Päivittäisten tehtävien suorituskyvyn parantaminen toistuvilla harjoituksilla virtuaalitodellisuudessa. (VKI)

Toiminnallinen vamma, itsenäisyyden menetys päivittäisissä tehtävissä, kuten aterioiden valmistuksessa, on kliinisen dementian/Alzheimerin taudin (AD) diagnostinen ydinkriteeri, ja se lisää taudin kohtuuttomia kustannuksia ja hoitajan taakkaa. Tällä hetkellä AD:hen ei ole parannuskeinoa, ja saatavilla olevat interventiot ovat onnistuneet vain vähän vähentämään toimintavammaisuutta. Kognitiivinen harjoittelu johtaa luotettaviin parannuksiin tietyissä tehtävissä, joita harjoitetaan toistuvasti, mutta siirtyminen kouluttamattomiin, toiminnallisiin tehtäviin on rajallista. Sekä rajoitetun siirron että jäykän (proseduaalisen) oppimisen vuoksi AD:ssa uudet kielipohjaiset dementian interventiot ovat keskittyneet toistuvaan harjoitteluun rajoitetun ja erittäin henkilökohtaisen sanaston avulla toimivan viestinnän ylläpitämiseksi. Päivittäisten tehtävien toistuvan harjoittelun (koskemattoman proseduurimuistin hyödyntämisen on myös osoitettu parantavan koulutettujen tehtävien suorittamista AD-potilailla, mutta se ei ole toteuttamiskelpoinen toimenpide, koska tehtävien määrittämiseen, suorituskyvyn seurantaan ja palautteen/valvonnan antamiseen vaaditaan paljon vaivaa. enemmän kuin se, että hoitaja suorittaa tehtävän yksinkertaisesti potilaan puolesta. Kuitenkin, jos tiettyjen jokapäiväisten tehtävien toistuva harjoittaminen voitaisiin toteuttaa kustannustehokkaammalla ja tehokkaammalla tavalla, tämä suoraviivainen interventiostrategia voisi vähentää toimintavammaisuutta ja siihen liittyviä hoitokustannuksia ja hoitajan taakkaa.

Tämä R21-ehdotus tutkii sellaisen edullisen ja kannettavan tietokoneen koulutusohjelman tehokkuutta, joka käyttää ei-immersiivistä virtuaalitodellisuutta (VR), jotta AD-potilaat voivat harjoittaa itsenäisesti merkityksellisiä jokapäiväisiä toimintoja (esim. aterioiden valmistus). Tämän R21-tutkimuksen tavoitteena on arvioida, missä määrin virtuaalikontekstissa harjoittelu yleistyy tosielämän tehtäviin. Jos harjoitteluvaikutukset yleistyvät virtuaalisista todellisiin asetuksiin, räätälöityjen tehtävien harjoittelua toiminnallisten kykyjen ylläpitämiseksi ja parantamiseksi AD-potilailla tutkitaan tulevassa satunnaistetussa, kontrolloidussa kliinisessä tutkimuksessa.

Tämä ehdotus perustui kognitiiviseen aktivointimalliin, jossa jokapäiväiset toiminnot esitetään skeemahierarkioina. Aktivointi kaavahierarkiassa voi levitä automaattisesti ylemmän tason skeemasta (esim. valmista lounasta) alemman tason skeemalle (esim. levitettäessä maapähkinävoita) sekä objekteista tai ympäristöistä, jotka voivat "laukaa" siihen liittyvän skeeman (esim. kahvimuki voi aktivoi kahvinkeittomalli). Tarkoitettu kognitiivinen ohjaus on välttämätöntä aktivointien moduloimiseksi, sujuvan siirtymisen mahdollistamiseksi skeeman alitehtävien välillä ja sopimattoman aktivoinnin estämiseksi ympäristön kohteista. Ilman ohjausmekanismeja kilpailevien skeemojen tai ympäristössä olevien objektien aiheuttamat häiriöt voivat suistaa suorituskyvyn ja johtaa tehtävävaiheiden tehottomuuteen ja epäjärjestykseen (eli toimeksiantovirheisiin, kuten virheelliseen järjestykseen, virheelliseen objektien valintaan jne.). Toinen suoritusvaikeuksien mekanismi sisältää skeeman aktivoinnin ennenaikaisen heikkenemisen tai heikentyneen tehtäväskeeman/tiedon (eli laiminlyönnit). Tässä mallissa toistuva käytäntö vahvistaa assosiaatioita skeemahierarkiassa sekä tehtäväskeeman ja ympäristön kohdeobjektien välillä vähentäen ohjausmekanismeihin kohdistuvaa taakkaa ja ennenaikaisen rappeutumisen todennäköisyyttä.

VR Trainingin tehokkuuden arvioimiseksi tutkijat rekrytoivat 40 AD-potilasta suorittamaan päivittäisiä harjoituksia viikon ajan. VR-koulutus sisältää yhden, jokapäiväisen tehtävän toistuvan harjoittelun ei-immersiivisessä VR-kontekstissa (esim. VR-aamiainen) kannettavalla tietokoneella, jossa on kosketusnäytöllinen käyttöliittymä. Koulutetun tehtävän tosielämän version (esim. oikea aamiainen) ja yhteensovitetun, kouluttamattoman/kontrollin oikean tehtävän (esim. oikea lounas) suorittaminen ennen VR-harjoitusta ja kahdessa ajankohtana sen jälkeen ovat ensisijaisia ​​tulosmittauksia. . Kaikki menettelyt on suunniteltu seuraavien tavoitteiden saavuttamiseksi:

Tavoite 1: Testaa hypoteesia, että henkilöt, joilla on lievä tai keskivaikea AD, osoittavat parempaa suorituskykyä jokapäiväisessä tehtävässä toistuvan tehtävän harjoittamisen jälkeen VR:ssä. Kun AD-potilaat harjoittelevat tehtäviä toistuvasti tosielämässä, he osoittavat näiden tehtävien parantuneen suorituskyvyn. Siirtymistä VR-harjoittelusta tosielämän tuloksiin ei ole systemaattisesti tutkittu AD:ssa, mutta terveitä aikuisia, kohtalaisen AD:n naisen tapausraportti ja pilottidata tutkijoiden laboratoriotuesta siirtymisestä VR:stä todellisiin tehtäviin. Näin ollen tutkijat ennustavat, että osallistujat suorittavat huomattavasti enemmän tehtäviä, tekevät vähemmän virheitä ja suorittavat nopeammin lähtötilanteesta jälkitestaukseen todellisissa koulutetuissa tehtävissä verrattuna todellisiin kouluttamattomiin tehtäviin.

Tavoite 2 (Tutkiva): Tutkia VR-koulutuksen käytettävyyttä ja hyväksyttävyyttä sekä yksilöllisten eromuuttujien (esim. kognitiivisten kykyjen) ja harjoitusvaikutusten välisiä assosiaatioita. Nämä analyysit selventävät mekanismeja ja tunnistavat henkilöt, jotka todennäköisimmin hyötyvät VR-koulutuksesta.

Tulokset osoittavat VR-koulutuksen tehokkuuden ja toteutettavuuden ja tunnistavat potilaan ominaisuudet, jotka liittyvät voimakkaimmin koulutusetuihin tosielämän tehtävissä. Tietoja käytetään tulevien satunnaistettujen kliinisten tutkimusten tekemiseen osallistujien päivittäisiin rutiineihin mukautetuilla VR-tehtävillä.