Ứng dụng rèn luyện nhận thức BrainTrain

Mô tả dự án

Sa sút trí tuệ được dự đoán sẽ ảnh hưởng hơn 115 triệu người trên toàn thế giới vào năm 2050. Gần 68 % trường hợp sa sút trí tuệ được ghi nhận tại các quốc gia có thu nhập trung bình thấp (như Việt Nam). Tình trạng này đặt ra nhu cầu cấp thiết về cách can thiệp nhận thức sớm từ giai đoạn tiền sa sút trí tuệ - giai đoạn Suy giảm nhận thức nhẹ (Mild Cognitive Impairment - MCI).

Trong nghiên cứu này, BrainTrain – một ứng dụng rèn luyện nhận thức trên điện thoại, sẽ phát triển các trò chơi nhận thức nhắm vào bốn chức năng nhận thức bị suy giảm của bệnh nhân MCI như Trí nhớ, Tập trung, Ngôn ngữ và Toán học.

Điểm số các bài kiểm tra tâm lý thần kinh và dữ liệu điện não đồ (EEG) của bệnh nhân MCI ở thời điểm trước và sau khi can thiệp sẽ được ghi nhận để đánh giá hiệu quả cải thiện nhận thức và kiểm tra cơ chế bù trừ thần kinh (tức khả năng của não trong việc điều phối các tế bào thần kinh).

Cuối cùng, với mục tiêu giúp bệnh nhân tiết kiệm thời gian và giúp bác sĩ xác định biện pháp can thiệp phù hợp nhất trong giai đoạn tiến triển quan trọng của bệnh, chúng tôi đề xuất xây dựng các mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) để dự đoán hiệu quả cải thiện nhận thức.

Chúng tôi hy vọng dự án này có thể cải thiện cuộc sống của bệnh nhân MCI đa vùng miền, giảm chi phí điều trị cho bệnh sa sút trí tuệ và giảm gánh nặng lên nền kinh tế và hệ thống chăm sóc sức khỏe.

Ứng dụng BrainTrain được thiết kế nội dung kỹ lưỡng bởi các nhà nghiên cứu thần kinh học và tham khảo ý kiến, lời khuyên từ các bác sĩ thần kinh lâm sàng. Bên cạnh đó, nội dung trò chơi cũng được gửi đến các giáo sư đầu ngành thần kinh học ở nước ngoài có chuyên môn trong việc can thiệp nhận thức để đánh giá ý tưởng về nội dung.

Dựa trên các triệu chứng suy giảm nhận thức của bệnh nhân MCI, BrainTrain nhắm đến 4 lĩnh vực: Trí nhớ, Tập trung, Ngôn ngữ và Toán học, với bốn trò chơi cho mỗi lĩnh vực (Hình 2). Độ khó sẽ được điều chỉnh theo mức độ nhận thức của từng bệnh nhân, đảm bảo nhiệm vụ luôn mang tính thử thách.

Chức năng Trí nhớ

Trí nhớ là quá trình lưu trữ nhiều loại thông tin mà sau đó có thể nhớ lại. Có nhiều loại hệ thống lưu trữ bộ nhớ khác nhau, ví dụ như: Trí nhớ dài hạn lưu trữ thông tin trong nhiều ngày, nhiều tuần, nhiều tháng, và thậm chí nhiều năm. Mặt khác, Trí nhớ ngắn hạn chỉ cho phép lưu trữ một lượng thông tin nhất định trong một khoảng thời gian ngắn. Loại trí nhớ ngắn hạn này liên quan trực tiếp đến trí nhớ dài hạn và chúng hoạt động như một cánh cửa dẫn đến trí nhớ dài hạn, vì thế, bất kì tổn thương nào đối với trí nhớ ngắn hạn đều ảnh hưởng đến việc thu nhận những ký ức mới vào trí nhớ dài hạn.

BrainTrain đã thiết kế các trò chơi để giúp bạn rèn luyện và cải thiện trí nhớ ngắn hạn dựa trên khoa học về tính dẻo dai của thần kinh. Nếu thường xuyên rèn luyện trí nhớ ngắn hạn, bộ não và các kết nối thần kinh sẽ trở nên mạnh mẽ và hiệu quả hơn (giống như cơ bắp của cơ thể). Về chức năng Trí nhớ, bệnh nhân sẽ được rèn luyện trí nhớ ngắn hạn thông qua việc ghi nhớ hình ảnh, vị trí để thực hiện các nhiệm vụ trong trò chơi. Việc rèn luyện này hướng đến việc thúc đẩy bệnh nhân ghi nhớ tốt hơn các sự kiện trong ngày của họ.

Chức năng Tập trung

Sự tập trung bao gồm khả năng dựa trên năng lực chú ý của bản thân. BrainTrain sẽ cung cấp các bài tập nhắm vào khả năng chú ý có chọn lọc và khả năng chú ý khi bị phân tâm. Rèn luyện các bài tập này thường xuyên sẽ giúp bệnh nhân có thể tiếp nhận thông và hoàn thành các tác vụ, hoạt động hằng ngày một cách dễ dàng và nhanh chóng, ngay cả có những tình huống trong cuộc sống đòi hỏi bạn phải thực hiện đồng thời hai hoặc nhiều nhiệm vụ cùng lúc.

Chức năng Ngôn ngữ

Ngôn ngữ là một trong những chức năng cơ bản làm nền tảng cho khả năng giao tiếp. Bộ não người có một số vùng chuyên biệt giúp xử lý việc học và giao tiếp bằng lời nói. Tuy nhiên, các vùng não này có thể bị suy giảm ở bệnh nhân MCI, khiến họ gặp khó khăn trong việc nhớ lại các từ và tìm từ vựng chính xác để chia sẻ những gì họ muốn nói. Nếu không được can thiệp kịp thời, tình trạng này sẽ dẫn đến mất khả năng diễn đạt lưu loát bằng lời nói. Do đó, ứng dụng BrainTrain đã có các trò chơi ngôn ngữ giúp luyện tập việc nhớ lại đúng từ ngữ vào đúng thời điểm và vượt qua khó khăn trong giao tiếp để kết nối tốt hơn với bác sĩ và người chăm sóc trong các cuộc trò chuyện về bệnh tật của người bệnh. Cùng với việc làm giàu vốn từ vựng, trò chơi còn nâng cao năng lực nhận thức thông qua việc phát triển khả năng tập trung và óc sáng tạo

Về chức năng Ngôn ngữ, trò chơi Ngôn ngữ của BrainTrain thiết kế sẽ nhắm đến khả năng nhớ lại từ (recall words) của bệnh nhân, giúp họ cải thiện khả năng giao tiếp và trao đổi với người chăm sóc hoặc người thân trong gia đình.

Chức năng Toán học

Các trò chơi về toán được đánh giá như một phương pháp làm chậm tiến trình suy giảm nhận thức. Về chức năng Toán học, bệnh nhân sẽ được rèn luyện cho bệnh nhân khả năng ước tính con số và chọn đáp án đúng. Điều này giúp họ cải thiện khả năng giải quyết vấn đề và đưa ra quyết định cho một số việc cá nhân trong cuộc sống hằng ngày.

Ngoài ra, các hình ảnh chủ đề của đối tượng trong trò chơi hoặc các câu hỏi của trò chơi chức năng ngôn ngữ sẽ được chú trọng sao cho phù hợp với hoàn cảnh xã hội và gần gũi với văn hóa của người dân. Ví dụ, ở trò chơi chức năng trí nhớ, nhiệm vụ của người chơi là ghi nhớ hình ảnh để thực hiện các yêu cầu mà trò chơi đặt ra. Những hình ảnh sẽ được tìm hiểu một cách kỹ lưỡng để đưa ra những hình ảnh thân thuộc giúp người dân dễ thích ứng và ưu tiên chủ đề mà bệnh nhân tiếp xúc và tương tác hằng ngày như phương tiện, con vật, đồ dùng gia đình. Chúng tôi sẽ đặc biệt chú trọng đến các trò chơi của chức năng ngôn ngữ. Do ngôn ngữ hình thành từ cuộc sống và phản ánh cuộc sống của từng địa phương nên các trò chơi về chức năng ngôn ngữ sẽ được kiểm tra và đảm bảo từ điển có đầy đủ từ ngữ nhằm giảm thiểu rào cản ngôn ngữ của người dân đa vùng miền khi tiếp cận ứng dụng, tuy nhiên vẫn ưu tiên sử dụng ngôn ngữ tiếng Việt phổ thông. Hướng dẫn cho các trò chơi cũng được chúng tôi mô tả dễ hiểu và trực quan hóa bằng video hướng dẫn giúp người dùng hiểu rõ luật chơi.

Bên cạnh phát triển các trò chơi nhận thức, các tính năng và giao diện của ứng dụng cũng cần được nghiên cứu và phát triển thêm, nhằm tạo tính thu hút và duy trì động lực cho bệnh nhân trong thời gian dài sử dụng.

Nhắc nhở rèn luyện: Đẩy thông báo 3 lần một ngày để hỗ trợ nhắc nhở bệnh nhân quay trở lại ứng dụng để tập luyện.

Biểu đồ theo dõi tiến trình rèn luyện: Giúp bệnh nhân và bác sĩ có thể thấy sự tiến bộ về mặt điểm số của từng trò theo từng ngày / tuần / tháng.

Phần thưởng: Đặt ra một số mốc phần thưởng để thúc đẩy bệnh nhân rèn luyện thông qua các mục tiêu dài hạn mà họ phải phấn đấu để đạt được.

Hướng dẫn chơi: Tối ưu cách hướng dẫn chơi bằng cách video ngắn hoặc các hình ảnh mô tả thay cho hướng dẫn có nhiều chữ viết.

Lợi ích từng trò chơi: Cung cấp từng trò chơi sẽ tác động lên khả năng và vùng não nào.

Kiểm tra mục tiêu rèn luyện hằng ngày: Đánh dấu các chức năng đã rèn luyện trong ngày, nhằm giúp bệnh nhân hoàn thành đủ bốn chức năng nhận thức trong ngày. Thông tin về ứng dụng và nhóm nghiên cứu: Cung cấp thêm thông tin về nguồn gốc ứng dụng để bệnh nhân tin tưởng về hiệu quả ứng dụng mà sử dụng lâu dài để ngăn ngừa SSTT.