Framtidens fokus

To spilllignende, datastyrte enheter søker FDA-godkjenning for å stille diagnosen og behandlingen av ADHD - en av de vanligste barndom bekymringer for mental helse - et digitalt fenomen.

For diagnose ble et virtual reality-verktøy kjent som Virtual Classroom sendt til FDA av teknologiselskapet Cognitive Leap i slutten av 2018. Hvis du får godkjenning, vil det være det første fullstendig oppslukende VR-programmet som er tilgjengelig for å hjelpe leger med å diagnostisere ADHD. På behandlingssiden sendte oppstart Akili Interactive nylig inn AKL-T01, et videospill spesielt utviklet for å forbedre Merk følgende hos barn med ADHD. Det ville være det første videospillet som kun er tilgjengelig på resept, som et tradisjonelt farmakologisk inngrep.

Både Cognitive Leap og Akili hevder at deres tilnærminger vil endre måten ADHD anerkjennes og styres på. Begge har brukt år på å samle inn data for å styrke deres påstander om effektivitet. Men FDA-godkjenning kan være bare den første av flere virkelige hindringer å overvinne når vi lanserer nye behandlingsmetoder.

Digital diagnose

Kommersiell virtuell virkelighet frakter brukere til fiktive verdener; Cognitive Leap's VR Classroom genererer et mer realistisk miljø. Etter å ha satt på headsettet, befinner et barn seg et sted han kjenner godt: å sitte ved et skrivebord i et klasserom på skolen. Biler kjører utenfor; papirfly fly; klassekamerater nyser.

Classroom tilbyr imidlertid mer enn oppslukende grafikk. Den måler oppmerksomhet og hemming via en nevropsykologisk vurdering kalt en kontinuerlig ytelsestest (CPT), forklarer nevrovitenskapsmann Crystal Goh, Cognitive Leaps viktigste vitenskapelige offiser. Barn blir bedt om å trykke på en knapp når visse bokstaver vises på det virtuelle tavlen; de blir scoret basert på riktige treff, feil treff og reaksjonshastighet. I løpet av den 13 minutter lange oppgaven klokker headsettet hvor ofte de ser mot de digitale distraksjonene, og ytterligere sensorer på barnets kroppsspor. Begge atferden inngår i sluttresultatet.

Miljøet har blitt designet for å måle flere ADHD-relaterte symptomer på en gang, og produsenten hevder det er mer realistisk og engasjerende enn monotone todimensjonale CPT-er, mens de forblir meget kontrollert. "Barnet tror at hun er i et klasserom," sier Goh. "Fordi hun bruker kroppen sin, er hennes sensoriske motoriske cortex engasjert på samme måte som om hun virkelig opplevde den omgivelsen. Ved målbevisst å manipulere distraksjonene, vet vi nøyaktig på hvilket tidspunkt barnet reagerer. Vi ser ikke bare på den tradisjonelle CPT-poengsummen. "

Etter at oppgaven er fullført, skisserer en rapport hvordan barnets selvkontroll, fokus, hyperaktivitet og andre svekkelser skiller seg fra dem fra en typisk utviklende jevnaldrende. Det gir ikke et definitivt ja eller nei om et barn har ADHD, sier Goh; snarere kan dataene, ved å påpeke spesifikke oppmerksomhetsstyrker og svakheter, brukes til å bestemme sannsynligheten for at en diagnose er berettiget.

Hvorfor VR?

Classroom har som mål å bringe objektivitet til en notorisk subjektiv diagnostisk prosess, sier administrerende direktør i Cognitive Leap, Jack Chen. Chen grunnla selskapet for å bringe behandlingsalternativer til Kina, der oppmerksomhetsproblemer, i likhet med mange spørsmål om mental helse, er underbehandlet og stigmatisert. Han bestemte seg da for at USA har sitt eget behov for forbedrede diagnostiske verktøy.

"Diagnosen ADHD eller oppmerksomhetsproblemer krever enormt mye trening," sier han. "Selv med trening er det en kjent mangel på objektivitet." Siden symptomer kan være intermitterende og vanskelig å kvantifisere, er det best mulig praksis er avhengig av standardiserte vurderingsskalaer som er fylt ut av foreldre og lærere for å vurdere uoppmerksomhet og impulsivitet i forskjellige domener. Skalaene krever en betydelig tidsinvestering, og fordi de er basert på hukommelse og subjektive tolkninger, er rangeringer utsatt for menneskelig feil.

Mangelen på objektivitet og den begrensede teknologien som er tilgjengelig for klinikere inspirerte psykolog Albert Rizzo, nå medisinsk direktør virtual reality ved University of South California og en rådgiver for Cognitive Leap, for å bygge en primitiv versjon av klasserommet i 1999. "Vi begynte å teste det med barn som hadde ADHD og barn som definitivt var nevrototypiske, basert på gode nevropsykologiske evalueringer," sier han. "Vi så påfallende forskjeller i ytelse - [spesielt] da distraksjoner ble lagt inn." Skjønt CPT-er har blitt brukt til å måle oppmerksomhet (og for å diagnostisere relaterte lidelser) i flere tiår, inneholder klasserommet ytterligere mål for distraherbarhet og hyperaktivitet, Rizzo sier.

Han hevder at han har gjentatt sine opprinnelige funn i flere titalls studier siden. Mens han forsket, forbedret VR-verktøy i kvalitet og reduserte kostnadene, legger han til. "Drømmen som jeg har hatt [i flere tiår] er nå mulig."

Når Cognitive Leap gikk sammen med Rizzo for å kommersialisere Classroom og søke FDA-godkjenning, innledet de en serie forsøk for å teste verktøyets effekt mot tradisjonelle diagnostiske metoder og for å bygge en normativ bank data.

På flere lokasjoner har selskapet samlet inn data fra omtrent 1500 barn mellom 5 og 12–500 med ADHD og 1000 uten noen psykiatrisk eller atferdsforstyrrelser, som bestemt av standardiserte nevropsykologiske batterier. I følge Goh er klassens evne til å identifisere nedsatte nivåer av oppmerksomhet og hyperaktivitet sammenlignbar med tradisjonelle vurderingsprosedyrer som kan ta timer eller dager. "Når datapoolet vårt øker, kan vi øke nøyaktigheten," legger hun til.

Ønsker folk et nytt diagnoseverktøy?

Cognitive Leap ser på VR som en spillbytter, men det er ikke det første selskapet som har prøvd å oppgradere vurderingen. Gjennom årene har det vært en rekke forsøk på å få inn mer objektive diagnostiske verktøy, sier David Rabiner, en psykolog som forsker på ADHD ved Duke University. Han peker på enklere CPT-er, samt et kvantitativt EEG-tiltak som bruker hjernebølgemønstre for å vurdere oppmerksomhetsnivå. Selv om flere av disse sikret FDA-godkjenning, er "ingen av dem blitt adoptert på noen meningsfull måte," sier han.

Rizzo og Goh hevder at foreldre oppfatter klasseromets verdi når barnet prøver det. Det større hinderet kan være klinikere, som har kort tid og noen ganger dårlig trent i ADHD, sier Rabiner. Selv om FDA tømmer klasserommet, spår han at Cognitive Leap vil ha "et helvete av en vanskelig tid" som overtaler leger å vedta det, i stor grad fordi ingen større medisinske foreninger anbefaler bruk av slike "objektive" diagnostiske tiltak.

Til tross for deres feil forblir ratingskalaer gullstandarden fordi ADHD ofte manifesterer seg som faglige og sosiale utfordringer som strekker seg utover symptomatologi. "Foreldre higer etter noe mer" objektivt "enn hva en lærer har å si," sier Rabiner, noe som kan forklare hvorfor de tiltrekkes av høyteknologiske tester. "Men hvis du ikke vet hva som virkelig skjer i klasserommet, er du i mørket."

Rizzo slår ned frykten - ikke unik for VR - for at enhver ny teknikk vil gjøre psykologer foreldet. "Jeg ser på dette som en mer presis, kontrollert måte å vurdere funksjon på," sier han. "Det kommer ikke til å eliminere alt annet. Det må alltid være et menneske i løkken som kan bruke disse dataene - ikke bare som en vurdering, men som en måte å komme frem til en bedre behandlingsplan. "

Teknologisk behandling

I øynene til mange som studerer ADHD, er de "beste" behandlingsplanene - i det minste siden Ritalinintroduksjonen i 1960 - involverer ofte medisinering. Men kort tid før Akili Interactive ble stiftet i 2011, observerte medgrunnlegger og administrerende direktør Eddie Martucci "en tilbaketrekning fra den tradisjonelle farmasien spillere og mindre forskning på nye terapeutika. "ADHD-pasienter begynte å presse tilbake mot medisiner som den dominerende tilnærmingen til behandling, han sier.

På dette tidspunktet var det forskning på videospill som hjalp fremfor å skade hjernen - spesielt et program som ble kalt NeuroRacer, designet av nevrovitenskapsmann Adam Gazzaley fra University of California, San Francisco for å styrke kognitive styre. Dette programmet og andre inspirerte Martucci og Akili-medarbeidere til å søke den første "digitale behandlingen" for ADHD. AKL-T01 er deres flaggskipprodukt; lignende spill i rørledningen kan en dag være rettet mot symptomer på autisme, depresjon, og multippel sklerose.

Designet i samarbeid med Gazzaley - nå Akilis viktigste vitenskapelige rådgiver - spillets virkelige mål er å finpusse fokus ved å tvinge spillere til å sjonglere flere mål mens du avstemmer bevisst distribuerte distraksjoner. På mange måter, bemerker Martucci, er det designet for å "føle seg kjent" for et barn og for å spille omtrent som et kommersielt videospill, med belønning, musikk og grafikk av høy kvalitet. Spillerne beveger seg raskt gjennom forskjellige verdener og reagerer på stimuli som blinket på skjermen, sier Gazzaley, og krever at de bytter raskt mellom oppgaver og ignorerer ekstern informasjon. "Denne målstyrte oppmerksomhetsstyringen bruker den prefrontale cortex og dens nettverk med resten av hjernen," sier han. EEG-data hentet fra eldre voksne og barn med sensorisk prosesseringsforstyrrelse indikerer at å spille AKL-T01 kan øke midtlinjen i frontal teta-aktivitet, et mål på prefrontalt kortikalt engasjement som har blitt assosiert med forbedret oppmerksomhet.

Akili testet AKL-T01 i en proof-of-concept studie, publisert i PLOS Onei januar 2018. Førti barn med ADHD og 40 uten spilte spillet fem dager i uken, 30 til 45 minutter om gangen, i 28 dager. På slutten av studien viste de med ADHD betydelige forbedringer i Test of Variables of Attention, eller TOVA, en FDA-renset CPT som måler oppmerksomhet og hemming; barn med de første resultatene var dårligst, viste størst gevinst, mens barn uten ADHD ikke så markante endringer.

Men om de forbedrede CPT-resultatene gir bedre resultater hjemme eller på skolen - av største interesse for de fleste foreldre til barn med ADHD - var ikke godt etablert. Og til syvende og sist henger FDA-godkjenning i stor grad på en annen studie, en klinisk studie kjent som Software Treatment for Actively Reducing Severity of ADHD (STARS for short). Den randomiserte kontrollerte studien av spillets effekt studerte nesten 350 barn som hadde fått diagnosen ADHD. Deltakerne ble tilfeldig tildelt å spille AKL-T01 eller et lignende utseende kontrollspill med samme frekvens som proof-of-concept-studien ("dosen", 25 minutter om dagen, ble litt redusert).

Som i proof-of-concept-studien, ble spillet vist å ha statistisk signifikante effekter på oppmerksomhet og hemmende kontroll målt ved TOVA-skår. Men deltakerne i STARS-studien ble også vurdert for symptomer i den virkelige verden ved å bruke vurderingsskalaer - og Selv om score på skalaene ble bedre for AKL-T01-gruppen, var forbedringen den samme for kontroll fag.

Akili ser ikke mangelen på differensierte skårer på ratingskalaer som grunn til bekymring. "Overføringen fra den virkelige verden som jeg forventer å se - som hvor godt et barn får oppmerksomhet når du for eksempel leser en bok - blir ikke virkelig tatt noen prøver i disse resultatmålene," sier Gazzaley. "[Rangeringsskalaer] er mye mer lydhøre for endringer i hyperaktivitet, snarere enn på barns faktiske oppmerksomhetsevner." Han argumenterer for at større studier vil fremheve virkelighetsverdige beregninger som er mer reflekterende for den type kognitive forbedringer behandlingen er rettet mot på.

Potensielle fallgruver

Martucci tror FDA-godkjenning vil skille AKL-T01 fra andre "hjernetrening" -programmer som hevder å forbedre oppmerksomhet, hukommelse eller generelt kognisjon. Men ikke alle er overbevist om at et slikt skille eksisterer - i hvert fall ikke uten mer bevis eller full utgivelse av dataene som er samlet så langt. (De komplette resultatene av STARS-studien vil etter hvert bli publisert i et fagfellevurdert tidsskrift, sier Martucci; For å unngå å se ut som om de prøver å påvirke FDAs pågående gjennomgang, avviser Martucci og andre talspersoner fra Akili å diskutere mye av dataene sine offentlig på dette tidspunktet.)

Dan Simons, en psykolog ved University of Illinois som vurderer påstander om hjernetrening, påpeker at Akilis markedsføring materialer fremhever bare to fagfellevurderte artikler: proof-of-concept-studien og en annen publisert i Natur i 2013. Sistnevnte fant at eldre voksne mellom 60 og 85 år som spilte NeuroRacer så forbedringer i minnet og fokus og begynte å vise hjernebølgemønstre som ligner på kontrollpersoner i 20-årene, som ikke hadde opplevd aldersrelatert kognitiv tilbakegang. Selv om avisen utløste omfattende nyhetsdekning, ble det kritisert av noen i feltet (inkludert Simons) for små prøver, ufullstendige kontrollforhold og oversolgte resultater.

Simons, som forfatter en stor, forbannet gjennomgang av hjernetreningsforskning i 2016, sier at generalisering på tvers av populasjoner er en vanlig felle i litteraturen. Martucci teller at "hvilke fordeler som ble vist hos de eldre voksne, kartla nøye kjerneunderskuddene i ADHD."

Men fordi både STARS- og proof-of-concept-studiene baserte seg på Test of Variables of Attention, a datastyrt kontinuerlig ytelsestest, kan de slite med å gi de samme data fra den virkelige verden som vurderingsskalaer, Rabiner sier. "Det er alltid lettere å finne forbedringer på sterkt kontrollerte tiltak som en CPT," forklarer han - og i Faktisk antar noen forskere at poengsummen til alle som tar TOVA mer enn en gang vil gjøre det forbedre. "Men hva betyr det egentlig når det gjelder barnas fungering?"

Spillets effekter på ytelse i den virkelige verden har ennå ikke blitt demonstrert, hevder Simons - og inntil de er, kan det være for tidlig å promotere AKL-T01 som en behandling. "Spillet vil sannsynligvis ikke forårsake direkte skade," observerer han. "Men det gir en mulighetskostnad." Det kan være bortkastet pasientenes tid, energi og penger.

Martucci erkjenner at familier som har å gjøre med ADHD har blitt brent før av verktøy som lovet forbedret fokus, men ikke leverte. Hvis FDA-godkjenning blir gitt, "Det kommer til å pålegge oss å være veldig tydelige om hva vi kan love," sier han. "Vi tror vi vil være en potensiell behandling for noen pasienter. For [andre] vil vi ikke være det rette alternativet - og det er OK. "

Akili kan ha en fordel i forhold til kognitiv sprang - det passer nærmere med klinikernes etablerte vaner. Sier Rabiner, "De prøver å få leger til å gjøre noe de er vant til å gjøre: Å skrive resept."

"Psykologer er tradisjonelt konservative når det gjelder teknologi," observerer Rizzo - noe som betyr at både kognitive sprang og Akili står overfor en oppoverbakke kamp. Likevel, tror han, har den første skepsisen mot VR begynt å falme, noe som gir ham håp om at klinikere er åpne for endring. "Min visjon er å dra psykologi som sparker og skriker inn i det 21. århundre, til sitt eget beste," sier han. "Det er absolutt mer forskning som må gjøres. Men hvis du tror at denne teknologien ikke har verdi eller at den kommer til å forsvinne, vil du bli liggende igjen. "

LinkedIn Image Credit:Gorodenkoff / Shutterstock