Artificial Intelligence-Assisted Personalized Mixed Reality Rehabilitation for Older Adults With Mild Cognitive Impairment and Sarcopenia: A Randomized Controlled Trial

مع تقدم الإنسان في العمر، غالباً ما يبدأ تحديان هادمان في تقويض الاستقلالية في آن واحد. الأول هو تراجع طفيف في مهارات التفكير، يُعرف باسم الضعف الإدراكي الخفيف، حيث يصبح التذكر والتخطيط أصعب قليلاً ولكن تظل الحياة اليومية قابلة للإدارة. والثاني هو "ساركوبينيا" (الضمور العضلي)، وهو الفقدان التدريجي للكتلة العضلية والقوة الذي يجعل الحركة بطيئة ويزيد من خطر السقوط. هذان الشرطان يسافران معاً بشكل متكرر، مما يخلق دورة صعبة: العضلات الضعيفة تجعل البقاء نشطاً أمراً أكثر صعوبة، وقلة النشاط تسرع من فقدان العضلات، بينما يمكن لكلا العاملين أن يزيدا من غشاوة العقل. عادة ما تعالج إعادة التأهيل التقليدية مشكلة واحدة في كل مرة، حيث تقدم تمارين بدنية للجسم أو ألغازاً ذهنية للعقل، ولكنها نادراً ما تجمع بينهما بطريقة تتكيف مع احتياجات الشخص المتغيرة.

بدأ الباحثون في استكشاف ما إذا كانت التكنولوجيا الجديدة يمكنها كسر هذه الدورة من خلال دمج الحركة البدنية مع التحديات الذهنية في تجربة غامرة واحدة. إنهم يختبرون أنظمة تمزج العالم الحقيقي مع تراكبات رقمية، تُعرف بالواقع المختلط، لإنشاء مهام تفاعلية تتطلب من المستخدم التفكير والتحرك في آن واحد. والسؤال الذي يحرك العمل الأخير هو ما إذا كان إضافة الذكاء الاصطناعي إلى هذه الأنظمة يمكن أن يجعل التدريب أكثر فعالية. فمن خلال استخدام برامج حاسوبية يمكنها تحليل أداء المريض في الوقت الفعلي، يأمل المعالجون في إنشاء تمرين يضبط صعوبته تلقائياً، ليبقي التحدي في المستوى المناسب تماماً لتحفيز التحسن دون التسبب في الإحباط. يهدف هذا النهج إلى علاج الشخص ككل، ومعالجة التدهور المرتبط بين العقل والعضل في جلسة واحدة متكاملة.

وضعت دراسة حديثة نشرها باحثون من شركة "Funrehab Co., Ltd" وجامعة "Jeonju" هذه الفكرة قيد الاختبار. حيث استقطبوا أربعين شخصاً بالغاً، جميعهم فوق سن الخامسة والستين، ممن تم تشخيص إصابتهم بكل من الضعف الإدراكي الخفيف والضمور العضلي. تم تقسيم المشاركين إلى مجموعتين؛ تلقت إحدى المجموعات برنامج إعادة تأهيل قياسي بقيادة معالجين فيزيائيين، والذي تضمن تمارين باستخدام أربطة المقاومة، وتدريبات التوازن، ومهام ذهنية تعتمد على الورقة والقلم. أما المجموعة الأخرى، فقد استخدمت نظام واقع مختلط مدعوم بالذكاء الاصطناعي. عرض هذا النظام مهاماً تفاعلية على شاشة يتحكم فيها المشاركون باستخدام عصا تحكم (Joystick). وكانت الميزة الفريدة لهذه المجموعة هي أن برنامجاً يعمل بالذكاء الاصطناعي كان يحلل باستمرار بياناتهم الصحية ومدى أدائهم في الجلسات السابقة. وبناءً على هذه المعلومات، كان النظام يعدل تلقائياً صعوبة المهام، والمسافة التي يتعين على المشاركين الوصول إليها، وتعقيد التحديات الذهنية قبل كل جلسة على حدة.

تدربت كلتا المجموعتين لمدة أربعة أسابيع، وأكملتا عشرين جلسة استغرقت كل منها ثلاثين دقيقة. وقاس الباحثون الوظيفة الإدراكية العالمية للمشاركين باستخدام اختبار معياري يسمى "مونتريال للتقييم المعرفي"، والذي يقيم الذاكرة والانتباه واللغة. كما قاسوا القوة البدنية من خلال اختبار مدى قوة ضغط المشاركين على جهاز يدوي، وقياس الكتلة العضلية باستخدام ماسح متخصص للجسم، وتقييم المسافة التي يمكنهم قطعها في ست دقائق من المشي. وبعد مرور الأسابيع الأربعة، أظهرت النتائج فرقاً واضحاً في كيفية تحسن المجموعتين. أظهرت المجموعة التي استخدمت نظام الذكاء الاصطناعي تحسناً أكبر بكثير في درجات الاختبار الإدراكي مقار بالمجموعة التي مارست التمارين القياسية؛ حيث ارتفعت درجاتهم في اختبار التفكير بشكل أكثر حدة، مما يشير إلى أن الطبيعة التكيفية والمخصصة لنظام الذكاء الاصطناعي ساعدت في تحفيز الدماغ بشكل أكثر فعالية من الروتين الثابت.

ومع ذلك، كانت القصة مختلفة بالنسبة للنتائج البدنية. فقد تحسنت كلتا المجموعتين في مسافة المشي وحافظتا على قوة العضلات، لكن مجموعة الذكاء الاصطعي لم تظهر تحسناً بدنياً أكبر من المجموعة القياسية. وجد الباحثون أنه بينما كان النظام عالي التقنية ممتازاً في تعزيز الأداء الذهني، إلا أنه لم يقدم فائدة بدنية إضافية عن العلاج التقليدي في هذا الإطار الزمني القصير. كما أجرى المشاركون في مجموعة الذكاء الاصطناعي قياسات استكشافية لحركات أيديهم أثناء استخدام عصا التحكم. وأظهرت هذه القياسات أنه مع مرور الأسابيع، أصبحت حركاتهم أبطأ وأكثر اتساقاً، مما يشير إلى أنهم كانوا يكيفون استراتيجيتهم مع المهمة، رغم أن الباحثين أشاروا إلى أن هذا كان ملاحظة للتغيير وليس دليلاً قاطعاً على تحكم حركي أفضل.

نظرت الدراسة أيضاً في كيفية شعور المشاركين تجاه التدريب. فقد أفادوا بشعورهم بالثقة في قدرتهم على أداء المهام اليومية دون سقوط، وقيموا جودة حياتهم الإجمالية. شهدت كلتا المجموعتين تحسناً في هذه المجالات، ولكن مرة أخرى، لم يكن هناك فرق جوهري بين المجموعة عالية التقنية والمجموعة القياسية. وُجد أن نظام الذكاء الاصطناعي آمن ويمكن تحمله، حيث أفاد المشاركون بمستويات منخفضة من الإحباط وشعروا بأن لديهم وقتاً كافياً لإكمال المهام. كان الجهد الذهني المطلوب عالياً، وهو أمر متوقع نظراً للطبيعة المزدوجة للتدريب، لكن النظام لم يسبب دواراً أو غثياناً.

خلص الباحثون إلى أنه بينما يعد الواقع المختلط المدعوم بالذكاء الاصطناعي أداة واعدة لتحسين مهارات التفكير لدى كبار السن الذين يعانون من تدهور إدراكي وبدني، فإنه ليس بعد "علاجاً سحرياً" للقوة البدنية. وتشير الدراسة إلى أن قدرة الذكاء الاصطناعي على تخصيص صعوبة المهام باستمرار قد تكون العامل الرئيسي في مساعدة الدماغ على التكيف والتحسن. أما الفوائد البدنية، فيبدو أنها جاءت من فعل إعادة التأهيل نفسه، بغض النظر عما إذا كان النظام عالي التقنية أو تقليدياً. ويؤكد المؤلفون أن هذه كانت دراسة صغيرة وذات مدة قصيرة، وهناك حاجة لتجارب أكبر لتأكيد هذه النتائج ومعرفة ما إذا كانت الفوائد ستستمر لفترة أطول. وفي الوقت الحالي، يقدم هذا العمل لمحة مفعمة بالأمل نحو مستقبل يمكن أن تكون فيه إعادة التأهيل فريدة ومستجيبة بقدر تميز الشخص الذي يتلقاها، لا سيما في المهمة المعقدة المتمثلة في الحفاظ على حدة العقل جنباً إلى جنب مع الجسم.