない場合は、停止点までの距離が近づいているペースに突然注目する必要があります。 突然、運転に必要な他のすべてのことが二の次になり、予期せぬ危険に遭遇しない可能性が高まります。 固定ベースのシミュレーションではそれらの反射神経を再訓練することはできず、代わりに新しいスキルを訓練する必要がありますが、脳卒中後はそれがあまりにも要求が厳しい可能性があります。」
フルモーションVRシミュレーション技術が他と違う理由
モーション フィードバックを備えたシミュレーターを使用する動機は、脳卒中や外傷性脳損傷の生存者の重要な反射神経を再訓練することです。 各患者がスキルを練習し、反射神経と運転への自信を養えるようにすることで、シミュレーターは 彼らが保持しているすべての感覚、動き、認知能力を活用して、後方に戻ることができるようにします。 安全に車輪を動かします。
「現在、模擬運転中に運動感覚が障害のないドライバーのパフォーマンスにどのような影響を与えるかを判断するための予備実験を行っています」とスミス氏は説明した。 「固定ベース モードよりもモーション フィードバックの方が優れている場合、これはモーション対応シミュレーターが運転に重要な反射神経を鍛えているという良い証拠になります。 次に、脳卒中生存者が運動感覚によって運転能力をさらに向上させるかどうかのテストを開始します。 最終的には、これがプロの運転によって判断される路上運転適性の向上につながるかどうかをテストします 評価者。 また、脳震盪や衝撃による損傷を経験した多くの退役軍人など、外傷性脳損傷（TBI）の生存者にもこの研究を拡大することも検討しています。」
フルモーション シミュレーターを使用すると、現実的なシミュレーションで欠陥をテストでき、回復にも役立ちます。
「これとリハビリと何の関係があるの？」 スミスは尋ねた。 「まず、脳卒中を起こした後は、日常の経験が違って感じられることがよくあります。 たとえば、ブレーキをかけると突然右に曲がるように感じられる場合があり、長年の運転で培われた反射神経の多くが誤った情報を伝え始める可能性があります。 幸いなことに、私たちの脳はこのような変化に適応するのが得意で、脳卒中を患ったかどうかに関係なく、何かを学ぶたびに適応します。 ただし、この適応には練習が必要です。 そして、シミュレーターを介した療法に運動感覚が含まれていない場合、回復のこの重要な部分は起こりません。」
シミュレーターメーカーも参加
レーシング シミュレーターのメーカーは、自社製品の治療への応用に関する研究を積極的に取り入れています。 ザック・デイビスが走る シムギアシミュレーター イリノイ州シャンバーグにある。 SimGear は、ロヨラ メリーマウントで使用されているシミュレーターを提供しました。
「私の家族には脳卒中を患った人が数人います。 このプロジェクトが将来他の人を助け、脳卒中の後遺症についてさらに理解できる可能性があることを知って、このプロジェクトに参加できるのは素晴らしいことです」とデイビス氏は語った。 「彼らはシミュレーターを手に入れたので、施設で誰もがシミュレーターにアクセスできるようになったので、彼らが他のどのような研究にそれを使用するのかを見るのが楽しみです。」
Chris Considine が背後の推進者です CXCシミュレーション カリフォルニア州ロサンゼルスにある、医学研究と治療にレーシング シミュレーションを導入したもう 1 つのリーダーです。
「彼らはシミュレーターを手に入れたので、施設で誰もがシミュレーターにアクセスできるようになったので、彼らが他のどのような研究にそれを使用するのかを見るのが楽しみです。」
「15年前から、私はこのことについて人々に話していましたが、誰も信じてくれませんでした」とコンシディンさんは思い出した。 「モータースポーツの性質とシミュレーションを通じてトレーニングする方法により、モータースポーツは他の多くの分野にも拡張できます。 モータースポーツでは、すべてが非常に素早く起こるため、筋肉の記憶に頼らなければなりません。 自分の行動について考える時間がありません。 反応しなければなりません。 その応用例はたくさんありますが、脳卒中の回復もその 1 つであることは明らかです。 外傷性脳損傷についてもよく耳にします。 NFL. 非常に多くのアプリケーションがあります。 それは決して止まらない。」
機械エンジニアとして、スミスは自分の仕事について明確な計画を持っています。
「私たちの研究では、ストロークや年齢に関係なく、運動感覚が実際にドライバーのフィードバックの主な情報源であるという仮説を検証します」と彼は述べた。 「その後、SimGear GT のようなモーション対応シミュレーターを使用した長時間のトレーニングが、脳卒中生存者がブレーキ、方向転換、加速の感覚を再学習するのに役立つかどうかを調査します。 これによって反射神経が回復し、運転操作が容易になり、脳卒中被害者が安全運転の細かい点に注意を集中できるようになると期待しています。」
