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儿童多动症新现游戏疗法,研究团队正等待美国药监局审批

作者:Stephen Noonoo 发布时间:

儿童多动症新现游戏疗法,研究团队正等待美国药监局审批

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摘要:这项名为“Project: Evo”的游戏正处于第III期临床试验阶段

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Neuroscape实验室通过核磁共振和脑电图,开发了一个3D可视的“玻璃大脑”(Glass Brain)用于研究。图源:Neuroscape, UCSF. 原文:Can a Neuroscience Video Game Treat ADHD? 来源:EdSurge. 编译:尔瑞.

在医疗健康科技公司Akili Interactive的官网首页上,有这样迷人的一行大字:“玩药的时间到了”(Time to Play Your Medicine)。

这家公司的使命描述颇具一种未来主义意味,总部位于波士顿,致力于将大脑训练视频游戏市场化,并正在尝试制作第一个能被FDA(美国食品及药物管理局)批准的,治疗儿童注意力缺陷多动障碍(ADHD)的游戏。如果实验成功,它将成为第一种能够代替该病兴奋剂药物的替代品,他们把这种替代品称为“数字疗法”。

在严谨研究的支持下,这项名为“Project: Evo”的游戏正处于第III期临床试验阶段。这款游戏,包括Akili 这家公司,都是从Neuroscape诞生而来的。这是一个由加州大学Adam Gazzaley教授领导的神经科学研究实验室。

Gazzaley教授是一位神经科医师,也是一位神经科学家。他起初就在为用数字技术改善大脑功能的实验进行临床测试。不久之后,他的团队便发现视频游戏其实可以作为一种方式,帮助儿童和成年人增强某些大脑执行功能,这些功能包括专注力和注意力等。他们推断,既然玩游戏能自然使我们的动机保持高水平,那么ADHD应该也能更好地被治疗。

自上世纪中叶以来,治疗ADHD的药物和治疗方法就已出现。不过近来,越来越多的研究者都开始尝试将视频游戏融入神经科学研究。早期对于游戏有效性的研究,也显示游戏可能大有可为。

Gazzaley教授在接受媒体收集时表示,“对于患ADHD的儿童而言,他们太需要有兴奋剂之外的选择了。目前兴奋剂疗法是FDA唯一批准的疗法。所以无论是从影响力的角度,还是从商业角度来看,将第一种非药物ADHD疗法推向市场,对我们都是有重大意义的”。

为什么是“游戏”?

据估计,美国有5%至10%的学龄儿童都被诊断有注意力缺陷多动症,该病会影响儿童的注意力、冲动控制的能力,以及情绪调节的能力。当孩子被诊断患病后,父母只能被给予一个简短的、仅包括兴奋剂和行为矫正疗法的治疗清单。虽然诸如利他林(Ritalin )或阿德拉(Adderall)的兴奋剂或药物可以控制大脑中调节情绪反应和注意力的化学物质,但它们也能带来一些不良副作用,因此一些家长对此持谨慎态度。但当这些药物起作用时,它们见效很快。

“兴奋剂类药物与其它类药物的不同之处,或非比寻常之处在于,你周二给药,它周二就见效,”斯坦福大学发育和行为儿科教授Heidi M. Feldman解释道,“它是一种见效快的短效药物”。

然而,美国大约6%的儿童服用兴奋剂类药物,根本问题并没得到解决。就像服用阿司匹林治疗牙痛,Feldman教授解释说:它只能缓解症状。因此,这些药物通常与行为矫正疗法一起开处方,后者需要更长的时间才能见效。与直接给孩子服用的兴奋剂不同,行为矫正依赖于有行医执照的行为治疗师,治疗师需要对父母和老师进行训练,以便他们在日常实施治疗策略。

虽然ADHD限制儿童的注意力,但ADHD并没有将注意力完全消磨掉。Feldman教授说,患有这种疾病的孩子,经常能在某些特定活动上保持长时间的注意力,与此同时他们的动机水平是很高的。她将视频游戏单独列为一个常见的例子。另外她补充道,某些活动也能让孩子持续具有低动力,比如做家庭作业。

为了增强动机水平,行为矫正策略通常奖励积极互动,抑制消极互动。有些方法似乎直接出自视频游戏。Feldman将其描述为一种“代币经济”(token economy),即当孩子们表现出目标行为时,会被奖励游戏币(类似于小星星或小卡片);当他们不表现出目标行为时,就会失去游戏币。一天结束,如果孩子的代币余额为正值,就会得到奖品。一般而言,当行为结果和奖励的作用时间间隔越短,作用次数越频繁,儿童就越能区分适当的和不适当的行为。

对于视频游戏爱好者来说,代币经济可能类似于《超级马里奥》里获取金币的方式,玩家通过仔细操作游戏获得金币,因为滑倒又失去金币。

随着时间的推移,孩子们会越来越少地需要这些外部激励。“理想情况下,就像我们这些人一样,当他们越来越大,那些外部信号就会变成内部信号”,Feldman说,这意味着他们会开始自我调节。“这种方法真的会奏效”。

但这种疗法有一个问题:供应并不能很好地响应需求。“很多人热衷行为管理,但挣扎纠结之处在于没有足够的资源来响应需求,”Feldman表示。换句话说,因为行为管理疗法依赖于人为训练和互动,所以它并不能像实体技术那样被量化普及。而这可能就是Gazzaley博士的视频游戏疗法有优势的地方。

建立游戏闭环

ADHD并不是Gazzaley教授Neuroscape团队唯一投入的领域。他们还研究视频游戏如何改善老化的大脑,以及电流等大脑刺激能否促进人的认知能力。但对游戏的研究还是占了团队最大部分精力的。

自2005年成立以来,该实验室已经测试了各种游戏。有些人会提炼游戏中有关冥想和正念(自身调节压力的一种方式)的原则,有些人则会提炼音乐和旋律进行研究。有一系列游戏会借鉴Nintendo Wii这样的交互式游戏机,将体能挑战和认知挑战结合在一起。但这些游戏都有一些共同点:比如都是建立在一个闭环体系中。

一般来说,闭环只是向玩家提供反馈的一种方式。当玩家作出“点击按钮”这样的动作时,游戏会根据规则输出一个或好或坏的结果。研究者将它称作“闭环”(closing the loop)。在Neuroscape涉猎到的游戏中,这是一个非常迅速的过程。挑战和奖惩根据从玩家那里收集到的实时数据进行不断更新。对于患有ADHD的孩子而言,研究团队给出的建议是,在其训练神经网络,持续保持注意力的同时,提供频繁的反馈和激励。

Neuroscape团队的每一款游戏都是基于多年的研究之上,并根据不同的神经系统进行了针对性设计。不同于市面上许多的大脑训练游戏和应用程序,Gazzaley教授试图尽可能多地为游戏注入产品价值和叙述,让它们看起来和玩起来更像是一个主流工作室的成果。不过因为这些游戏还主要处于一个研究阶段,所以都还没有被广泛推广。

Gazzaley教授表示,“我们还在不断地进行测试。所以我们通过双盲、随机对照试验来对这些游戏进行深度的测试,也是正在创造它们独特的一面”。

目前,实验室有六组随机对照试验。它们有关大脑运动,以及其它诸如压力响应和心境的生理测量。“我们想要全方位了解,这些游戏是如何在整个人类进程中引发变革的”,Gazzaley教授补充道。

训练大脑

早在2018年,Gazzley的团队创造了Neuroracer,一款有关大脑训练的早期游戏。玩家使用控制器,驾驶一辆在扭曲道路上快速行驶的汽车。这是一款为单人设计的游戏,不同于传统的赛车游戏。它要求玩家与自己的反应竞争。除了防止车辆偏离跑道,玩家还必须在瞬间响应绿色或红色信号,这需要玩家按下按钮或直接忽略。这款游戏是专门为容易分心或自满大意的玩家设计的。

这款游戏要求玩家进行高度的多任务处理,而且不允许凭运气获胜。当车辆能一直保持在道路中间运行,且玩家能适时忽略干扰信号时,玩家的得分就会越高。当玩家偏向于多种任务的其中一个时,得分就会越低。

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Neuroracer要求玩家同一时间关注多项任务,已达到训练大脑的目的。(图源:Neuroscape, UCSF)

根据Gazzley的说法,游戏实际上是在重新训练大脑,或者更具体地说,是在训练有关注意力的神经网络。“游戏的目标在于,加强包括前额皮质层在内的神经网络。这样的话,人们使用类似神经网络,执行不同任务的能力就能得到加强”,Gazzley解释道。(前额皮质层是大脑负责控制执行功能的部分)

提高视频游戏中的注意力和反应力是一回事。但是,若要在游戏环境之外应用相同的技能,则会更具挑战性(也就是我们常说的“学习迁移”)。若在研究试验中进行的干预能够迁移,那么这个干预通常就能被视为成功且有效。

2013年,Gazzley在与他人合作的一项研究中就发生了这种情况。随后,该研究也上了国际科学期刊《自然》的封面。研究发现,与由20岁年轻人组成的对照组相比,玩Neuroracer帮岁数更大的成年人提升了更多的多任务处理能力。收效不是短期的,在训练结束后,多任务处理的能力持续了六个月之久。当参与者进行其他认知能力测试(如工作记忆和记忆力)时,他们的表现也得到了改善。这便是能力发生迁移的一个重要体现。

近些年来,Neuroracer被改造,配备了新的图像和渐进式的故事情节,并被更名为Project: Evo。它也从实验室被搬到了Akili,一家由Neuroscape分离出来的私人公司。Neuroscape目前将游戏视作临床疗法,而不是单纯的研究项目。

与驾驶车辆不同,玩家现在控制的是一个更像人形的物体。Project: Evo与其它平板电脑游戏相似,孩子们可以在长途行车过程中点击按钮。但它仍保留着相同的、基本的、针对多任务处理能力的大脑训练。

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游戏Project: EVO(图源: Neuroscape, UCSF)

这项来自实验室的研究表明,游戏疗法是有效的。最近一项对300余名被试进行调查的研究发现,使用过Project: Evo的孩子,在一项旨在评估注意力的特殊测试中,体现出明显的注意力改善。该研究的对照组使用的是一个完全不同的、非大脑训练的视频游戏。

另一项研究是针对57名患有感觉加工障碍的儿童(其中一半有ADHD症状)。研究发现,孩子在家中每天玩30分钟的Neuroscape游戏,四周后,被试整体的持续关注力得到提升,疗效令人欢欣鼓舞(每天玩30分钟游戏,持续四周,被视为是疗法的全剂量)。研究结束后,三分之一患有感觉加工障碍的孩子不再被视作注意力不集中。而且父母报告称,疗效在治疗后的9个月仍在持续。

Gazzley最终的目标是让该游戏获FDA批准,并成为ADHD的第一个视频游戏治疗方案;以及未来有关该游戏的一些其它状况。

Gazzley表示,“一旦游戏疗法获得FDA批准,我们将把它推向市场,由医生开出处方。游戏疗法将会完全替代兴奋剂,或者与兴奋剂并肩作战”。

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