Sensorimotor Characterization of Alzheimer’s Disease Using Virtual Reaching and Catching Tasks
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि ऊपरी-अंग के पहुँचने (रीचिंग) और पकड़ने (कैचिंग) से जुड़े इमर्सिव वर्चुअल रियलिटी कार्य, सटीकता, प्रतिक्रिया समय और गति में क्रमिक मोटर दोषों को प्रकट करके, स्वस्थ वृद्धावस्था, हल्के संज्ञानात्मक दोष और अल्जाइमर रोग के बीच प्रभावी ढंग से अंतर कर सकते हैं, जिससे संज्ञानात्मक गिरावट के प्रारंभिक निदान और निगरानी के लिए एक संवेदनशील उपकरण के रूप में IVR का समर्थन मिलता है।
मूल पेपर CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
जैसे-जैसे लोग उम्रदराज होते हैं, मस्तिष्क और शरीर हमेशा एक ही गति से उम्र नहीं बढ़ते। जबकि हम अक्सर स्मृति लोप (याददाश्त कम होना) को अल्जाइमर रोग के पहले संकेत के रूप में देखते हैं, सटीकता के साथ चलने-फिरने की क्षमता बहुत पहले ही कम हो सकती है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि आंदोलन की योजना बनाने वाले मस्तिष्क के क्षेत्र और यादों को संग्रहीत करने वाले क्षेत्र गहराई से जुड़े हुए हैं। जब मस्तिष्क सूचनाओं को संसाधित करने में संघर्ष करता है, तो कप के लिए हाथ बढ़ाना या गेंद को पकड़ना जैसे सरल कार्य भी धीमे और कम सटीक हो सकते हैं। यह संबंध बताता है कि किसी व्यक्ति के चलने-फिरने के तरीके को देखकर, उनके नाम या चेहरा भूलने से बहुत पहले ही उनके संज्ञानात्मक स्वास्थ्य (cognitive health) की झलक मिल सकती है। चुनौती एक ऐसा तरीका खोजने में थी जो इन सूक्ष्म परिवर्तनों को एक ऐसे परिवेश में माप सके जो कृत्रिम लगने वाले प्रयोगशाला परीक्षण के बजाय स्वाभाविक महसूस हो।
इटली में शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक ऐसी तकनीक का उपयोग करके इस संबंध को खोजने का प्रयास किया जो लोगों को एक कंप्यूटर-जनित दुनिया के भीतर रखती है। उन्होंने साठ-एक वृद्ध वयस्कों को वर्चुअल रियलिटी हेडसेट पहनने और दो विशिष्ट कार्य करने के लिए आमंत्रित किया: एक तैरते हुए लक्ष्य की ओर हाथ बढ़ाना और अपनी ओर फेंकी गई गेंद को पकड़ना। इस समूह में स्वस्थ दिमाग वाले लोग, हल्के संज्ञानात्मक विकार (mild cognitive impairment)—एक ऐसा चरण जहाँ स्मृति की कमी ध्यान देने योग्य होती है लेकिन दैनिक जीवन अभी तक गंभीर रूप से प्रभावित नहीं होता—और अल्जाइमर रोग से निदान किए गए लोग शामिल थे। लक्ष्य केवल यह देखना नहीं था कि क्या वे कार्यों को पूरा कर सकते हैं, बल्कि यह मापना था कि वे वास्तव में कैसे चलते हैं। शोधकर्ताओं ने उनके हाथों की गति, उनकी प्रतिक्रिया समय और उनके हाथों के हिलने की सुगमता (smoothness) को ट्रैक किया, ताकि उन पैटर्नों की पहचान की जा सके जो विभिन्न समूहों के बीच अंतर स्पष्ट करते हैं।
वर्चुअल वातावरण को इमर्सिव (तल्लीन करने वाला) और यथार्थवादी बनाया गया था। प्रतिभागियों ने एक कुर्सी पर बैठकर अपने दाहिने हाथ में एक कंट्रोलर पकड़ा था, जो डिजिटल दुनिया में उनके हाथ के रूप में कार्य करता था। 'रीचिंग टास्क' (हाथ बढ़ाने के कार्य) के लिए, एक वर्चुअल बोर्ड पर एक नीला गोला दिखाई देता था, और उन्हें एक विशिष्ट समय सीमा के भीतर उसे छूने के लिए अपने कर्सर को चलाना होता था। 'कैचिंग टास्क' (पकड़ने के कार्य) के लिए, एक वर्चुअल गेंद उनकी ओर उड़कर आती थी। शोधकर्ताओं ने प्रयोग को अधिक वर्णनात्मक बनाने के लिए स्थितियाँ बदलीं। कभी-कभी, गेंद फेंकने वाला व्यक्ति दिखाई देता था, और गेंद गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित एक प्राकृतिक पथ का अनुसरण करती थी। अन्य समय में, फेंकने वाला अदृश्य होता था और गेंद बिना गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव के एक सीधी रेखा में चलती थी, जिससे वे दृश्य संकेत हट जाते थे जिनका उपयोग मस्तिष्क आमतौर पर यह अनुमान लगाने के लिए करता है कि कोई वस्तु कहाँ जाएगी।
परिणामों ने तीनों समूहों में प्रदर्शन में एक स्पष्ट और क्रमिक गिरावट दिखाई। अल्जाइमर रोग वाले लोगों को सबसे अधिक संघर्ष करना पड़ा। वे अपनी गतिविधियों को शुरू करने में धीमे थे, उनकी गति कम थी, और वे स्वस्थ प्रतिभागियों की तुलना में लक्ष्यों को अधिक बार चूक गए। हल्के संज्ञानात्मक विकार वाले लोग बीच में कहीं थे। वे स्वस्थ समूह जितने तेज़ या सटीक नहीं थे, लेकिन उन्होंने अल्जाइमर वाले लोगों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन किया। यह सुझाव देता है कि संज्ञानात्मक गिरावट से जुड़े मोटर संबंधी कठिनाइयाँ जल्दी शुरू होती हैं और बीमारी बढ़ने के साथ बढ़ती जाती हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि जब दृश्य वातावरण को हटा दिया गया, तो अंतर सबसे स्पष्ट था। जब फेंकने वाला अदृश्य था और गुरुत्वाकर्षण हटा दिया गया, तो अल्जाइमर से पीड़ित लोगों को सबसे अधिक कठिनाई हुई, और वे दूसरों की तुलना में गेंद को बहुत अधिक बार चूक गए। यह इंगित करता है कि जब मस्तिष्क गति को निर्देशित करने के लिए परिचित पर्यावरणीय संकेतों पर भरोसा नहीं कर पाता, तो योजना बनाने और भविष्यवाणी करने की अंतर्निहित कमियां बहुत स्पष्ट हो जाती हैं।
केवल गतिविधियों को देखने के अलावा, शोधकर्ताओं ने एक सांख्यिकीय पद्धति का उपयोग किया यह देखने के लिए कि क्या डेटा स्वचालित रूप से प्रतिभागियों को उनके सही समूहों में वर्गीकृत कर सकता है। कंप्यूटर को प्रत्येक व्यक्ति के चलने के विवरण—उनकी गति, उनकी प्रतिक्रिया समय और उनकी सटीकता—को फीड करके, सिस्टम प्रत्येक व्यक्ति को स्वस्थ, हल्के विकार वाले और अल्जाइमर के रोगियों के बीच पहचानने में रैंडम अनुमान लगाने की तुलना में कहीं बेहतर सफलता दर के साथ अंतर करने में सक्षम था। हालांकि स्वस्थ लोगों को दूसरों से अलग पहचानना आसान था, फिर भी सिस्टम हल्के विकार और बीमारी के बीच अंतर करने में सफल रहा, भले ही ये चरण पारंपरिक स्मृति परीक्षणों में बहुत समान दिख सकते हैं।
यह अध्ययन इस बात पर प्रकाश डालता है कि हमारे चलने-फिरने का तरीका हमारे मस्तिष्क के स्वास्थ्य का एक शक्तिशाली संकेतक है। निष्कर्ष बताते हैं कि इमर्सिव वर्चुअल रियलिटी इन शुरुआती संकेतों का पता लगाने का एक अनूठा तरीका प्रदान करती है। एक ऐसा स्थान बनाकर जहाँ मस्तिष्क को वास्तविक समय में गतिविधियों की योजना बनानी और उन्हें निष्पादित करना पड़ता है, और परिचित दृश्य संकेतों के सुरक्षा जाल को हटाकर, यह तकनीक उन कमजोरियों को उजागर करती है जो अन्यथा अनदेखी रह सकती हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि हालांकि संज्ञानात्मक गिरावट वाले लोग इन कार्यों को कर सकते थे, लेकिन वे उन्हें उल्लेखनीय रूप से प्रवाह (fluidity) और गति की कमी के साथ करते थे। यह अध्ययन यह दावा नहीं करता है कि इसने अल्जाइमर के निदान को हल कर लिया है, बल्कि यह एक आशाजनक नए उपकरण की ओर इशारा करता है। यह सुझाव देता है कि भविष्य में, वर्चुअल दुनिया में हाथ बढ़ाने और गेंद पकड़ने का एक साधारण सत्र डॉक्टरों को परेशानी के शुरुआती संकेतों को पहचानने में मदद कर सकता है, जिससे शीघ्र सहायता और हस्तक्षेप संभव हो सकेगा।
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