自我游戏化认知训练:观点

简介

背景

帕金森病(PD)是一种以运动和非运动症状为特征的神经退行性疾病。轻度认知障碍可能已经出现在高达40%的新诊断PD患者中[1]，最终可在高达83%的患者中看到更明显的下降[2］．认知障碍与生活质量下降、照顾者负担增加和患痴呆症风险增加有关[3.］．不幸的是，可供选择的治疗方法很少。唯一有效的药物治疗(利vastigmine)对记忆和语言的改善有限[4］．最近的研究指出，非药物性认知训练对工作记忆、处理速度和执行功能有微小的积极影响。5-7]，表明这些干预措施可能会减弱帕金森病的认知缺陷。许多被调查的PD认知训练是在监督下进行的，包括完全计算机化的纸笔(传统)认知训练。这些传统的认知训练涉及重复执行认知任务，但缺乏游戏化刺激。认知训练的游戏化可以用来促进坚持，比如奖励和参与，并最终改善健康结果。个性化和游戏化都可以提高PD患者认知训练的依从性和有效性。虽然一些先前调查的干预措施适用于用户的表现，但不幸的是，在这些研究中，坚持变量的报告不够充分。因此，我们目前无法得出结论，认知训练的游戏化确实对PD患者更有吸引力，并导致依从率提高。因此，在游戏化认知训练方面还需要更多的研究。在我们测试这种游戏化认知训练的有效性之前，探索帕金森病患者是否对使用游戏化认知训练感兴趣将是有帮助的。

目标

在这个观点下，我们展示了3个不同年龄、不同疾病阶段、不同背景的PD患者的独立病史，他们都使用了自我发明的认知训练，其中包括个性化和游戏化元素。通过电脑视频游戏、纸牌游戏或现实生活中的日常活动，这些患者自我训练了他们的认知能力，这对日常生活活动至关重要。我们将讨论训练类型，并提出这些案例之间的异同。我们还报告了最近游戏化认知训练试验的招聘数据[8］．通过描述PD患者自我发明的3种不同的认知游戏方式，我们的目的是提高对PD患者游戏化认知训练潜力的认识。此外，我们希望通过我们的案例描述来激励读者，强调个性化和共同创造在健康游戏开发中的重要性。最后，我们对未来游戏化认知训练的发展和评估提出了一些考虑。

情况下

案例1

这名64岁的PD患者病程20年，Hoehn和Yahr III期，表明双侧疾病为轻至中度，姿势不稳定，但身体独立(Hoehn和Yahr阶段的范围从0[无症状]到V[严重残疾和轮椅行走])[9］．在他患病的过程中，他开始经历姿势不稳定、记忆力下降和抑郁症状。他的爱好是虚拟赛车，他定制了一个电脑视频游戏赛车模拟器(iRacing.com Motorsport Simulations的名字叫irace)，其轨迹是在Nürburgring Nordschleife赛道(德国;看到图1而且多媒体附件1)．当时，他接受了与左旋多巴相当的每日剂量1285 mg的治疗，包括每日剂量3 mg的罗匹尼罗多巴胺激动剂。他开始每天在模拟器中比赛，挑战自己提高每一圈比赛。他通过记住转弯变化对单圈时间的影响来评估自己的表现。比赛模拟器挑战各种认知功能(注意力、决策和记忆)以及运动功能(反应时间和感知运动技能)。在接下来的几个月里，他在现实生活中体验到了驾驶技术的提高，在模拟器之外驾驶真实汽车时的注意力表现也有所提高。病人的配偶认为她的伴侣经常玩游戏后注意力持续时间延长了。他的依从性非常好，因为在赛道上追求完美的比赛圈是创建游戏化认知训练任务的内在动机。他认为突破极限可以防止认知能力的快速下降，现在他已经忠实地使用他的模拟器超过5年了。

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案例2

第二例为一名67岁女性，Hoehn和Yahr PD II期(双侧受累，无平衡障碍)，病程12年。她在教育领域担任财务顾问，退休后不久，她开始担心大脑工作量的减少会导致记忆丧失。患病几年后，她确实开始经历失忆，这促使她在日常生活中训练自己。具体来说，她制定了几个日常程序来训练记忆力。醒来后，她试图记住接下来一天的所有会议。之后，她查看自己的日历，看看自己的判断是否正确。此外，如果她在户外，计划与朋友进行一次新的会面，她只会在回家时在日历上注明。之后，她会检查自己是否记得正确的日期和时间。此外，她还会手动输入常用的电话号码，尽管她已经将这些号码保存在智能手机的联系方式中。此外，当她计划去买杂货时，她会在纸上列一个购物清单，上面包括所有需要的原料。 In the store, however, she will not consult this list, but instead she will buy all products from memory. The shopping list is ultimately referred to as a checklist for completion. This type of real-life training requires multiple cognitive functions, including planning and memory. The patient feels that these self-invented routines keep her memory stable at an acceptable level. She is now confident that she is able to remember almost anything, and she has never heard from others that she forgot something. Importantly, compliance was again excellent, as she has been using these daily routines for over 5 years now.

案例3

第三例为一名68岁妇女，Hoehn和Yahr PD III期，病程10年。她在南非生活了28年，担任社区发展志愿者，养育了5个孩子。回到荷兰后，她在2009年被诊断出患有帕金森病。在接下来的几年里，她开始注意到认知问题，包括注意力和记忆缺陷。她申请了荷兰基于网络的桥牌游戏服务(名为StepBridge，由StepBridge基金会开发，见图2)，在那里她可以随时与难度相似的玩家玩桥牌，只要这符合她的时间表。这种桥牌游戏需要多种认知功能，包括注意力、推理、决策和记忆。她报告说，在注意力和记忆力方面都有主观好处，她的配偶也发现了这一点。依从性再次突出，因为她已经定期玩StepBridge将近10年了。

这些案例的概括

为了调查这种对游戏化认知训练的兴趣是否可以推广到更大的帕金森病人群，我们发出了一份招聘通讯，其中包含了各种帕金森病研究项目的信息。其中，它简要介绍了一项关于游戏化认知训练对帕金森病影响的随机对照试验[8]，包括2个可直接点击进入招聘网站的按钮。该通讯于2017年4月3日晚上7点发送给荷兰的1103名PD患者。第二天上午，就有60多名患者通过招聘网站索取了患者信息手册。邮件被800多名患者打开，招聘网站流量在一个月内增长了7倍多。总共有135名PD患者通过这份简报要求获得患者信息手册，55名患者申请了这项研究，这强调了更多的PD患者可能对使用结构化和游戏化的方法来训练认知感兴趣。这项研究的结果正在进行分析，一旦发表，可能会增加游戏化认知训练有效性的现有证据。

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讨论

主要研究结果

本文介绍的3例患者，尽管在年龄、性别、疾病状况、病程等关键特征上存在差异，但在许多方面也有相似之处。首先，所有3名患者都意识到他们的认知能力下降，并积极寻找潜在的方法来抵消他们即将到来的认知能力下降。他们用自己发明的训练来挑战自己，以改善自己的日常生活功能。第一个病人使用电脑视频游戏模拟赛车来训练他在现实生活中的驾驶技能。第二个病人不依靠列表来记住会议或电话号码，因此训练了她对各种日常功能的记忆表现，如购物。第三个病人使用在线桥牌游戏来训练她的注意力和记忆力。综上所述，这三个故事谨慎地表明，至少有一些帕金森病患者正试图通过自我发明的各种认知技能训练来抵消他们的认知缺陷。这些干预是否真的有效，还需要在对照研究中进行进一步的正式测试。

其次，所有3名患者都采用了一种游戏形式来解决他们的认知缺陷。尽管第二名患者没有诉诸于游戏，但所有3名患者自己发明的训练方法都包含了游戏化元素(目标、挑战和奖励系统)，这可能会增加继续训练的动力。第一个病人挑战自己开得越来越快，第二个病人每次正确记住购物清单就会得到奖励，第三个病人的目标是赢得尽可能多的比赛。事实上，在各种研究中，游戏化已经被发现可以增加研究对象的动机和参与度[10-12］．由于传统(非游戏化)训练的可预测性和可重复性，最终患者可能会感到无聊，从而增加退出的风险[13，14］．这可以通过挑战患者，让他们在有吸引力的互动环境中进行不同复杂性的干预来避免。对于游戏化训练的支持存在争议，而且有很大比例的普通老年人从未参与过游戏干预。15，但目前还不清楚这是因为他们缺乏兴趣，还是因为他们不熟悉游戏化训练的概念。在运动游戏研究中，在PD领域，已经确定患者能够玩游戏，提高他们的游戏表现，更重要的是，他们喜欢玩运动游戏[16，17］．一个具体的例子是最近的一项研究，其中游戏元素被用来促进以家庭为基础的锻炼干预的坚持;研究结果显示，帕金森病患者虽然难以进行运动，但仍严格按照医嘱在家进行有氧运动，即每周3次，每次30分钟[18］．此外，各种研究人员建议，训练应个性化，根据个人的康复需求和表现水平定制干预措施，从而提高动机和依从性[15，16，19］．上述3个案例都可能表现出对游戏化的积极态度，并使用了游戏化策略，如目标设定、强化和克服挑战的能力，这些策略已被科学证明可以促进健康行为的改变，从而影响健康结果[20.］．此外，这3个案例都表现出个性化的方面:他们选择了自己的训练方式，并在训练中对玩法或目标进行了个人调整。

最后，所有患者在较长时间内(数年)都表现出良好的训练依从性。他们有继续治疗的内在动力，可能是因为他们觉得治疗对他们的功能表现有积极的影响。外在动机的人需要外部奖励来从事特定的行为，而内在动机则来自内在奖励因素。人们可能会接受一项训练，因为它会让他们感觉更好(内在动机)，而这种感觉更好可能会带来外部好处(外在动机)。21］．最终，有动力的人倾向于锻炼一种对他们特别有益的行为，这也许可以解释为什么这三位患者多年来一直使用他们自己发明的训练方法。然而，病例1使用多巴胺激动剂治疗，这可能导致PD成瘾行为增加，从而更加坚持训练。然而，动机是坚持的一个重要影响因素，它应该是这一领域未来干预措施的重要组成部分。

与之前工作的比较

这3名患者都找到了自己的方法来训练他们的认知能力，但大多数PD患者不太可能能够创建这样的自我发明的训练。然而，在一些患者中，似乎需要一种结构化的方式来训练认知功能。各种传统的认知训练已经在帕金森病中进行了研究，对认知有小到中等的症状影响，主要是在处理速度、工作记忆和执行功能方面的测量[5，22］．这些先前的研究随访时间很短，最多3个月。观察这些症状性影响是否也会长期持续，以及认知能力下降的进程是否可能被推迟(即，一种神经保护或疾病改善作用)将是很有趣的。然而，之前的研究没有研究帕金森病对认知的长期影响。到目前为止，没有证据表明游戏化认知训练是否可以抑制(更不用说延缓)帕金森病认知障碍的进展。在帕金森病的认知训练中，许多被调查的认知训练缺乏奖励游戏化兴奋剂，这些兴奋剂可以刺激依从性，最终进一步改善健康状况。此外，许多认知训练研究在方法上存在挑战，例如缺乏基于可靠的功率计算的可靠样本量。重要的是，要证明游戏化认知训练具有超越单纯症状效应的疾病改善效果是非常困难的，需要具体的研究设计来区分暂时的症状改善和对实际进展的更持久的保护作用[23］．

人们已经做出了一些努力来创建游戏化的认知评估，这可能会在减少与正式评估情况相关的压力方面比传统评估增加好处。这些游戏化的评估通常是相对简单的谜题，例如，添加了游戏般的音效。更重要的是，它们能很好地验证传统认知评估[13］．游戏化认知评估还可用于评估表现，并相应地调整游戏难度。8］．据我们所知，迄今为止还没有对帕金森病进行完全游戏化的认知评估。

理论依据

在游戏化治疗中，已经提出了一些促进健康行为的理论基础[24］．例如，根据自我决定理论，假设每个人都受到自主性、能力和亲缘关系的驱动[25］．在游戏中，自主性可以通过选择和结构化奖励系统等功能来实现，能力可以通过个性化挑战和反馈来实现，相关性可以通过社交元素来实现。24］．对于PD患者的游戏化治疗，还必须认识到冷漠-奖励-动机系统的复杂性[26］．虽然确切的关系尚不清楚，但冷漠被认为是由于腹侧纹状体、黑质和腹侧被盖区多巴胺能的消耗[26］．事实上，PD患者在非多巴胺能药物治疗状态下奖励敏感性降低[27］．个性化的训练，包括更多的奖励元素和针对患者认知能力量身定制的干预措施，可能会提高患者的自我效能感。患者会感觉对训练中的事件或行为有更多的控制，从而增加动机，增强对失败的适应能力[28］．为了提高治疗依从性，可能理想的认知干预应该包含针对不同认知领域的训练元素的混合，但也包含游戏化元素。此外，个性化的挑战关卡可能会让玩家在游戏中更有粘性。29］．在PD中，一些计算机化的认知训练已经被研究过，例如RehaCom(计算机辅助认知康复)[30.]、SmartBrain(28项电脑认知练习)[31，神经机能(训练注意力、记忆力和执行功能的计算机化练习)[32]、InSight(5个练习训练信息处理速度)[33]，但这些培训都没有融入游戏化或个性化。在其他人群中，健康游戏也产生了积极的影响。例如，神经赛车手[34这是一种类似游戏的训练，旨在降低对认知干扰的易感性，并根据玩家的表现水平(个性化)调整难度水平，对老年人的注意力、冲动和多任务处理表现出积极影响。最近，针对注意力缺陷多动障碍(ADHD)儿童认知问题的“Evo健康游戏项目”(Project: Evo health game)公布了积极的结果[35］．虽然“Evo计划”实际上是一种针对参与注意力控制的特定神经回路的治疗，但这种干预在执行时感觉就像一场电子游戏。研究人员发现，工作记忆和注意力都有所改善，但这种治疗方法也是治疗多动症的一种有吸引力的方法，随着时间的推移，它很有希望实现持续的治疗效果。

未来游戏化干预的建议

在表1，我们简要总结了未来游戏化认知训练设计和评估的考虑因素。此表格基于游戏开发和评估指南的文献建议。36］．

结论

综上所述，本文介绍的3名患者以及游戏化和个性化认知训练试验的招募结果[8]可能证明开发更结构化的PD认知功能训练方法是合理的，同时加入个性化和游戏化等元素来增加依从性。游戏化训练已经在其他人群中发现了积极的结果，这里描述的案例表明PD也是开发和测试游戏化认知训练的一个有吸引力的领域。我们的3名患者尽管患有帕金森病，但仍表现出巨大的创造力和值得称赞的韧性。然而，大多数PD患者不太可能能够创建这样的自我发明的训练。因此，研究人员、卫生专业人员、患者和行业应该合作，为帕金森病患者开发激励性和有针对性的认知训练，为此，我们在这里提供的考虑可以被使用。在这个方向上已经迈出了第一步，目前正在进行一些试验。8，18，40，41］．