【技术前哨】VR认知评估和训练系统:老年人的大脑“私教“

一家虚拟现实初创公司推出了一款产品,使用AI和VR技术来检测认知障碍的早期迹象,该产品获得了2022年度CES创新奖。



随着年龄的增长,我们的认知能力会下降,而保持大脑认知能力对于健康的老年生活至关重要。我们会请私教进行身体的锻炼,那有没有考虑过请“私教”来帮助我们进行大脑的锻炼呢?

韩国的一家虚拟现实(VR)初创公司推出了一款产品,使用AI和VR技术来检测认知障碍的早期迹象,如痴呆症、阿尔茨海默氏症和情绪障碍。用户使用VR设备交互时,自动测量和分析生物信号。经过个人评估,通过沉浸式VR内容帮助用户改善大脑健康。该产品获得了2022年度CES创新奖。

作为认知健康教练,该设备提供有效的筛查技术来评估用户的认知状况。配备生物信号传感器的VR头戴设备,可以同时监测用户的脑电波和眼球运动。前额泡沫垫内有6通道FPCB电极和耳夹,以每秒500次的速度精确检测用户的脑电波(EEG)数据。

当用户使用该设备参与VR游戏时,传感器记录他们的行为和神经生理数据,并将其传输到云服务器上。云服务器中的专有算法自动处理相关数据,实时分析用户的认知能力。最后,云服务器使用API生成分析报告,传输到手机或平板等设备,供用户和护理人员随时查看。

该设备有非常全面的评估和训练计划,从多个角度评估用户的认知能力,有针对大脑特定区域的训练计划,也有针对特定认知能力的训练计划。

其中,综合评估程序检查用户的整体认知能力。主要生理监测包括眼动控制测试和闭眼时脑电波测试,可用于筛查认知能力下降等。另外,从6个维度对用户进行认知能力评估,包括持续注意力、选择性注意力、工作记忆和阅读模式等。

注意力训练程序评估持续注意力,检查用户对注意力的持续性,以及选择性注意力,检查用户选择性地响应外部刺激的能力。其训练部分以射击类游戏为主,用户必须在画面中识别目标对象并操作控制器选中它。例如其中一款游戏,要求用户通过左右手操作遥控器,分别射击蓝色块和黄色块。 

工作记忆训练程序主要用于评估用户记忆信息,并以前后顺序再现信息的能力。通过反复要求用户记住和回忆在游戏中连续发生的事件,来帮助训练工作记忆能力。例如其中一款认知游戏,要求用户记住一系列颜色框出现的位置,然后按照它出现的顺序进行选择。

空间记忆训练程序要求用户识别一个物体并记住它的位置,通过定量评估,计算对象的原始位置与用户记忆位置之间的差异。在训练过程中,用户反复玩这个游戏,有助于通过刺激海马体来提高记忆力和判断力。

大脑认知训练可以显著改善老年人的生活,AI与VR技术的结合,让老年人随时随地在大脑“私教”的陪伴下进行认知训练。

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了解更多:looxidlabs.com/product/lucy

相关技术参考文献:

Lee B, Lee T, Jeon H, et al. Synergy through Integration of Wearable EEG and Virtual Reality for Mild Cognitive Impairment and Mild Dementia Screening[J]. IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 2022.

Lee T, Hwang J, Lee H. Trier: Template-guided neural networks for robust and interpretable sleep stage identification from eeg recordings[J]. arXiv preprint arXiv:2009.05407, 2020.

Lee T, Hwang J, Lee H. Training Neural Networks with Domain Pattern-Aware Auxiliary Task for Sleep Staging[C]//ICASSP 2021-2021 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP). IEEE, 2021: 1355-1359.


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