Neuroscape實驗室通過核磁共振和腦電圖,開發(fā)了一個3D可視的“玻璃大腦”(Glass Brain)用于研究。圖源:Neuroscape, UCSF. 原文:Can a Neuroscience Video Game Treat ADHD? 來源:EdSurge. 編譯:爾瑞.
在醫(yī)療健康科技公司Akili Interactive的官網(wǎng)首頁上,有這樣迷人的一行大字:“玩藥的時間到了”(Time to Play Your Medicine)。
這家公司的使命描述頗具一種未來主義意味,總部位于波士頓,致力于將大腦訓(xùn)練視頻游戲市場化,并正在嘗試制作第一個能被FDA(美國食品及藥物管理局)批準(zhǔn)的,治療兒童注意力缺陷多動障礙(ADHD)的游戲。如果實驗成功,它將成為第一種能夠代替該病興奮劑藥物的替代品,他們把這種替代品稱為“數(shù)字療法”。
在嚴(yán)謹(jǐn)研究的支持下,這項名為“Project: Evo”的游戲正處于第III期臨床試驗階段。這款游戲,包括Akili 這家公司,都是從Neuroscape誕生而來的。這是一個由加州大學(xué)Adam Gazzaley教授領(lǐng)導(dǎo)的神經(jīng)科學(xué)研究實驗室。
Gazzaley教授是一位神經(jīng)科醫(yī)師,也是一位神經(jīng)科學(xué)家。他起初就在為用數(shù)字技術(shù)改善大腦功能的實驗進(jìn)行臨床測試。不久之后,他的團(tuán)隊便發(fā)現(xiàn)視頻游戲其實可以作為一種方式,幫助兒童和成年人增強(qiáng)某些大腦執(zhí)行功能,這些功能包括專注力和注意力等。他們推斷,既然玩游戲能自然使我們的動機(jī)保持高水平,那么ADHD應(yīng)該也能更好地被治療。
自上世紀(jì)中葉以來,治療ADHD的藥物和治療方法就已出現(xiàn)。不過近來,越來越多的研究者都開始嘗試將視頻游戲融入神經(jīng)科學(xué)研究。早期對于游戲有效性的研究,也顯示游戲可能大有可為。
Gazzaley教授在接受媒體收集時表示,“對于患ADHD的兒童而言,他們太需要有興奮劑之外的選擇了。目前興奮劑療法是FDA唯一批準(zhǔn)的療法。所以無論是從影響力的角度,還是從商業(yè)角度來看,將第一種非藥物ADHD療法推向市場,對我們都是有重大意義的”。
為什么是“游戲”?
據(jù)估計,美國有5%至10%的學(xué)齡兒童都被診斷有注意力缺陷多動癥,該病會影響兒童的注意力、沖動控制的能力,以及情緒調(diào)節(jié)的能力。當(dāng)孩子被診斷患病后,父母只能被給予一個簡短的、僅包括興奮劑和行為矯正療法的治療清單。雖然諸如利他林(Ritalin )或阿德拉(Adderall)的興奮劑或藥物可以控制大腦中調(diào)節(jié)情緒反應(yīng)和注意力的化學(xué)物質(zhì),但它們也能帶來一些不良副作用,因此一些家長對此持謹(jǐn)慎態(tài)度。但當(dāng)這些藥物起作用時,它們見效很快。
“興奮劑類藥物與其它類藥物的不同之處,或非比尋常之處在于,你周二給藥,它周二就見效,”斯坦福大學(xué)發(fā)育和行為兒科教授Heidi M. Feldman解釋道,“它是一種見效快的短效藥物”。
然而,美國大約6%的兒童服用興奮劑類藥物,根本問題并沒得到解決。就像服用阿司匹林治療牙痛,F(xiàn)eldman教授解釋說:它只能緩解癥狀。因此,這些藥物通常與行為矯正療法一起開處方,后者需要更長的時間才能見效。與直接給孩子服用的興奮劑不同,行為矯正依賴于有行醫(yī)執(zhí)照的行為治療師,治療師需要對父母和老師進(jìn)行訓(xùn)練,以便他們在日常實施治療策略。
雖然ADHD限制兒童的注意力,但ADHD并沒有將注意力完全消磨掉。Feldman教授說,患有這種疾病的孩子,經(jīng)常能在某些特定活動上保持長時間的注意力,與此同時他們的動機(jī)水平是很高的。她將視頻游戲單獨列為一個常見的例子。另外她補(bǔ)充道,某些活動也能讓孩子持續(xù)具有低動力,比如做家庭作業(yè)。
為了增強(qiáng)動機(jī)水平,行為矯正策略通常獎勵積極互動,抑制消極互動。有些方法似乎直接出自視頻游戲。Feldman將其描述為一種“代幣經(jīng)濟(jì)”(token economy),即當(dāng)孩子們表現(xiàn)出目標(biāo)行為時,會被獎勵游戲幣(類似于小星星或小卡片);當(dāng)他們不表現(xiàn)出目標(biāo)行為時,就會失去游戲幣。一天結(jié)束,如果孩子的代幣余額為正值,就會得到獎品。一般而言,當(dāng)行為結(jié)果和獎勵的作用時間間隔越短,作用次數(shù)越頻繁,兒童就越能區(qū)分適當(dāng)?shù)暮筒贿m當(dāng)?shù)男袨椤?/p>
對于視頻游戲愛好者來說,代幣經(jīng)濟(jì)可能類似于《超級馬里奧》里獲取金幣的方式,玩家通過仔細(xì)操作游戲獲得金幣,因為滑倒又失去金幣。
隨著時間的推移,孩子們會越來越少地需要這些外部激勵?!袄硐肭闆r下,就像我們這些人一樣,當(dāng)他們越來越大,那些外部信號就會變成內(nèi)部信號”,F(xiàn)eldman說,這意味著他們會開始自我調(diào)節(jié)?!斑@種方法真的會奏效”。
但這種療法有一個問題:供應(yīng)并不能很好地響應(yīng)需求?!昂芏嗳藷嶂孕袨楣芾?,但掙扎糾結(jié)之處在于沒有足夠的資源來響應(yīng)需求,”Feldman表示。換句話說,因為行為管理療法依賴于人為訓(xùn)練和互動,所以它并不能像實體技術(shù)那樣被量化普及。而這可能就是Gazzaley博士的視頻游戲療法有優(yōu)勢的地方。
建立游戲閉環(huán)
ADHD并不是Gazzaley教授Neuroscape團(tuán)隊唯一投入的領(lǐng)域。他們還研究視頻游戲如何改善老化的大腦,以及電流等大腦刺激能否促進(jìn)人的認(rèn)知能力。但對游戲的研究還是占了團(tuán)隊最大部分精力的。
自2005年成立以來,該實驗室已經(jīng)測試了各種游戲。有些人會提煉游戲中有關(guān)冥想和正念(自身調(diào)節(jié)壓力的一種方式)的原則,有些人則會提煉音樂和旋律進(jìn)行研究。有一系列游戲會借鑒Nintendo Wii這樣的交互式游戲機(jī),將體能挑戰(zhàn)和認(rèn)知挑戰(zhàn)結(jié)合在一起。但這些游戲都有一些共同點:比如都是建立在一個閉環(huán)體系中。
一般來說,閉環(huán)只是向玩家提供反饋的一種方式。當(dāng)玩家作出“點擊按鈕”這樣的動作時,游戲會根據(jù)規(guī)則輸出一個或好或壞的結(jié)果。研究者將它稱作“閉環(huán)”(closing the loop)。在Neuroscape涉獵到的游戲中,這是一個非常迅速的過程。挑戰(zhàn)和獎懲根據(jù)從玩家那里收集到的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷更新。對于患有ADHD的孩子而言,研究團(tuán)隊給出的建議是,在其訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),持續(xù)保持注意力的同時,提供頻繁的反饋和激勵。
Neuroscape團(tuán)隊的每一款游戲都是基于多年的研究之上,并根據(jù)不同的神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行了針對性設(shè)計。不同于市面上許多的大腦訓(xùn)練游戲和應(yīng)用程序,Gazzaley教授試圖盡可能多地為游戲注入產(chǎn)品價值和敘述,讓它們看起來和玩起來更像是一個主流工作室的成果。不過因為這些游戲還主要處于一個研究階段,所以都還沒有被廣泛推廣。
Gazzaley教授表示,“我們還在不斷地進(jìn)行測試。所以我們通過雙盲、隨機(jī)對照試驗來對這些游戲進(jìn)行深度的測試,也是正在創(chuàng)造它們獨特的一面”。
目前,實驗室有六組隨機(jī)對照試驗。它們有關(guān)大腦運(yùn)動,以及其它諸如壓力響應(yīng)和心境的生理測量?!拔覀兿胍轿涣私猓@些游戲是如何在整個人類進(jìn)程中引發(fā)變革的”,Gazzaley教授補(bǔ)充道。
訓(xùn)練大腦
早在2018年,Gazzley的團(tuán)隊創(chuàng)造了Neuroracer,一款有關(guān)大腦訓(xùn)練的早期游戲。玩家使用控制器,駕駛一輛在扭曲道路上快速行駛的汽車。這是一款為單人設(shè)計的游戲,不同于傳統(tǒng)的賽車游戲。它要求玩家與自己的反應(yīng)競爭。除了防止車輛偏離跑道,玩家還必須在瞬間響應(yīng)綠色或紅色信號,這需要玩家按下按鈕或直接忽略。這款游戲是專門為容易分心或自滿大意的玩家設(shè)計的。
這款游戲要求玩家進(jìn)行高度的多任務(wù)處理,而且不允許憑運(yùn)氣獲勝。當(dāng)車輛能一直保持在道路中間運(yùn)行,且玩家能適時忽略干擾信號時,玩家的得分就會越高。當(dāng)玩家偏向于多種任務(wù)的其中一個時,得分就會越低。
Neuroracer要求玩家同一時間關(guān)注多項任務(wù),已達(dá)到訓(xùn)練大腦的目的。(圖源:Neuroscape, UCSF)
根據(jù)Gazzley的說法,游戲?qū)嶋H上是在重新訓(xùn)練大腦,或者更具體地說,是在訓(xùn)練有關(guān)注意力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。“游戲的目標(biāo)在于,加強(qiáng)包括前額皮質(zhì)層在內(nèi)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這樣的話,人們使用類似神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),執(zhí)行不同任務(wù)的能力就能得到加強(qiáng)”,Gazzley解釋道。(前額皮質(zhì)層是大腦負(fù)責(zé)控制執(zhí)行功能的部分)
提高視頻游戲中的注意力和反應(yīng)力是一回事。但是,若要在游戲環(huán)境之外應(yīng)用相同的技能,則會更具挑戰(zhàn)性(也就是我們常說的“學(xué)習(xí)遷移”)。若在研究試驗中進(jìn)行的干預(yù)能夠遷移,那么這個干預(yù)通常就能被視為成功且有效。
2013年,Gazzley在與他人合作的一項研究中就發(fā)生了這種情況。隨后,該研究也上了國際科學(xué)期刊《自然》的封面。研究發(fā)現(xiàn),與由20歲年輕人組成的對照組相比,玩Neuroracer幫歲數(shù)更大的成年人提升了更多的多任務(wù)處理能力。收效不是短期的,在訓(xùn)練結(jié)束后,多任務(wù)處理的能力持續(xù)了六個月之久。當(dāng)參與者進(jìn)行其他認(rèn)知能力測試(如工作記憶和記憶力)時,他們的表現(xiàn)也得到了改善。這便是能力發(fā)生遷移的一個重要體現(xiàn)。
近些年來,Neuroracer被改造,配備了新的圖像和漸進(jìn)式的故事情節(jié),并被更名為Project: Evo。它也從實驗室被搬到了Akili,一家由Neuroscape分離出來的私人公司。Neuroscape目前將游戲視作臨床療法,而不是單純的研究項目。
與駕駛車輛不同,玩家現(xiàn)在控制的是一個更像人形的物體。Project: Evo與其它平板電腦游戲相似,孩子們可以在長途行車過程中點擊按鈕。但它仍保留著相同的、基本的、針對多任務(wù)處理能力的大腦訓(xùn)練。
游戲Project: EVO(圖源: Neuroscape, UCSF)
這項來自實驗室的研究表明,游戲療法是有效的。最近一項對300余名被試進(jìn)行調(diào)查的研究發(fā)現(xiàn),使用過Project: Evo的孩子,在一項旨在評估注意力的特殊測試中,體現(xiàn)出明顯的注意力改善。該研究的對照組使用的是一個完全不同的、非大腦訓(xùn)練的視頻游戲。
另一項研究是針對57名患有感覺加工障礙的兒童(其中一半有ADHD癥狀)。研究發(fā)現(xiàn),孩子在家中每天玩30分鐘的Neuroscape游戲,四周后,被試整體的持續(xù)關(guān)注力得到提升,療效令人歡欣鼓舞(每天玩30分鐘游戲,持續(xù)四周,被視為是療法的全劑量)。研究結(jié)束后,三分之一患有感覺加工障礙的孩子不再被視作注意力不集中。而且父母報告稱,療效在治療后的9個月仍在持續(xù)。
Gazzley最終的目標(biāo)是讓該游戲獲FDA批準(zhǔn),并成為ADHD的第一個視頻游戲治療方案;以及未來有關(guān)該游戲的一些其它狀況。
Gazzley表示,“一旦游戲療法獲得FDA批準(zhǔn),我們將把它推向市場,由醫(yī)生開出處方。游戲療法將會完全替代興奮劑,或者與興奮劑并肩作戰(zhàn)”。
>>聲明
本翻譯僅作了解之用,并非用于學(xué)術(shù)研究或商業(yè)決策。表達(dá)可能與原文有所差異。如需使用,請查證原文。
2、芥末堆不接受通過公關(guān)費(fèi)、車馬費(fèi)等任何形式發(fā)布失實文章,只呈現(xiàn)有價值的內(nèi)容給讀者;
3、如果你也從事教育,并希望被芥末堆報道,請您 填寫信息告訴我們。