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

À medida que as pessoas envelhecem, dois desafios silenciosos frequentemente começam a erodir a independência ao mesmo tempo. O primeiro é um declínio sutil nas habilidades de pensamento, conhecido como comprometimento cognitivo leve, onde a memória e o planejamento se tornam ligeiramente mais difíceis, mas a vida cotidiana permanece gerenciável. O segundo é a sarcopenia, a perda gradual de massa e força muscular que torna o movimento mais lento e aumenta o risco de quedas. Essas duas condições frequentemente viajam juntas, criando um ciclo difícil: músculos fracos tornam mais difícil manter-se ativo, e a falta de atividade acelera a perda de músculos, enquanto ambos os fatores podem, além disso, turvar a mente. A reabilitação tradicional geralmente aborda um problema de cada vez, oferecendo exercícios físicos para o corpo ou quebra-cabeças mentais para o cérebro, mas raramente ambos juntos de uma forma que se adapte às necessidades em constante mudança da pessoa.

Pesquisadores começaram a explorar se a nova tecnologia pode quebrar esse ciclo combinando o movimento físico com desafios mentais em uma única experiência imersiva. Eles estão testando sistemas que misturam o mundo real com sobreposições digitais, conhecidas como realidade mista, para criar tarefas envolventes que exigem que o usuário pense e se mova simultaneamente. A questão que impulsiona o trabalho recente é se a adição de inteligência artificial a esses sistemas pode tornar o treinamento mais eficaz. Ao usar programas de computador que podem analisar o desempenho de um paciente em tempo real, os terapeutas esperam criar um treino que ajuste automaticamente sua dificuldade, mantendo o desafio no nível ideal para estimular a melhoria sem causar frustração. Essa abordagem visa tratar a pessoa como um todo, abordando o declínio interligado da mente e do músculo em uma única sessão integrada.

Um estudo recente publicado por pesquisadores da Funrehab Co., Ltd. e da Universidade de Jeonju colocou essa ideia à prova. Eles recrutaram quarenta adultos mais velhos, todos com mais de sessenta e cinco anos, que haviam sido diagnosticados com tanto comprometimento cognitivo leve quanto sarcopenia. Esses participantes foram divididos em dois grupos. Um grupo recebeu um programa de reabilitação padrão liderado por fisioterapeutas, que incluía exercícios com faixas de resistência, treinamento de equilíbrio e tarefas mentais de papel e lápis. O outro grupo utilizou um sistema de realidade mista assistido por inteligência artificial. Este sistema apresentava tarefas interativas em uma tela que os participantes controlavam com um joystick. O recurso único deste grupo foi que um programa de inteligência artificial analisava constantemente seus dados de saúde e o desempenho em sessões anteriores. Com base nessas informações, o sistema ajustava automaticamente a dificuldade das tarefas, a distância que os participantes precisavam alcançar e a complexidade dos desafios mentais antes de cada sessão individual.

Ambos os grupos treinaram durante quatro semanas, completando vinte sessões que duravam trinta minutos cada. Os pesquisadores mediram a função cognitiva global dos participantes usando um teste padrão chamado Avaliação Cognitiva de Montreal, que avalia memória, atenção e linguagem. Eles também mediram a força física testando o quão forte os participantes podiam apertar um dispositivo manual, mediram a massa muscular usando um scanner corporal especializado e avaliaram o quanto caminharam em seis minutos. Após as quatro semanas, os resultados mostraram uma diferença clara na forma como os dois grupos melhoraram. O grupo que utilizou o sistema de inteligência artificial apresentou uma melhora significativamente maior em suas pontuações nos testes cognitivos em comparação ao grupo que realizou os exercícios padrão. Suas pontuações no teste de pensamento subiram de forma mais acentuada, sugerindo que a natureza personalizada e adaptável do sistema de IA ajudou a estimular o cérebro de forma mais eficaz do que a rotina fixa.

No entanto, a história foi diferente para os resultados físicos. Ambos os grupos melhoraram sua distância de caminhada e mantiveram sua força muscular, mas o grupo da inteligência artificial não apresentou uma melhora física superior ao grupo padrão. Os pesquisadores descobriram que, embora o sistema de alta tecnologia fosse excelente para impulsionar o desempenho mental, ele não proporcionou um benefício físico extra sobre a terapia tradicional neste curto período de tempo. Os participantes no grupo da IA também realizaram medições exploratórias de seus movimentos manuais enquanto usavam o joystick. Essas medições mostraram que, conforme as semanas passavam, seus movimentos tornavam-se mais lentos e consistentes, sugerindo que estavam adaptando sua estratégia à tarefa, embora os pesquisadores tenham observado que isso era uma observação de mudança e não uma prova definitiva de melhor controle motor.

O estudo também observou como os participantes se sentiam em relação ao treinamento. Eles relataram sentir confiança em sua capacidade de realizar tarefas diárias sem cair e avaliaram sua qualidade de vida geral. Ambos os grupos viram melhorias nessas áreas, mas, novamente, não houve diferença significativa entre o grupo de alta tecnologia e o grupo padrão. O sistema de inteligência artificial foi considerado seguro e tolerável, com os participantes relatando baixos níveis de frustração e sentindo que tinham tempo suficiente para completar as tarefas. O esforço mental exigido era alto, o que era esperado, dado o caráter duplo do treinamento, mas o sistema não causou tontura ou náusea.

Os pesquisadores concluíram que, embora a realidade mista assistida por inteligência artificial seja uma ferramenta promissora para melhorar as habilidades de pensamento em adultos mais velhos com declínio cognitivo e físico, ela ainda não é uma solução mágica para a força física. O estudo sugere que a capacidade da IA de ajustar constantemente a dificuldade das tarefas pode ser o fator chave para ajudar o céreio a se adaptar e melhorar. Os benefícios físicos, no entanto, pareceram vir do próprio ato da reabilitação, independentemente de o sistema ser de alta tecnologia ou tradicional. Os autores enfatizam que este foi um estudo pequeno e de curta duração, e que são necessários testes maiores para confirmar essas descobertas e ver se os benefícios perduram por um período mais longo. Por enquanto, o trabalho oferece um vislumbre esperançoso de um futuro onde a reabilitação pode ser tão única e responsiva quanto a pessoa que a recebe, particularmente para a complexa tarefa de manter a mente afiada junto com o corpo.