ساخت بازی ویدئویی واقعیت ترکیبی برای کودکان مبتلا به اوتیسم

ر به گزارش شفاآنلاین:بازی‌های جدی که می‌توانند به رفع نیازهای مبرم کمک کنند، اکنون در حال ظاهر شدن هستند. یکی از نخستین بازی‌ها، "پاپ بالونز"(Pop'Balloons) نام دارد. این بازی برای کمک کردن به کودکان مبتلا به اوتیسم طراحی شده است تا بتوانند مهارت‌های حرکتی خود را توسعه دهند. بازی پاپ بالونز براساس سال‌ها پژوهش بنیادین ابداع شده است.

این پروژه به سرپرستی "گیوم دوما"(Guillaume Dumas)، استاد روانپزشکی محاسباتی در دانشکده پزشکی "دانشگاه مونترآل"(UdeM) و مدیر آزمایشگاه روانپزشکی دقیق و فیزیولوژی اجتماعی در "مرکز تحقیقاتی بیمارستان دانشگاه سنت جاستین"(CHU Sainte-Justine) انجام شده است.

ثبت فعالیت مغز افراد، با قرار دادن آنها در یک اسکنر یا اتصال الکترود به پوست سر و گرفتن نوار مغزی امکان‌پذیر است اما این فناوری‌ها برای معاینه تنها یک شخص طراحی شده‌اند و به همین دلیل دارای اشکالاتی هستند.

پژوهشگران معمولا برای بررسی فعالیت مغز در طول تعامل اجتماعی، افراد را در معرض محرک‌های اجتماعی ثبت‌شده یا شبیه‌سازی‌شده قرار می‌دهند اما دانشمندان علوم اعصاب برای بررسی تعاملات اجتماعی، این کار را با مشاهده مغز افراد در آزمایشگاه انجام دادند. توسعه نهایی "هایپراسکن"(Hyperscan)، امکان ثبت هم‌زمان فعالیت چندین مغز و بررسی تعاملات اجتماعی واقعی را فراهم کرد.

بررسی چند مغز در حال تعامل

در سال ۲۰۱۰، دوما در حالی که از هایپراسکن در زادگاه خود فرانسه استفاده می‌کرد، متوجه شد که مغز افراد در طول تعامل اجتماعی با یکدیگر همگام می‌شود.

چهار سال بعد، دوما فرانسه را ترک کرد تا یک دوره فوق دکتری را در آمریکا بگذراند و در آنجا به تحقیقات خود ادامه داد. دوما با یادآوری این موضوع گفت: ما سیستمی را برای ثبت تعامل یک انسان با یک آواتار مجازی ابداع کردیم. رفتار آواتار از پیش تنظیم نشده بود و در لحظه نسبت به انسان واکنش نشان داد.

این شریک مجازی، "آزمایش تورینگ"(Turing test) را گذراند. این بدان معناست که نمی‌شد آن را از یک انسان تشخیص داد. دوما این سیستم تعامل انسان و ماشین مبتنی بر علم اعصاب را "هیومن داینامیک کلمپ"(Human Dynamic Clamp) نامید. این آواتار ‌توانست خود را با رفتارهای انسانی وفق دهد و همچنین از طریق تعامل با کاربران، رفتارهای جدیدی را ترغیب کند. آواتار در ابتدا روی انسان‌های نوروتیپیک آزمایش شد.

پژوهش‌ها نشان داده‌اند که تفاوت‌های حسی-حرکتی در افراد مبتلا به اوتیسم ممکن است علت مشکلات تعامل اجتماعی آنها باشد. رابط انسان و ماشین که توسط دوما توسعه یافته است، از استخراج هماهنگی حرکتی و شاخص‌های هماهنگ‌سازی بین فردی پشتیبانی می‌کند. بنابراین، او از این قابلیت‌ها برای ایجاد یک روش جدید به کمک ماشین برای ارزیابی عصب-روانشناختی اوتیسم استفاده کرد که از آن زمان به صورت بالینی روی بیش از ۱۵۵ نفر آزمایش شده و مورد تایید قرار گرفته است.

از آنجا که دستگاه توانایی خود را در آموزش رفتارهای جدید نشان داده بود، گروه دوما روی نسخه‌ای نیز کار کردند که می‌تواند به افراد مبتلا به اوتیسم کمک کند تا مهارت‌های حرکتی خود را توسعه دهند.

بازی ویدئویی شما بد است!

دوما این نسخه را روی کودکان مبتلا به اوتیسم در "بیمارستان رابرت دبر"(Hôpital Robert-Debré) پاریس آزمایش کرد. او درباره این موضوع گفت: کودکان رک و پوست‌کنده صحبت ‌کردند و مستقیما به من گفتند بازی ویدیویی شما بد است. درست است که این یک پروتکل تحقیقاتی بود و از نظر بصری جذاب نبود.

دوما با همکاری با دانشجویان "دانشگاه مرکزی پاریس"(École Centrale de Paris)، نمونه اولیه یک بازی ویدیویی جذاب‌تر را ابداع کرد. سپس، به همکاری با شرکت "Act’image" و "انستیتو پاستور"(Pasteur Institute) پرداخت تا نسخه سه‌بعدی بازی را توسعه دهد. استفاده از عینک‌های "هولولنز"(HoloLens) شرکت مایکروسافت، به ارائه نسخه‌ای از بازی همراه با واقعیت ترکیبی انجامید. برخلاف واقعیت مجازی که کاربران را به یک تجربه خیالی وارد می‌کند، واقعیت ترکیبی، هولوگرام‌ها را روی دنیای واقعی قرار می‌دهد.

نتیجه این تلاش، بازی پاپ بالونز بود که به جوانان مبتلا به اوتیسم امکان می‌دهد تا محیط واقعی پیرامون خود را با خیال راحت کشف کنند. در این بازی، هولوگرام‌های بادکنک‌ها به طور مجازی در یک اتاق قرار می‌گیرند و هدف بازی، ترکیدن آنها است. هرچه بادکنک‌ها سریع‌تر بترکند، امتیاز بالاتر خواهد بود. کودکان مبتلا به اوتیسم می‌توانند اتاق را با سرعت خود مورد بررسی قرار دهند و هر چند بار که لازم است، این تجربه را تکرار کنند.

یک نسخه از این بازی با امکان دسترسی آزاد، با حمایت مالی "بنیاد اورنج"(Orange Foundation) ساخته شد و به دوما امکان داد تا زمانی که به عنوان استاد در دانشگاه مونترآل کار می‌کند، به کار کردن روی بازی در مونترآل ادامه دهد.

پزشکی دقیق

همکاری با استودیوی بازی‌های ویدیویی "ادیوس"(Eidos) در کانادا، به ارتقای بازی کمک کرد و ارتباط با "موسسه هوش مصنوعی کبک" یا "میلا"(Mila)، امکان توسعه روش‌های پیشرفته‌تر یادگیری ماشینی را فراهم آورد. این کار تحقیقاتی مشترک، ارتباط بین دانشگاه مونترآل و صنعت بازی‌های ویدیویی را تسهیل کرد که در توسعه بازی‌های جدی‌تر و جذاب‌تر تخصص دارد.

دوما گفت: ما با آغاز کردن کار خود از بازی ویدیویی توانستیم تا مرحله طبقه‌بندی بالینی پیش برویم و برای آزمایش‌های پزشکی دقیق در حوزه سلامت روان، شرکت‌کنندگان در این پژوهش را به زیرگروه‌هایی تقسیم کنیم. این همان کاری است که در آزمایشگاه روان‌پزشکی دقیق و فیزیولوژی اجتماعی من انجام می‌دهیم. ما سعی می‌کنیم فیزیولوژی و پایه‌های اجتماعی را درک کنیم تا رویکردهای روان‌پزشکی متناسب با هر شخص را ارائه دهیم.

مقاله‌ای که نتایج اولیه طبقه‌بندی بالینی را براساس داده‌های به دست آمده از بازی‌های ویدیویی گزارش می‌دهد، به تازگی در "کنفرانس سیستم‌های پردازش اطلاعات عصبی" (NeurIPS) پذیرفته شده است. کنفرانس NeurIPS، یک کنفرانس بین‌المللی در حوزه یادگیری ماشینی و علوم اعصاب محاسباتی است که امسال در نیواورلئان برگزار می‌شود.

دسترسی به بازی برای همه

آیا می‌توان یک بازی ابداع کرد که برای همه افراد، از جمله بازیکنانی با تنوع عصبی در دسترس باشد؟ آیا می‌توان آن را در اختیار همه کودکان مبتلا به اوتیسم  قرار داد؛ بدون اینکه آنها هدست را از بین ببرند؟ "رومن تراشل"(Romain Trachel)، متخصص یادگیری ماشینی در استودیوی "ادیوس مونترآل"(Eidos-Montréal) که یکی از معدود استودیوهای بازی ویدیویی با بخش دسترسی است، گفت: نخستین گام، اعتبارسنجی پارامترهای دسترسی است. ما در مورد جمعیتی صحبت می‌کنیم که اغلب آنها درک توسعه‌یافته‌تری نسبت به سایر افراد دارند.

"مریم حفصیه"(Mariem Hafsia)، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه مونترآل گفت: نخستین گام این است که مطمئن شویم بازی برای کودکان مبتلا به اوتیسم راحت است. آیا آنها با دستگاه راحت خواهند بود؟ آیا آنها در درک کردن مفهوم بازی مشکل خواهند داشت؟ آیا آنها بازی را جذاب خواهند یافت؟ شاید بازی کردن با بادکنک برای کودکانی که رشد غیرمعمول دارند، مشابه سایر کودکان نباشد.

امید است که این نمونه نخست بازی بتواند به عنوان الگویی برای توسعه بازی‌های ویدیویی فراگیرتر عمل کند. همچنین، ممکن است در آینده بتوان از پاپ بالونز برای انجام دادن ارزیابی‌های عصبی-روانشناختی در یک محیط غیرپزشکی استفاده کرد.

این بازی لزوما برای تشخیص‌هایی که به روانشناس یا پزشک نیاز دارند، استفاده نخواهد شد. در عوض می‌توان از این بازی در مراکز مراقبت‌های بهداشتی که بسیار شلوغ هستند و زمان انتظار در آنها طولانی است، استفاده کرد. این بازی می‌تواند به صرفه‌جویی در زمان متخصصان مراقبت‌های بهداشتی کمک کند زیرا آنها دیگر مجبور نخواهند بود ساعت‌ها به ارزیابی بالینی بپردازند.

شاید روزی بتوان از این بازی در پزشکی از راه دور شخصی‌سازی‌شده نیز استفاده کرد. دوما گفت: این بازی می‌تواند پنلی داشته باشد که پزشک در آن بیمار را ردیابی کند و سابقه عملکرد او را ببیند. بدین ترتیب، بیمار مجبور نیست هر بار به کلینیک برگردد. خود بازی می‌تواند بیماران را به مناسب‌ترین سطوح بازی هدایت کند تا به پیشرفت آنها کمک کند. این یک بازی ویدئویی تطبیقی است که می‌تواند به عنوان یک مداخله روانی-آموزشی عمل کند.ایسنا