Traumatisks smadzeņu bojājums (TBI) var būt viens no visvairāk postošas traumas kas var notikt ar cilvēku. Tāpēc ka bojājumi ir neredzami, TBI un insults slimniekiem bieži ir grūti pārliecināt citus, ka trauma ir patiesa, un simptomu daudzveidība apgrūtina efektīvas terapijas izstrādi un administrēšanu. Bet tagad viens pētnieks no Lojolas Merimountas universitātes Losandželosā pēta, vai insulta un TBI izdzīvojušie var gūt labumu no braukšanas simulatora izmantošanas, kas paredzēts autosacīkstēm, lai pārbaudītu neiroloģiskus traucējumus un pārmācītu izdzīvojušos braukt droši.
Saturs
- Kāpēc sacīkšu simulatori atšķiras?
- Braukšanas kognitīvā daļa
- Kāpēc pilnas kustības VR simulācijas tehnoloģija atšķiras?
- Simulatoru ražotāji ir iesaistīti
"Esmu sākuma stadijā pētniecības projektā, kurā tiks pētīta braukšanas simulatoru, piemēram, SimGear GT, insulta atveseļošanai. Pētījuma mērķis ir noskaidrot, vai apmācība ar simulatoriem, kas nodrošina kustību atgriezenisko saiti, ir efektīvāka nekā pašreizējā klīniskā standartu, kas bieži izmanto fiksētas bāzes simulatorus, ”Digital pastāstīja Brendans Smits, Loyola Marymount mašīnbūves profesora docents. Tendences.
Kāpēc sacīkšu simulatori atšķiras?
Mūsdienu sacīkšu simulatori ir daudz sarežģītāki nekā braukšanas iestatījumi, kas paredzēti mājas spēles. Pilns sacīkšu simulators ir paredzēts, lai radītu ieskaujošu virtuālās realitātes pieredzi, tostarp visas platformas pārvietošanu, lai simulētu G spēkus un transportlīdzekļa faktiskās kustības.
Simulācija ar precizitāti prognozēs, kas notiks reālajā pasaulē.
Kīts Māhers ir ideju līderis VR simulācijas tehnoloģijā. Viņš vada uzņēmumu ar nosaukumu VR kustība atrodas Hillsboro, Oregonas štatā. Mahers ir izveidojis gan sacīkšu simulatorus, gan koplietošanas ceļu apmācības sistēmas, tāpēc viņš zina atšķirību starp abiem labāk nekā lielākā daļa. “Atšķirība starp spēli un simulāciju ir tāda, ka spēle atteiksies no realitātes, lai tā būtu patīkami, kamēr simulācija precīzi prognozēs, kas notiks reālajā pasaulē, ”viņš paskaidroja.
Pašreizējā sacīkšu simulatora tehnoloģija ietver aptverošus ekrānus, kas nodrošina netraucētu skatu gan vadītāja priekšā, gan blakus, kā arī VR tehnoloģiju, piemēram, Oculus Rift aizsargbrilles, lai nodrošinātu vizuālos efektus. Pols Starijs, prezidents un izpilddirektors VirtualGT Kostamesā, Kalifornijā, ir speciālists virtuālās vides padarīšanā patiesi iespaidīgu.
"Notiek tas, ka apzinātais prāts un neapzinātais prāts ir pretrunā viens ar otru," sacīja Starijs. “Apzinātais prāts ir labprātīgs dalībnieks, tas vēlas, lai ilūzija būtu patiesa. Sēžot simulatorā, jūs izjūtat tādu efektu kolekciju kā audio, vibrācija, kustība, radītais vizuālais attēls, vibrācijas vadīklās, piespiedu atgriezeniskās saites efekti un tā tālāk. Visi šie efekti apvienojas, lai radītu šo ilūziju. Zemapziņa salīdzina simulatorā notiekošo ar realitāti, lai noteiktu, vai tas ir īsts vai nē.
Zemapziņa salīdzina simulatorā notiekošo ar realitāti, lai noteiktu, vai tā ir vai nav.
Smits pārbauda, vai kustīgs simulators terapeitiskai lietošanai ir labāks par parastu fiksētas bāzes braukšanas simulatoru.
"Lielākā daļa simulatoru, ko pašlaik izmanto terapijā, ir no fiksētas bāzes," viņš turpināja. "Šie simulatori nenodrošina kustību atgriezenisko saiti, kas kļūst par zelta standartu sim sacīkšu sabiedrībā. Bez šīm atsauksmēm braukšana tiek samazināta no bagātīgās vizuālās, taustes un vestibulārās sajūtas mijiedarbības līdz apgrūtinošam vizuālam vingrinājumam. Tāpēc fiksētās bāzes simulatori var būt nepietiekama klīniskā prakse, jo tie ignorē pamata braukšanas prasmes, uz kurām pacienti paļāvās pirms insulta.
Braukšanas kognitīvā daļa
"Neiroloģiski ievainojumi, piemēram, insults, izraisa plašu fizisko un kognitīvo traucējumu klāstu," atzīmēja Smits. “Ir adaptīvas tehnoloģijas, piemēram, stūres pogas un rokturu stiprinājumi gāzes un bremžu pedāļiem, kas lielā mērā var palīdzēt fiziskajā pusē. Bet no kognitīvās puses mūsu teorija ir tāda, ka daudzi refleksi, uz kuriem autovadītāji paļaujas, var tikt pārtraukti ar insultu.
Simulatora izmantošana ļauj pētniekiem pārbaudīt šīs kognitīvās problēmas, neievietojot pacientu faktiskā transportlīdzeklī.
"Pirms insulta lielākā daļa autovadītāju, iespējams, var apstāties krustojumā, pievēršot minimālu uzmanību faktiskajai apstāšanās brīdim," sacīja Smits. “Tā vietā autovadītāji, visticamāk, domā, ko darīt tālāk, lai redzētu, vai tas būs skaidrs dariet to un, iespējams, paskatieties aiz muguras un visapkārt, lai pārliecinātos, ka neviens neko nedara parasts. Ir nepieciešama ļoti maza vizuālā uzmanība, lai vienmērīgi apstātos pareizajā vietā. Autovadītāji izmanto dažādas citas maņas, lai tik konsekventi veiktu manevrus. Tas ietver cilvēka līdzsvara sajūtu un saskares spiedienu ar sēdekli, kas abi ir atkarīgi no paātrinājuma, bremzēšanas vai pagrieziena ātruma. Mēs baidāmies, ka neiroloģiski ievainojumi maina šo maņu sajūtu braukšanas laikā, un tām ir nepieciešama prakse, lai mācītos no jauna.
Drošas vietas atrašana, kur pacienti var praktizēt braukšanu un parādīt, ko viņi var darīt, ir efektīvas pārbaudes un terapijas atslēga.
Ja jūs nevarat noteikt palēninājumu pēc sajūtas, jums pēkšņi ir jāfiksē temps, kurā attālums līdz pieturai beidzas.
"Iespējams, ka sēšanās pie stūres un praktizēšana novedīs pie ātrākās atveseļošanās, taču tas varētu būt diezgan bīstami," sacīja Smits. “Varētu šķist, ka fiksētās bāzes simulatori palīdzēs. Pēc insulta var sākt šķist, ka viss ceļā notiek pārāk ātri, un būtu viegli domāt, ka jebkura simulācija būtu laba prakse. Tomēr mana pētnieku komanda sagaida, ka braukšana kļūst tik nepārvarama galvenokārt tāpēc, ka pēkšņi zaudējot dažus galvenos refleksus, viss ir jādara ar redzi. Ja jūs nevarat noteikt palēninājumu pēc sajūtas, jums pēkšņi ir jāfiksē temps, kurā attālums līdz pieturai beidzas. Pēkšņi visas pārējās braukšanas prasības kļūst sekundāras, un palielinās iespēja nepamanīt negaidītu apdraudējumu. Fiksētās bāzes simulācija nepārmācīs šos refleksus, un tā vietā jāapmāca jaunas prasmes, kas pēc insulta var būt pārāk prasīgas.
Kāpēc pilnas kustības VR simulācijas tehnoloģija atšķiras?
Motivācija izmantot simulatorus ar kustību atgriezenisko saiti ir pārtrenēt šos galvenos refleksus insulta vai TBI pārdzīvojušā gadījumā. Ļaujot katram pacientam praktizēt prasmes un attīstīt refleksus un pārliecību vadīt, simulators dod viņiem iespēju izmantot visas saglabātās sajūtas, kustības un kognitīvās spējas, lai atgrieztos ritenis droši.
"Pašlaik mēs veicam provizoriskus eksperimentus, lai noteiktu, kā kustības sajūta ietekmē vadītāja veiktspēju bez invaliditātes simulētās braukšanas laikā," skaidroja Smits. "Ja tiem ar kustību atgriezenisko saiti veiksies labāk nekā fiksētas bāzes režīmā, tas būs labs pierādījums tam, ka ar kustību iespējoti simulatori piesaista refleksus, kas ir būtiski braukšanai. Pēc tam mēs sāksim pārbaudīt, vai insultu pārcietušie arī vairāk uzlabo savas braukšanas spējas ar kustību sajūtu, galu galā pārbaudot, vai tas nodrošina labāku braukšanas sagatavotību uz ceļa, ko nosaka profesionāla braukšana vērtētāji. Mēs arī apsveram iespēju paplašināt šo pētījumu, iekļaujot tajā traumatisku smadzeņu traumu (TBI) izdzīvojušajiem, piemēram, daudziem mūsu veterāniem, kuri ir pārcietuši smadzeņu satricinājumu vai ar triecienu saistītus ievainojumus.
Izmantojot pilnas kustības simulatorus, var pārbaudīt trūkumus reālistiskā simulācijā, kā arī palīdzēt atgūties.
"Kāds tam sakars ar rehabilitāciju?" Smits jautāja. “Pirmkārt, pēc insulta ikdienas pieredze bieži vien šķiet atšķirīga. Piemēram, bremzējot var pēkšņi justies kā pagriezties pa labi, un daudzi refleksi, kas veidojas braukšanas gadiem, var sākt sniegt nepareizu informāciju. Par laimi, mūsu smadzenes labi pielāgojas šādām izmaiņām, mēs to darām katru reizi, kad kaut ko uzzinām, neatkarīgi no tā, vai mums ir bijis insults vai nē. Bet šī pielāgošana prasa praksi. Un, ja simulatora mediētā terapija neietver kustības sajūtu, šī svarīgā viņu atveseļošanās daļa nenotiks.
Simulatoru ražotāji ir iesaistīti
Sacīkšu simulatoru ražotāji ir iesaistījušies izpētē par savu produktu terapeitisko pielietojumu. Zaks Deiviss skrien SimGear simulatori Šaumburgā, Ilinoisā. SimGear nodrošināja simulatorus, kas tika izmantoti Loyola Marymount.
"Man ir daži ģimenes locekļi, kuriem ir bijis insults. Ir pārsteidzoši būt daļai no šī projekta, zinot, ka tas varētu palīdzēt citiem nākotnē un saprast vairāk par insulta sekām,” sacīja Deiviss. "Tagad, kad viņiem ir simulators, es ceru redzēt, kādiem citiem pētījumiem viņi to izmanto, jo tagad ikvienam ir piekļuve tam savā iestādē."
Aizmugurējais virzītājspēks ir Kriss Konsidīns CXC simulācijas Losandželosā, Kalifornijā, un vēl viens līderis sacīkšu simulācijas ieviešanā medicīniskajā pētniecībā un terapijā.
"Tagad, kad viņiem ir simulators, es ceru redzēt, kādiem citiem pētījumiem viņi to izmanto, jo tagad ikvienam ir piekļuve tam savā iestādē."
"Pirms 15 gadiem es par to runāju ar cilvēkiem, bet neviens mums neticēja," atcerējās Konsidīns. "Motosporta būtības un tā, kā mēs trenējamies, izmantojot simulācijas, dēļ tas patiešām var izvērsties daudzās citās disciplīnās. Motosportā viss notiek tik ātri, ka vairāk jāatkāpjas uz muskuļu atmiņu. Jums nav laika domāt par savām darbībām; tev ir jāreaģē. Tam ir tik daudz lietojumprogrammu, un acīmredzot insulta atveseļošanās ir viena no tām. Mēs arī daudz dzirdam par TBI no NFL. Ir tik daudz lietojumprogrammu; tas nekad neapstājas."
Kā mehāniķim Smitam ir skaidrs sava darba plāns.
"Savu pētījumu veikšanai mēs pārbaudīsim hipotēzi, ka kustības sajūta patiešām ir galvenais autovadītāja atgriezeniskās saites avots neatkarīgi no insulta vai vecuma," viņš teica. “Pēc tam mēs izpētīsim, vai ilgstoša apmācība ar kustību iespējotu simulatoru, piemēram, SimGear GT, var palīdzēt insultu pārdzīvojušajiem no jauna apgūt bremzēšanas, pagrieziena un paātrinājuma sajūtu. Mēs sagaidām, ka tas atjaunos refleksus, kas atvieglo braukšanas manevrus, un ļaus tiem, kas pārdzīvojuši insultu, koncentrēt uzmanību uz precīzākiem drošas braukšanas punktiem.
