Истраживачки тим тестира симулатор вожње за опоравак од можданог удара

Трауматска повреда мозга (ТБИ) може бити једна од најчешћих разорне повреде то се човеку може догодити. Због оштећење је невидљиво, ТБИ и удар оболели често имају проблема да убеде друге да је повреда стварна, а разноврсност симптома отежава дизајнирање и примену ефикасне терапије. Али сада један истраживач на Универзитету Лојола Меримаунт у Лос Анђелесу истражује да ли преживјели мождани удар и ТБИ могу имати користи од коришћења симулатора вожње дизајнираног за ауто трке за тестирање неуролошких дефицита и преобуку преживелих да возе безбедно.

„У раној сам фази истраживачког пројекта који ће истражити употребу симулатора вожње, као што је СимГеар ГТ, за опоравак од можданог удара. Циљ истраживања је да се види да ли је тренинг са симулаторима који дају повратну информацију покрета ефикаснији од тренутне клиничке стандард који често користи симулаторе са фиксном базом“, рекао је за Дигитал Брендан Смитх, доцент машинства у Лоиола Маримоунт Трендови.

Зашто су симулатори трка другачији

Модерни тркачки симулатори су много сложенији од конфигурација за вожњу које су дизајниране кућно играње. Потпуни тркачки симулатор је дизајниран да створи импресивно искуство виртуелне стварности, укључујући померање целе платформе ради симулације Г-сила и стварних кретања возила.

Кеитх Махер је мисаони лидер у технологији симулације ВР. Он води компанију под називом ВР Мотион са седиштем у Хилсбору, Орегон. Махер је направио и тркачке симулаторе и системе за обуку на јавним путевима, тако да зна разлику између њих боље од већине. „Разлика између игре и симулације је у томе што ће се игра одрећи стварности тако да је пријатно, док ће симулација прецизно предвидети шта ће се десити у стварном свету“, он објаснио.

Тренутна технологија симулатора трка укључује екране који се заокружују за беспрекоран поглед испред и поред возача, као и ВР технологију као што је Оцулус Рифт наочаре за пружање визуелних ефеката. Пол Стари, председник и извршни директор ВиртуалГТ у Коста Меси, Калифорнија, је специјалиста за стварање виртуелног окружења заиста импресивним.

„Оно што се дешава јесте да имате свесни и несвесни ум у сукобу један са другим“, рекао је Стари. „Свесни ум је вољан учесник, он жели да илузија буде стварна. Када седите у симулатору, доживљавате колекцију ефеката као што су звук, вибрација, покрет, визуелна слика која се производи, вибрације у контролама, ефекти присилне повратне информације и тако даље. Сви ти ефекти се спајају да би створили ову илузију. Подсвесни ум упоређује оно што се дешава у симулатору са стварношћу да би утврдио да ли је стварно или не."

Смит тестира да ли је симулатор кретања бољи од основног симулатора вожње са фиксном базом за терапеутску употребу.

„Већина симулатора који се тренутно користе за терапију су врсте са фиксном базом“, наставио је. „Ови симулатори не пружају повратну информацију о кретању која постаје златни стандард међу сим тркачком заједницом. Без ове повратне информације, вожња је сведена од богате интеракције визуелних, хаптичких и вестибуларних сензација у напорну визуелну вежбу. Симулатори са фиксном базом стога могу бити неадекватна клиничка пракса, јер занемарују основне возачке вештине на које су се пацијенти ослањали пре него што су имали мождани удар.

Когнитивни део вожње

„Неуролошке повреде, као што је мождани удар, доводе до широког спектра физичких и когнитивних оштећења“, приметио је Смит. „Постоје прилагодљиве технологије као што су дугмад на волану и прикључци за ручке за педале гаса и кочнице које могу у великој мери помоћи у физичкој страни. Али са когнитивне стране, наша теорија је да многи рефлекси на које се возачи ослањају могу бити прекинути можданим ударом.

Коришћење симулатора омогућава истраживачима да тестирају те когнитивне проблеме без стављања пацијента у стварно возило.

„Пре можданог удара, већина возача вероватно може да се заустави на раскрсници са минималном пажњом која се посвећује стварном заустављању“, рекао је Смит. „Уместо тога, вероватније је да возачи размишљају о томе шта даље да раде, тражећи да виде да ли ће то бити јасно учините то, и вероватно баците поглед иза и свуда около да бисте били сигурни да нико ништа не ради обичан. Потребно је врло мало визуелне пажње да би се доследно зауставили на правој тачки. Возачи користе разна друга чула да би тако доследно изводили маневре. Ово укључује осећај равнотеже особе и притисак у додиру са седиштем, што зависи од брзине убрзања, кочења или окретања. Бојимо се да неуролошке повреде мењају како се ова чула осећају током вожње и да им је потребна вежба да би се поново научили."

Проналажење безбедног места за пацијенте да вежбају своју вожњу и покажу шта могу да ураде је кључ за ефикасно тестирање и терапију.

„Седање за волан и стварно вежбање вероватно би довело до најбржег опоравка, али би могло бити прилично опасно“, рекао је Смит. „Симулатори са фиксном базом могу изгледати као да би помогли. После можданог удара може почети да се осећа као да се све на путу дешава пребрзо, и било би лако помислити да би било која симулација била добра пракса. Међутим, мој истраживачки тим очекује да ће вожња постати тако огромна углавном зато што губитак неколико кључних рефлекса изненада значи да све треба да се уради визијом. Ако осећањем не можете да процените успоравање, одједном морате да се фиксирате на темпо којим се приближава растојање до заустављања. Одједном сви остали захтеви вожње постају секундарни, а шансе да се не догоди неочекивана опасност расту. Симулација са фиксном базом неће поново обучити те рефлексе, већ уместо тога мора да тренира нове вештине, које могу бити презахтевне након можданог удара.

Зашто је технологија симулације ВР у пуном покрету другачија

Мотивација за коришћење симулатора са повратном спрегом о кретању је да се поново обуче ти кључни рефлекси код преживелих можданог удара или ТБИ. Омогућавајући сваком пацијенту да вежба вештине и развије рефлексе и самопоуздање у вожњи, симулатор омогућава им да искористе све сензације, покрете и когнитивне способности које задрже како би се вратили иза волан безбедно.

„Тренутно водимо прелиминарне експерименте како бисмо утврдили како осећај покрета утиче на перформансе возача без инвалидитета током симулиране вожње“, објаснио је Смитх. „Ако боље раде са повратним информацијама о кретању него у режиму са фиксном базом, ово ће бити добар доказ да симулатори омогућени за кретање активирају рефлексе који су критични за вожњу. Затим ћемо почети да тестирамо да ли и особе које су преживјеле мождани удар побољшавају своју способност вожње више уз помоћ осећаја покрета, на крају тестирајући да ли то доводи до веће способности за вожњу на путу као што је утврђено професионалном вожњом евалуатори. Такође размишљамо о проширењу ове студије на преживеле трауматске повреде мозга (ТБИ), као што су многи наши ветерани који су претрпели потрес мозга или повреде повезане са ударом.

Коришћењем симулатора пуног покрета може се тестирати недостатак у реалној симулацији, а такође може помоћи у опоравку.

„Какве то везе има са рехабилитацијом?“ упитао је Смит. „Прво, након можданог удара, свакодневна искуства се често осећају другачије. На пример, кочење би се могло изненада осетити као скретање удесно, а многи рефлекси развијени током година вожње могу почети да дају нетачне информације. Срећом, наш мозак је добар у прилагођавању оваквим променама, ми то радимо сваки пут када нешто научимо, било да смо имали мождани удар или не. Али ова адаптација захтева праксу. А ако терапија посредована симулатором не укључује осећај покрета, овај важан део њиховог опоравка се неће догодити."

Произвођачи симулатора су на броду

Произвођачи тркачких симулатора су прихватили истраживање терапеутских примена својих производа. Зацх Давис трчи СимГеар симулатори у Шаумбургу, Илиноис. СимГеар је обезбедио симулаторе који се користе у Лоиола Маримоунт.

„Имам неколико чланова породице који су имали мождани удар. Невероватно је бити у могућности да будете део овог пројекта знајући да би то могло помоћи другима у будућности и разумети више о последицама можданог удара“, рекао је Дејвис. „Сада када имају симулатор, радујем се што ћу видети за које друге студије га користе јер сада свако има приступ њему у својој установи.“

Цхрис Цонсидине је покретач иза ЦКСЦ Симулатионс у Лос Анђелесу, Калифорнија, и још један лидер у увођењу симулације трка у медицинска истраживања и терапију.

„Почевши од пре 15 година, причао сам људима о овоме, али нико нам није веровао“, сећа се Консидин. „Због природе мото спорта и начина на који тренирамо кроз симулацију, то се заиста може проширити кроз многе друге дисциплине. У мотоспорту се све дешава тако брзо да морате више да се вратите на мишићну меморију. Немате времена да размишљате о својим поступцима; морате реаговати. Постоји толико много апликација за то, а очигледно је опоравак од можданог удара једна од њих. Такође чујемо много о ТБИ од НФЛ. Постоји толико много апликација; никада не престаје.”

Као машински инжењер, Смит има јасан план за свој рад.

„За наше истраживање, ми ћемо тестирати хипотезу да је осећај покрета заиста примарни извор повратних информација возача без обзира на мождани удар или године“, рекао је он. „Затим ћемо истражити да ли продужени тренинг са симулатором покретаним, као што је СимГеар ГТ, може помоћи преживелима од можданог удара да поново науче осећај кочења, окретања и убрзања. Очекујемо да ће ово вратити рефлексе који олакшавају маневре у вожњи и омогућити особама које су преживјеле мождани удар да усредсреде своју пажњу на финије тачке безбедне вожње.