Neurojuegos-Juegos-Para-La-Mente

NEUROJUEGOS: JUEGOS PARA
LA MENTE
-CRISTINA MONLEÓN MARTINEZ
- 4º EDICIÓN MÁSTER
NEUROPSICOLOGÍA CLÍNICA (ISEP
VLC)
-FEBRERO 2012
INDICE
1. Historia y evolución
2. Introducción a los neurojuegos
3. Fundamentos
a) Efectos en la actividad y volumen cerebral
b) Videojuegos y Dependencia
c) Efectos secundarios
4. Aplicaciones de los neurojuegos
a) LabHuman
b) Accidente cerebrovascular (ACV)
c) Traumatismo craneoencefálico (TCE)
5. Otras aplicaciones tecnológicas
6. Conclusiones
7. Bibliografía
1. HISTORIA Y EVOLUCIÓN
Años 70: aparecieron los programas pioneros como
terapia recreativa.
Años 80: el uso de los primeros ordenadores
personales y software educativos.
A mediados de los 80: los médicos de diversos
ámbitos empezaron a producir y comercializar
software especialmente escrito para la rehabilitación
cognitiva.
1. HISTORIA Y EVOLUCIÓN
El software del ―Computer
-assisted cognitive
retraining‖ (CARC) deriva de 3 fuentes:
1) Los videojuegos
2) Software educativo
3) Programas de rehabilitación cognitiva
1. HISTORIA Y EVOLUCIÓN
LOS VIDEOJUEGOS
Lynch (1982) fue el primero en describir el uso de los
videojuegos como rehabilitación cognitiva. * Investigación
inicial.
Los videojuegos Pong, Breakout, Pac-Man y Space Invaders
se usaban para pacientes que tenían problemas de atención,
concentración, exploración visual y procesamiento
simultáneo.
1. HISTORIA Y EVOLUCIÓN
LOS VIDEOJUEGOS
Drew y Waters (1986)
Método: grupo con edades comprendidas entre los 61-78 años.
formación 2 veces/ semana durante 1 hora.
evaluación Wais, Purdue y test de persecución
rotatoria.
Resultados: encontraron mejoras en las puntuaciones de los
videojuegos y en las puntuaciones de los tests a diferencia de
los sujetos controles.
Limitaciones de las investigaciones:
-Problemas de generalización.
-Validez ecológica
-Falta de transferencia a las AVD.
1. HISTORIA Y EVOLUCIÓN
SOFTWARE EDUCATIVO
A principios el software era bastante primitivo para los
estándares actuales.
Con las mejoras en el hardware aparecieron los
monitores en color, gráficos más sofisticados, mayor
capacidad de almacenamiento y dispositivos de entrada
alternativos.
Ventajas
Inconvenientes
Buena programación
Nivel de dificultad
Bajo coste
Puntuación compleja
Transiciones fáciles
Ausencia de variables
importantes
1. HISTORIA Y EVOLUCIÓN
PROGRAMAS REHABILITACIÓN COGNITIVA
Fueron desarrollados a finales del 70 y principios de los 80.
Contenidos iniciales: memoria, habilidades perceptivo-motoras
y resolución de problemas. Y más tarde en AVD.
Los programas van mejorando y son más elaborados, flexibles
y relevantes para los problemas de los pacientes con deterioro
cognitivo.
¿ES CACR EFICAZ?
Puede ser eficaz en remediar ciertas deficiencias cognitivas
1. HISTORIA Y EVOLUCIÓN
TENDENCIAS ACTUALES
Actualmente los neurojuegos se centran mayoritariamente en la
recuperación motora de las actividades de la vida diaria (AVD) en
pacientes con ictus o traumatismos craneoencefálicos.
Los sistemas más utilizados son:
-Nintendo Wii ®
-Playstation Eyetoy ®
-Realidad Virtual (RV)
-Realidad Aumentada (RA)
2. INTRODUCCIÓN A LOS
NEUROJUEGOS
Relación videojuego-cognición
Un videojuego implica diferentes habilidades cognitivas
(Lindley y Sennersten, 2006) :
-gestión de los mecanismos de interacción
-familiarizarse con la semántica de la interacción
-adquirir la experiencia de juego
Variables importantes:
-la toma de decisiones
-memoria de la experiencia previa
-la motivación
2. INTRODUCCIÓN A LOS
NEUROJUEGOS
Clasificación realidad virtual:
INMERSIVOS
NO INMERSIVOS
Interacción mediante algún tipo de
hardware (guante de datos, cascos
visualización estereoscópica, pantallas).
Interacción mediante un teclado, mando
o ratón sin necesidad de otro tipo de
hardware.
Alto coste
Bajo Coste
Poco accesibles.
Más accesibles y aceptados por los
usuarios.
2. INTRODUCCIÓN A LOS
NEUROJUEGOS
Sistemas inmersivos:
2. INTRODUCCIÓN A LOS
NEUROJUEGOS
Sistemas no inmersivos:
Nintendo Wii eBaViR (Balance de Rehabilitación Virtual fácil), un
sistema basado en la Nintendo ® Wii Balance Board ® (WBB), para
mejorar el equilibrio.
Nintendo Wii Sports
Playstation Eyetoy
2. INTRODUCCIÓN A LOS
NEUROJUEGOS
Realidad Virtual VS Realidad Aumentada
-RV sumerge completamente al usuario dentro de un entorno artificial.
Mientras se está inmerso, el usuario no puede ver el mundo real que nos
rodea.
-RA permite al usuario ver el mundo real, con objetos virtuales
superpuestos o mezclados con el mundo real.
3. FUNDAMENTOS
A) EFECTOS EN LA ACTIVIDAD Y VOLUMEN CEREBRAL
Nature 423, 534 - 537 (29 May 2003)
Action video game modifies visual
selective attention
C. SHAWN GREEN AND DAPHNE BAVELIER
As video-game playing has become a ubiquitous activity
in today's society, it is worth considering
its potential consequences on perceptual and motor
skills. It is well known that exposing an organism to
an altered visual environment often results in modification
of the visual system of the organism. The field of perceptual
learning provides many examples of training-induced
increases in performance. But perceptual learning, when
it occurs, tends to be specific to the trained task; that is,
generalization to new tasks is rarely found. Here we show,
by contrast, that action-video-game playing is capable of
altering a range of visual skills. Four experiments establish
changes in different aspects of visual attention in habitual
video-game players as compared with non-video-game players.
In a fifth experiment, non-players trained on an action video game
show marked improvement from their pre-training abilities,
thereby establishing the role of playing in this effect.
Resultados: Los jugadores de
videojuegos poseen una mayor
capacidad de la atención que
los no jugadores.
3. FUNDAMENTOS
A) EFECTOS EN LA ACTIVIDAD Y VOLUMEN CEREBRAL
Los jugadores VS los no jugadores:
Superan a sus pares en el seguimiento de tareas, donde los participantes deben rastrear
muchos objetos en movimiento de forma independiente, por lo tanto, mostrando un aumento
de la capacidad de la atención. (Green & Bavelier, 2006).
También se desempeñan mejor en el campo de visión útil de trabajo (distribución espacial de
la atención), en donde los participantes deben localizar un objetivo rápidamente entre una
gran cantidad de objetos que distraen (Green & Bavelier,2006).
Además pueden resolver los detalles visuales en el contexto de distractores apretados,
como en la tarea de hacinamiento. En esta tarea, que flanquean los objetos por encima y por
debajo de un objetivo central afecta negativamente a la capacidad de identificar el objetivo
central. De este modo, los participantes muestran un mayor procesamiento visual (Green &
Bavelier, 2007).
Demuestran una mayor capacidad de rotación mental.
3. FUNDAMENTOS
A) EFECTOS EN LA ACTIVIDAD Y VOLUMEN CEREBRAL
Método:
-36 chicas (12-15 años)
-15 grupo tetris y 11 grupo control
-entrenamiento 1h 30m por semana
(durante 3 meses)
Resultados:
3. FUNDAMENTOS
A) EFECTOS EN LA ACTIVIDAD Y VOLUMEN CEREBRAL
Método:
-12 sujetos: 6 niños (3 niños y 3 niñas) y 6 adultos: 3 mujeres y 3 hombres)
-15 s tarea y 15 s relajación (Donkey Kong)
Resultados:
-En los adultos aumentó significativamente el total de las concentraciones de Hb
prefrontal, mientras que en los niños disminuyó.
-Estos cambios pueden ser debidos por: el rendimiento del juego de un sujeto, los
niveles de atención y el interés, las respuestas fisiológicas, o de la edad
de los diferentes circuitos neuronales.
3. FUNDAMENTOS
A) EFECTOS EN LA ACTIVIDAD Y VOLUMEN CEREBRAL
Conference of the IEEE EMBS Lyon, France August (2007)
Método:
A High Resolution EEG Study of
-2 sujetos sanos
Dynamic Brain Activity during
-jugar videojuego durante 65 minutos (Mario Power Tenis) Video Game Play
SHEiKHOLESLAMI, YUAN, HE, BAI, YANG AND FELLOW
Resultados:
-incremento en la actividad theta en el lóbulo frontal
-Incremento de ondas alfa en el lóbulo parietal
A high resolution EEG study was conducted on
Healthy human subjects during video game play.
Throughoutthe game playing experiment short time
segments ofspntaneous activity were recorded.
Spectral analysis was performed on these
segments for the theta-wave (4-8 Hz) and alpha
wave (8-13 Hz) bands to investigate the modulatory
effects of long-lasting game play andthe dynamic
changes of spectral contribution in range of alpha
and theta-wave. The present results revealed that a)
the frontal midline theta-wave activity increased
over time relative to the eye open resting
condition and b) the parietal alpha-wave activity
Initially decreased relative to the resting condition,
then followed by a slow increase. These
experimental results indicate the high resolution
EEG provides a useful quantitative analysis tool for
studying dynamic brain activity
3. FUNDAMENTOS
A) EFECTOS EN LA ACTIVIDAD Y VOLUMEN CEREBRAL
Método:
-20 adultos mayores (62-75 años)
-entrenamiento 1h 30 min. durante 6 semanas (Rise of Nations)
Resultados:
-Áreas en las que se produjo una mejora en el tiempo:
-corteza prefrontal medial
-volumen de materia gris del PCG, o área somatosensorial.
-Volumen de la CAC ventral derecha
-el córtex prefrontal dorsolateral
-cerebelo
3. FUNDAMENTOS
A) EFECTOS EN LA ACTIVIDAD Y VOLUMEN CEREBRAL
-Áreas en las que se produjo una mejora en la velocidad:
-circunvolución precentral izquierda y derecha
-cortex premotor izquierdo
3. FUNDAMENTOS
A) EFECTOS EN LA ACTIVIDAD Y VOLUMEN CEREBRAL
Método:
-42 sujetos (18-28 años)
-entrenamiento de 20 horas: 10 sesiones de 2 horas (Space Fortress)
-
Resultados:
volumen del cuerpo estriado dorsal
mayor rendimiento
3. FUNDAMENTOS
B) VIDEOJUEGOS Y DEPENDENCIA
Diferentes estudios apuntan que los jugadores de videojuegos tienen
una actividad similar a la de personas con dependencia de
sustancias.
Método:
-21 estudiantes (14 hombres y 7 mujeres de 20-30 años)
-60 minutos por día durante 6 semanas.
Resultados: la actividad cerebral fue mayor en la
corteza cingulada anterior y la corteza orbitofrontal de
los sujetos con el juego excesivo juego en Internet .
3. FUNDAMENTOS
B) VIDEOJUEGOS Y DEPENDENCIA
Método:
-19 sujetos hombres (18-23 años)
- 60 minutos por día durante 10 días. (War Rock)
- 2 grupos (MIGP y GP)
- Evaluación actividad cerebral MRI y el deseo
de jugar.
Resultados
-La actividad cerebral es similar a la observada en las
personas con dependencia de sustancias o el juego
patológico.
-En particular, las señales parecen provocar normalmente
la actividad en la corteza prefrontal dorsolateral,
orbitofrontal, circunvolución del hipocampo y el tálamo.
3. FUNDAMENTOS
B) VIDEOJUEGOS Y DEPENDENCIA
3. FUNDAMENTOS
C) EFECTOS SECUNDARIOS
Wii
número creciente de casos han sido informados en la literatura desde
junio de 2007 (graves lesiones osteoarticulares en hombro o rodilla y
hemotórax)
1º CASO
Mujer 47 años
disección proximal de la ACI por la
intensa práctica (3 horas) de un videojuego de deporte Wii ®.
Consecuencias: hemiplejía derecha y afasia
2º CASO
Niño 14 años
disección de la ACI después de 2 períodos
consecutivos de sesiones de 3 horas.
Consecuencias: hemiparesia izquierda.
3. FUNDAMENTOS
C) EFECTOS SECUNDARIOS
Realidad Virtual
Cybersickness: enfermedad de movimiento que experimentan los
usuarios que utilizan R.V. Sensación de movimiento libre (convección).
Síntomas principales: - Nauseas
- Fatiga ocular
- Mareos
- Dolor de cabeza
- Desorientación
- Ataxia
Causa es desconocida, pero existen 3 teorías principales:
-Teoría del conflicto sensorial
-Teoría del veneno
-Teoría de la inestabilidad postural
3. FUNDAMENTOS
C) EFECTOS SECUNDARIOS
Otros factores que influyen:
1) Factores tecnológicos
-Posición de seguimiento de errores
-Retraso
-Parpadeo
2) Factores individuales
-Género
-Edad
-Enfermedad
-Posición en el simulador
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
A) LABHUMAN
LabHuman (Laboratorio de Tecnologías Centradas en el
Humano). Destacan diversos proyectos:
Eco-train motor
sistema virtual para la rehabilitación motora de
pacientes con daño cerebral.
Vircog
orientado a la rehabilitación cognitiva de pacientes con
trastornos neuro-psicológicos y negligencia unilateral espacial.
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
A) LABHUMAN
Eldergames
proyecto para desarrollar un sistema para enriquecer la
calidad de vida de las personas mayores realizada a través de los
videojuegos.
ETI
sistema de terapia inteligente con tres aplicaciones principales:
-Aplicación del terapeuta
-Aplicación en casa del paciente
-Aplicación móvil.
BioTrak
herramienta de rehabilitación integral motora y cognitiva
basado en tecnologías virtuales.
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
a) Accidente cerebrovascular
Método:
-sujeto de 60 años (lesión HD)
-entrenado durante un periodo de 4 semanas ( 12 sesiones de 90 minutos)
Resultados:
-
destreza de los dedos, fuerza de agarre y resistencia.
tiempo para completar el ejercicio
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
a) Accidente cerebrovascular
Método:
-8 sujetos: 6 hombres y 2 mujeres, rango de edad 50 a 81. (7 lesión HD y 1 HI)
-entrenamiento 2 a 2h 30 min. / día, 5 días / semana, por un total de casi 3
semanas.
Resultados:
- Mejoría en rango de movimiento, velocidad, fraccionamiento, y fuerza.
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
a) Accidente cerebrovascular
Método:
- 5 sujetos con hemiparesia por ACV.
- 3 veces por semana durante 45
minutos durante 5 semanas.
Resultados:
- Mejoró la velocidad en todos los
pacientes, pero solo en 2 pacientes
la variable tiempo.
The American Society of Neurorehabilitation 2007
Assessment and Training in a 3 Dimensional
Virtual Environment With Haptics: A Report
on 5 Cases of Motor Rehabilitation in the
Chronic Stage After Stroke
BROEREN,J., RYDMARK,M., BJÖRKDAHL,A. and STIBRANT, K.
Objective. This exploratory study assessed the possible Effectiveness of
hemiparetic upper extremity training in Subjects with chronic stroke with computer
instrumentation (haptic force feedback) and 3-dimensional Visualization applied to
computer games, as well as to evaluate concurrent computerassisted assessment
of the kinematics of movements and test whether any improvement detected in the
computer Environment was reflected in activities of daily living (ADLs). Methods. A
single-subject repeated-measures experimental design (AB) was used. After
Baseline testing, 5 patients were assigned to the therapy 3 times a week for 45 min
for 5 weeks. Velocity, time needed to reach, and hand path ratio (reflecting
superfluous movements) were the outcome measures, along with the Assessment
of Motor and Process Skills and the Box and Block test. The follow-up phase (C)
occurred 12 weeks later. Results. Improvements were noted in velocity, time, and
hand path ratio. One patient showed improvement in occupational performance in
ADLs. Conclusions. The application of this strategy of using virtual reality (VR)
Technologies may be useful in assessing and training stroke patients. The results of
this stud must be reproduced in further studies. The VR systems can be placed in
homes or other nonclinical settings.
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
a) Accidente cerebrovascular
Método:
- 6 sujetos con ACV
- 45 minutos por día (5 días por semana) durante un máximo de 5
semanas.
- Utilizan RV, ejercicios de golpear, capturar
y ―gra
sping‖.
Resultados:
- Mejora en los resultados de los tests
neuropsicológicos.
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
a) Accidente cerebrovascular
Método:
-17 participantes se asignó al azar a rehabilitación con RV o terapia
estándar.
- período de 3 semanas (9 sesiones de 1 hora de duración)
- tareas de agarrar, pellizcar y el movimiento bruto
Resultados:
-No hay diferencias significativas entre los grupos,
y después de la intervención hay mejoría en ambos.
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
a) Accidente cerebrovascular
Método:
-29 sujetos con ACV:17 mujeres y 12 hombres (edades entre 44-85 años)
-dividieron en 2 grupos:
•
13 sujetos rehabilitación hospitalaria y
•
16 sujetos a rehabilitación en un centro para la comunidad (ictus Foro)
-Tarea consistía en señalar con un lápiz táctil los números 1 habiendo otros
números como distractores.
Resultados:
- Aumento en la velocidad y disminución del tiempo.
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
a) Accidente cerebrovascular
Estudio 1:
Playstation Eyetoy VS IREX
Estudio 2:
Adultos jóvenes VS adultos
Mayores
Estudio 3:
ACV agudo VS ACV crónico
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
a) Accidente cerebrovascular
Método:
-41 sujetos ( 21 hemiparéticos y 20 de control)
- Videojuego Spheroids
consiste en interceptar las esferas que se mueven hacia el usuario.
-Se ajusta al nivel del usuario.
Resultados:
-En resumen, el brazo no parético de los pacientes mostró propiedades similares a los brazos
de control grupo, a pesar de ser más lento en el rendimiento de la tarea.
-Por otro lado, el brazo paralizado, fue notablemente diferente del grupo control y también de la
contralateral no parético brazo
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
b) Traumatismo craneoencefálico
Método:
-Joven de 24 años con TBI por accidente de coche (amnesia anterógrada
severa y amnesia retrograda y déficit en el aprendizaje espacial).
-Entrenamiento: 1h 30m, 3 veces a la semana durante 5 semanas.
Resultados:
- Mejor rendimiento en las pruebas neuropsicológicas.
-Mejora de la memoria, funciones ejecutivas y de atención.
4. APLICACIONES DE LOS
NEUROJUEGOS
b) Traumatismo craneoencefálico
Método:
-13 sujetos con TBI
-Tarea de interceptar las burbujas
(Octopus)
Resultados:
-Mejoraron en el rendimiento del juego,
el movimiento del brazo tiempo y
precisión.
5. OTRAS APLICACIONES
TECNOLÓGICAS
ROBÓTICA
Método:
-8 sujetos con ACV
-3 sesiones de entrenamiento de 1 hora semanal, por un total de 560
repeticiones por sesión. (anklebot)
Resultados:
-Mejora del control de motor parético tobillo, movimientos más
rápidos y suaves. Y aumento de la velocidad al andar.
5. OTRAS APLICACIONES
TECNOLÓGICAS
Método:
-7 sujetos con ACV
-2 sesiones de entrenamiento de 1 hora semanal, por un total de 560
repeticiones por sesión. (anklebot)
Resultados:
-Mejora la velocidad de movimiento, la suavidad, y la precisión.
6. CONCLUSIONES
Los neurojuegos parecen ser una herramienta eficaz para la
rehabilitación motora y cognitiva, ya que pueden inducir fenómenos de
plasticidad y reorganización cortical.
Mejoras en habilidades motoras como: fuerza, movimiento, equilibrio y
velocidad.
Mejoras en habilidades cognitivas como: memoria, funciones
ejecutivas y atención.
Aumentan la motivación del paciente
Además la accesibilidad y el bajo coste de las consolas comerciales
son las principales ventajas de una tecnología que, inicialmente
desarrollada para el ocio, puede ser utilizada por el paciente para
realizar ejercicios en el domicilio que optimicen su recuperación
funcional.
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