Choroba Alzheimera staje się coraz poważniejszym problemem w skali całego świata. Jednym z pierwszych jej objawów jest zaburzenie orientacji w przestrzeni, skutkujące gubieniem się nawet w dobrze znanej okolicy. Wynika ono z faktu, iż jednym z pierwszych regionów mózgu atakowanych przez procesy neurodegeneracyjne jest kora śródwęchowa. Zawiera ona neurony odpowiedzialne za orientację w przestrzeni, za odkrycie których przyznano nagrodę Nobla w 2014 roku.
Testy uważane obecnie za “złoty standard” w diagnostyce choroby Alzheimera nie są w stanie wychwycić tych pierwszych symptomów. Wczesne rozpoznanie jest zaś niezwykle istotne, gdyż daje możliwość rozpoczęcia terapii i zminimalizowania szkód, które wyrządzają postępujące procesy neurodegeneracyjne. Zespół badawczy z Wydziału Neurologii Klinicznej Uniwersytetu w Cambridge we współpracy z naukowcami z University College London postanowili wykorzystać rzeczywistość wirtualną, aby opracować test pozwalający na usprawnienie współczesnego systemu diagnostyki.
Opracowany przez badaczy test wykorzystuje zestaw wirtualnej rzeczywistości HTC Vive iVR. Wykorzystuje on zewnętrzne stacje bazowe do mapowania przestrzeni o wymiarach 3,5 x 3,5 m, po której poruszają się badani. Ich zadaniem było przebycie wyznaczonej trasy w kształcie litery L, pomiędzy trzema oznaczonymi graficznie punktami. Gdy pacjent docierał do markera, ten znikał i pojawiał się następny, do którego znów należało dotrzeć. Pojawianiu się znaczników towarzyszył bodziec dźwiękowy, skłaniający uczestników do odwrócenia się w wyznaczonym kierunku. Trasa rozpoczynała się od markera nr 1 i kończyła na markerze nr 3. Następnie badani proszeni byli o powrót do punktu, w którym rozpoczynali. Markery nie były wówczas widoczne i uczestnicy musieli polegać wyłącznie na wskazówkach wizualnych, których dostarczał wygląd otoczenia w wirtualnej rzeczywistości. Gdy docierali do punktu, w którym ich zdaniem rozpoczęli wędrówkę, naciskali przycisk ręcznego kontrolera, który zapisywał lokalizację i kończył test. Każda sesja rozpoczynała się 20-sekundowym okresem pozwalającym badanym na zapoznanie się ze specyfiką wirtualnej rzeczywistości i na eksplorowanie nowego środowiska. Następnie każdy wykonał po 5 prób, podczas których marker nr 1 był widoczny także na końcu trasy, po czym przechodzono do właściwego badania.
W sumie przebadanych zostało 45 osób z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi (MCI, ang. mild cognitive disorders), będących pacjentami Cambridge University Hospitals NHS Trust Mild Cognitive Impairment and Clinics, oraz 41 osób zdrowych. Wszyscy byli w podobnym wieku. Pobrano także próbki płynu mózgowo-rdzeniowego w celu potwierdzenia bądź wykluczenia obecności markerów świadczących o rozwoju choroby Alzheimera. MCI mogą bowiem stanowić początkowe stadium tej formy demencji, ale mogą również być spowodowane przez inne czynniki, w tym zaburzenia lękowe czy normalny proces starzenia się organizmu.
Analiza zebranych danych pozwoliła stwierdzić, że wszyscy pacjenci z MCI osiągnęli gorsze wyniki niż osoby zdrowe. Poczyniono także dwie bardzo istotne obserwacje. Uczestnicy, w których płynie mózgowo-rdzeniowym występowały biomarkery związane z chorobą Alzheimera osiągali znacznie gorsze rezultaty niż cierpiący na MCI, ale bez tych biomarkerów. Drugą, niezwykle istotną kwestią było zaś to, że zastosowany test okazał się dużo lepszym narzędziem różnicującym między tymi dwiema grupami pacjentów niż obecnie stosowany “złoty standard” diagnostyczny.
“Wyniki te sugerują, że test nawigacji w wirtualnej rzeczywistości może być lepszy w identyfikacji wczesnej choroby Alzheimera niż testy, które obecnie stosujemy w klinice i badaniach – mówi dr Dennis Chan, współautor badania”
Wirtualna rzeczywistość może mieć potencjał nie tylko jako narzędzie diagnostyczne – może również pomóc w badaniach klinicznych leków na chorobę Alzheimera. Podejście opierające się na zdolności do orientacji w przestrzeni stosowane jest obecnie we wcześniejszych etapach testów, z wykorzystaniem zwierząt laboratoryjnych, takich jak myszy i szczury. Gdy jednak nadchodzi czas na badania na ludziach, używa się testów opartych o zapamiętywanie słów i obrazów. Wpływa to na brak porównywalności efektów otrzymanych na różnych etapach.
“Komórki mózgu stanowiące podstawę nawigacji są podobne i u gryzoni, i u ludzi, więc test nawigacji może pozwolić nam przezwyciężyć tę przeszkodę w badaniach nad lekami na chorobę Alzheimera i pomóc w przełożeniu odkryć naukowych na zastosowania kliniczne – mówi dr Chan. – Przez lata chcieliśmy to robić, ale dopiero teraz technologia VR ewoluowała do tego stopnia, że możemy z łatwością podjąć się badań u pacjentów.”
Ma to znaczenie tym większe, że rozwój choroby Alzheimera może trwać latami, zanim widoczne będą pierwsze objawy. Zastosowanie nowoczesnych narzędzi diagnostycznych, opartych na najnowszych rozwiązaniach technologicznych, może pomóc dostrzec symptomy zanim jeszcze pacjent zda sobie sprawę z ich występowania.
