EA039083B1 - Method for intervention in children with attention deficit & hyperactivity disorder (adhd), combining physical exercise and computer games - Google Patents
Method for intervention in children with attention deficit & hyperactivity disorder (adhd), combining physical exercise and computer games Download PDFInfo
- Publication number
- EA039083B1 EA039083B1 EA202100033A EA202100033A EA039083B1 EA 039083 B1 EA039083 B1 EA 039083B1 EA 202100033 A EA202100033 A EA 202100033A EA 202100033 A EA202100033 A EA 202100033A EA 039083 B1 EA039083 B1 EA 039083B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- child
- simulator
- game
- children
- tablet
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
- A61B5/168—Evaluating attention deficit, hyperactivity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1612—Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для функциональной коррекции клинических проявлений синдрома дефицита внимания (СДВГ) у детей 6-13 лет.SUBSTANCE: invention relates to medicine and can be used for functional correction of clinical manifestations of attention deficit disorder (ADHD) in children aged 6-13.
Известен ряд способов функциональной коррекции СДВГ, относящихся к способам биоуправления, с использованием частоты сердечных сокращений, параметров альфа- и тета-ритмов ЭЭГ в качестве сигналов обратной связи [1]-[3].There are a number of methods for the functional correction of ADHD related to methods of biofeedback, using heart rate, parameters of alpha and theta EEG rhythms as feedback signals [1]-[3].
Использование этих способов предполагает наличие ассоциации между выполняемым пациентом действием (волевым усилием, сосредоточением внимания и т.п.) и включением сигналов обратной связи. При повышении мощности бета-ритма в центральных областях и снижении мощности тета-ритма в передних отделах коры больших полушарий в процессе тренинга происходит существенное снижение импульсивности и невнимательности, определяемые посредством теста T.O.V.A. или МОХО.The use of these methods assumes the existence of an association between the action performed by the patient (volitional effort, concentration of attention, etc.) and the inclusion of feedback signals. With an increase in the power of the beta rhythm in the central regions and a decrease in the power of the theta rhythm in the anterior regions of the cerebral cortex, during the training process, there is a significant decrease in impulsivity and inattention, determined by the T.O.V.A test. or MOHO.
Недостатком известных способов является сложность и длительность тренинга, связанная с регуляцией параметров электрической активности, которые не всегда доступны. Для выполнения задачи ребенку приходится использовать волевые усилия и концентрацию внимания длительное время, что приводит к быстрому утомлению и снижению эффективности коррекции в процессе сессии коррекции. Для определения результативности коррекции необходимо использовать сторонние тесты T.O.V.A. или МОХО.The disadvantage of the known methods is the complexity and duration of the training associated with the regulation of electrical activity parameters, which are not always available. To complete the task, the child has to use volitional efforts and concentration of attention for a long time, which leads to rapid fatigue and a decrease in the effectiveness of correction during the correction session. To determine the effectiveness of the correction, you must use third-party tests T.O.V.A. or MOHO.
Известен способ коррекции функции внимания у детей EndeavourRx от компании Akili Interactive Labs (США), за счет управления игровым процессом с помощью наклона планшета кистями рук [4], в основе метода лежит патент [5].There is a known method for correcting the attention function in children EndeavourRx from Akili Interactive Labs (USA), by controlling the game process by tilting the tablet with the hands [4], the method is based on a patent [5].
Недостатком известного способа является то, что у детей с СДВГ и моторными нарушениями улучшаются только функции внимания, но отсутствует возможность эффективной коррекции двигательных функций и зрительно-моторной координации.The disadvantage of this method is that in children with ADHD and motor disorders only attention functions improve, but there is no possibility of effective correction of motor functions and hand-eye coordination.
Известен способ коррекции Способ коррекции двигательных и ментальных функций у детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью [6], включающий регистрацию параметров перемещения центров давления стоп при управлении предметным изображением, в качестве регистрирующего устройства используют компьютерный стабилоанализатор Стабилан-01, на который помещают ребенка, а в качестве предметного изображения используют графику компьютерных игр, которые проводят по две игры за ежедневную коррекцию не менее двух недель, первая из которых направлена на стимуляцию двигательных функций ребенка, а вторая - на стимуляцию двигательных и ментальных функций до формирования устойчивого навыка произвольного контроля вертикальной позы и оптимизации системы внимания, а управление изображениями осуществляют за счет перемещения центра давления стоп ребенка на плоскость опоры стабилоанализатора компьютерного.A method of correction is known. as a subject image, the graphics of computer games are used, which spend two games per daily correction for at least two weeks, the first of which is aimed at stimulating the motor functions of the child, and the second - at stimulating motor and mental functions until a stable skill of voluntary control of the vertical posture is formed and optimization of the attention system, and image control is carried out by moving the center of pressure of the child's feet to the support plane of the computer stabilizer.
Недостатком известного способа является то, что данный способ не влияет на зрительно-моторную координацию (согласованные действия рук и глаз), для определения результативности коррекции необходимо использовать сторонние тесты T.O.V.A. или МОХО.The disadvantage of the known method is that this method does not affect visual-motor coordination (coordinated actions of the hands and eyes), to determine the effectiveness of the correction, it is necessary to use third-party tests T.O.V.A. or MOHO.
Задачей предложенного способа коррекции является улучшение исполнительных функций (торможение, переключение и зрительная рабочая память) и зрительно-моторной координации.The objective of the proposed correction method is to improve executive functions (inhibition, switching and visual working memory) and hand-eye coordination.
Техническим результатом настоящего изобретения является улучшение зрительно-моторной координации - способности выполнять действия, требующие согласованного использования рук и глаз;The technical result of the present invention is to improve visual-motor coordination - the ability to perform actions that require the coordinated use of hands and eyes;
обеспечение когнитивно-сложной физической деятельности, которая приводит к повышению уровня дофамина и норадреналина в сетях мозга, которые связаны с исполнительными функциями и вниманием, что приводит к повышению когнитивной производительности;providing cognitively challenging physical activity that leads to an increase in dopamine and norepinephrine levels in brain networks that are associated with executive functions and attention, leading to increased cognitive performance;
улучшение исполнительных функций - торможения, переключения и зрительной рабочей памяти;improvement of executive functions - braking, switching and visual working memory;
возможность исключения использования сторонних тестов T.O.V.A. или МОХО для определения результативности коррекции.the ability to exclude the use of third-party tests T.O.V.A. or MOHO to determine the effectiveness of the correction.
Поставленная задача достигается тем, что в способе коррекции двигательных и когнитивных функций у детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности, включающим регистрацию параметров перемещения при управлении предметным изображением, в качестве предметного изображения используют графику компьютерных игр, в качестве устройства управления предметным изображением используют спортивный тренажер, который обеспечивает четкую взаимосвязь между пространственным положением пользователя, располагающегося на тренажере в полулечащем положении, и положением рукояток, которые пользователь перемещает руками вперед-назад вдоль продольной оси тренажера, а также обеспечивает высокую скорость изменения и широкий диапазон пространственных перемещений, на который помещают ребенка, регистрируют параметры перемещения рук и направление взгляда ребенка, используют компьютерные игры, направленные на стимуляцию согласованных действий рук и глаз, игры проводят по одной игре в день в течение 7-15 мин на протяжении не менее 25 дней до формирования устойчивой зрительно-моторной координации и повышения производительности исполнительных функций, в качестве регистрирующего устройства и электронно-вычислительной машины с монитором используют планшет, имеющий встроенные датчики (акселерометр и гироскоп), а также фронтальную камеру с функцией отслеживания глаз, и располагающийся на подвижной части тренажера спереди или в качестве регистрирующего устройства и электронно-вычислительной машины с монитором используют планшет, имеющий встроенные датчики (акселерометр и гироскоп) и располагающийся на подвижнойThe task is achieved by the fact that in the method for correcting motor and cognitive functions in children with attention deficit hyperactivity disorder, including the registration of movement parameters when controlling a subject image, computer game graphics are used as a subject image, a sports simulator is used as a subject image control device, which provides a clear relationship between the spatial position of the user, located on the simulator in a semi-treatment position, and the position of the handles, which the user moves back and forth with his hands along the longitudinal axis of the simulator, and also provides a high rate of change and a wide range of spatial movements on which the child is placed, register parameters of hand movement and the direction of the child's gaze, use computer games aimed at stimulating the coordinated actions of hands and eyes, games are played one game a day for 7-15 minutes for a a period of at least 25 days before the formation of stable hand-eye coordination and an increase in the performance of executive functions, a tablet with built-in sensors (accelerometer and gyroscope), as well as a front camera with an eye tracking function, is used as a recording device and an electronic computer with a monitor, and located on the movable part of the simulator in front or as a recording device and an electronic computer with a monitor, a tablet is used, which has built-in sensors (accelerometer and gyroscope) and is located on a movable
- 1 039083 части тренажера спереди, а также VR шлем, имеющий внутреннюю камеру с функцией отслеживания глаз, в качестве компьютерной игры, развивающей двигательную и когнитивные функции, проводят игру Ховербайк, заключающуюся в управлении ховербайком (летающим мотоциклом) для сбора целевых объектов и избегании столкновения с препятствиями.- 1 039083 parts of the simulator in the front, as well as a VR helmet with an internal camera with eye tracking function, as a computer game that develops motor and cognitive functions, conduct a hoverbike game of controlling a hoverbike (flying motorcycle) to collect targets and avoid collision with obstacles.
Когнитивно-сложная физическая деятельность, такая как координационные упражнения согласно предложенному способу, активирует области мозга, используемые для контроля когнитивных процессов более высокого порядка, что приводит к лучшей когнитивной производительности исполнительных функций - торможения, переключения и зрительной рабочей памяти, улучшает зрительно-моторную координацию, а регистрация параметров перемещения рук и направление взгляда ребенка в течение всей сессии позволяет собирать и анализировать большой объем данных, что позволяет исключить использование сторонних специализированных тестов T.O.V.A. или МОХО для определения результативности коррекции.Cognitively complex physical activity, such as coordination exercises according to the proposed method, activates brain regions used to control higher-order cognitive processes, which leads to better cognitive performance of executive functions - inhibition, switching and visual working memory, improves hand-eye coordination, and recording the parameters of hand movement and the direction of the child's gaze throughout the session allows you to collect and analyze a large amount of data, which eliminates the use of third-party specialized tests T.O.V.A. or MOHO to determine the effectiveness of the correction.
Предложенный способ коррекции реализован с помощью устройства, которое приведено на фотографиях (фиг. 1-4).The proposed correction method is implemented using the device shown in the photographs (Fig. 1-4).
Устройство содержит спортивный тренажер 1, который обеспечивает четкую взаимосвязь между пространственным положением пользователя, располагающегося на тренажере в полулежачем положении, и положением рукояток, которые пользователь перемещает руками вперед-назад вдоль продольной оси тренажера, а также обеспечивает высокую скорость изменения и широкий диапазон пространственных перемещений, на подвижную часть 2 которого спереди установлен держатель 3 для планшета 4 (iPad Pro 12,9, производитель - Apple Inc., USA) и держатель 5 для контроллера 6 VR шлема 7 (Pico Neo2 Eye, производитель - Pico Interactive, Inc. Китай). Подножка 8 тренажера регулируется в зависимости от роста ребенка. Игра запускается или на планшете 4 или в VR шлеме 7. Для получения данных о пространственном положении подвижной части 2 тренажера 1 используются датчики (гироскоп и акселерометр), встроенные в планшет 4. Для получения данных о направлении взгляда ребенка используются фронтальная камера планшета 4 или аналогичная камера VR шлема 7. Для обработки и хранения данных, для отображения результатов коррекции для врача используется планшет 4.The device contains a sports simulator 1, which provides a clear relationship between the spatial position of the user, located on the simulator in a semi-lying position, and the position of the handles, which the user moves back and forth with his hands along the longitudinal axis of the simulator, and also provides a high rate of change and a wide range of spatial movements, on the moving part 2 of which there is a holder 3 for a tablet 4 (iPad Pro 12.9, manufacturer - Apple Inc., USA) and a holder 5 for the controller 6 VR helmet 7 (Pico Neo2 Eye, manufacturer - Pico Interactive, Inc. China) . The footboard 8 of the exercise machine is regulated depending on growth of the child. The game is launched either on tablet 4 or in VR helmet 7. To obtain data on the spatial position of the moving part 2 of simulator 1, sensors (gyroscope and accelerometer) built into tablet 4 are used. To obtain data on the direction of the child’s gaze, the front camera of tablet 4 or similar is used helmet VR camera 7. Tablet 4 is used to process and store data, to display the correction results for the doctor.
Предложенный способ опирается на исследования, согласно которым СДВГ связано с более низкой производительностью исполнительных функций и дефектами моторики.The proposed method is based on studies that have shown that ADHD is associated with lower executive function performance and motor deficits.
Производительность исполнительных функций определяется как когнитивные функции более высокого порядка, которые модулируют фундаментальные когнитивные процессы и, следовательно, необходимы для целенаправленного, адаптивного и гибкого поведения. Считается, что исполнительные функции состоят из трех основных процессов:Executive function performance is defined as higher-order cognitive functions that modulate fundamental cognitive processes and are therefore required for goal-directed, adaptive, and flexible behavior. Executive functions are considered to consist of three main processes:
(1) торможение, которое включает в себя подавление преобладающих реакций и контроль внимания;(1) inhibition, which includes suppression of predominant responses and control of attention;
(2) переключение, которое включает в себя переключение между задачами или умственными установками; и (3) рабочая память, которая включает в себя сохранение и обработку информации.(2) switching, which includes switching between tasks or mental sets; and (3) working memory, which includes storing and processing information.
Дефицит вышеупомянутых исполнительных функций рассматривается как одно из превалирующих объяснений развития СДВГ, причем предыдущие исследования свидетельствуют о том, что выраженная симптоматика СДВГ связана с низкой производительностью исполнительных функций. Другой предлагаемый механизм связан с нарушением катехоламиновой нейротрансмиссии, это означает, что у лиц с СДВГ снижен уровень дофамина и норадреналина в сетях мозга, которые связаны с исполнительными функциями и вниманием, что приводит к снижению когнитивной производительности. Когнитивносложная физическая деятельность приводит к повышению уровня дофамина и норадреналина в сетях мозга, которые связаны с исполнительными функциями и вниманием, что приводит к повышению когнитивной производительности. Также исследования показывают, что дети с СДВГ любят играть в видеоигры, им нравится мгновенное вознаграждение. Обычные же программы обучения дети часто находят утомительными и скучными из-за мотивационного дефицита и большей потребности в прямом вознаграждении. Предложенный способ объединяет увлекательные видеоигры и когнитивно-сложную физическую деятельность.Deficits in the aforementioned executive functions are seen as one of the prevailing explanations for the development of ADHD, with previous research suggesting that severe ADHD symptomatology is associated with poor executive function performance. Another proposed mechanism involves impaired catecholamine neurotransmission, meaning that individuals with ADHD have reduced levels of dopamine and norepinephrine in brain networks that are associated with executive function and attention, leading to decreased cognitive performance. Cognitively demanding physical activity leads to increased levels of dopamine and norepinephrine in brain networks that are associated with executive functions and attention, resulting in increased cognitive performance. Research also shows that children with ADHD enjoy playing video games and enjoy instant rewards. Ordinary educational programs, on the other hand, children often find tedious and boring due to a motivational deficit and a greater need for direct reward. The proposed method combines exciting video games and cognitively complex physical activity.
Заявляемый способ реализуется следующим образом.The inventive method is implemented as follows.
Тренажер 1 устанавливают стационарно с обеспечением свободного подхода со всех сторон. Необходимо исключить резкие звуки во время сессии коррекции - телефонные звонки, разговоры, музыку, открывание и закрывание дверей и т.п. Перед началом коррекции ребенку объясняют правила поведения на тренажере 1: он не должен отпускать рукоятки 9, снимать ноги с подножки 8, разговаривать, глубоко дышать, кашлять и т.д. Перед началом сессии коррекции необходимо выставить положение регулируемой подножки 8 в зависимости от роста ребенка.The simulator 1 is installed permanently with a free approach from all sides. It is necessary to exclude sharp sounds during the correction session - phone calls, conversations, music, opening and closing doors, etc. Before starting the correction, the child is explained the rules of behavior on simulator 1: he must not let go of the handles 9, take his feet off the footboard 8, talk, breathe deeply, cough, etc. Before starting the correction session, it is necessary to set the position of the adjustable footrest 8 depending on the height of the child.
Ребенок располагается на подвижной части 2 тренажера 1 в полулежачем положении, аналогичной расположению мотоциклиста на спортивном мотоцикле, грудью на лежаке 10, ноги ребенка расположены на подножке 8, а руки - удобным для ребенка хватом (прямым или обратным) на рукоятках 9. Правильное расположение ребенка на подвижной части 2 такое, при котором при снятии фиксатора 11 подвижная часть 2 тренажера 1 будет находиться в уравновешенном состоянии, без резкого наклона впередThe child is located on the movable part 2 of the simulator 1 in a semi-lying position, similar to the position of a motorcyclist on a sports motorcycle, with his chest on the lounger 10, the child’s legs are located on the footboard 8, and the hands are in a grip (forward or reverse) that is comfortable for the child on the handles 9. Correct positioning of the child on the movable part 2 such that when the latch 11 is removed, the movable part 2 of the simulator 1 will be in a balanced state, without a sharp forward inclination
- 2 039083 или назад.- 2 039083 or back.
Врач снимает фиксатор 11, блокирующий перемещение подвижной части 2 тренажера 1, запускает игру на планшете 4 или в VR шлеме 7 и осуществляет контроль сессии коррекции на планшете 4.The doctor removes the latch 11 blocking the movement of the moving part 2 of the simulator 1, starts the game on the tablet 4 or in the VR helmet 7 and controls the correction session on the tablet 4.
В предложенном способе коррекции важнейшей составляющей коррекции является регистрация параметров пространственного положения и скорости перемещения подвижной части 2 тренажера 1 и отслеживание направления взгляда ребенка с помощью фронтальной камеры планшета 4 или VR шлема 7.In the proposed method of correction, the most important component of the correction is the registration of the parameters of the spatial position and the speed of movement of the movable part 2 of the simulator 1 and tracking the direction of the child's gaze using the front camera of the tablet 4 or VR helmet 7.
Коррекция двигательных и исполнительных функций осуществляется посредством зрительной обратной связи на протяжении не менее 25 дней (каждый день или через день), продолжительность ежедневной сессии составляет 7-15 мин каждая. Игра Ховербайк заключается в управлении ховербайком (летающим мотоциклом), осуществляемом ребенком от первого лица, и предъявляет высокие требования к координации и скорости действий, исключает влияние неосознанных автоматических движений на результат. Ребенок перемещает вперед-назад рукоятки 9 тренажера 1, что приводит к изменению пространственного положения (наклоны вперед-назад и/или влево-вправо в широком диапазоне) подвижной части 2, что приводит к изменению пространственного положения установленного спереди на подвижной части 2 планшета 4 и контроллера 6 VR шлема 7. Встроенные в планшет 4 датчики (гироскоп и акселерометр) отслеживают пространственное положение планшета 4, что приводит к соответствующему изменению положения ховербайка в игре. При этом наклоны влево-вправо приводят к соответствующему перемещению ховербайка вправо-влево, а наклоны вперед-назад позволяют управлять скоростью полета. Цель игры заключается в сборе разноцветных кристаллов, расположенных определенным образом на трассе, представляющей собой петляющую дорогу с ограничениями по бокам, за пределы которых нельзя вылететь. Ребенок направляет ховербайк на разноцветные кристаллы, пролетая через которые собирает их. Кристаллы при этом не располагаются по бокам трассы, что исключает их случайный сбор. Собирая кристаллы, ребенок должен избегать столкновения со стационарными и/или двигающимися препятствиями (деревья, коряги, камни, животные, водяные и песчаные вихри и пр.), которые расположены на трассе. Для усложнения концентрации внимания ребенка на выполняемой задаче используются отвлекающие объекты - летающие птицы, выскакивающие из воды рыбки, воздушные шарики и пр. Количество кристаллов, которые необходимо собрать, время игры, отвлекающие факторы и другие параметры игры настроены определенным образом врачами нейропсихологами. Игра содержит пять различных Локаций (Равнина, Фьорды, Странные Земли, Пустыня и Сказочный город) по пять уровней нарастающей сложности в каждой Локации.Correction of motor and executive functions is carried out through visual feedback for at least 25 days (every day or every other day), the duration of a daily session is 7-15 minutes each. The hoverbike game consists in the control of a hoverbike (flying motorcycle) carried out by a child in the first person, and makes high demands on coordination and speed of actions, excludes the influence of unconscious automatic movements on the result. The child moves the handles 9 of the simulator 1 back and forth, which leads to a change in the spatial position (tilts back and forth and / or left-right in a wide range) of the movable part 2, which leads to a change in the spatial position of the tablet 4 installed in front on the movable part 2 and controller 6 VR helmet 7. Built-in tablet 4 sensors (gyroscope and accelerometer) monitor the spatial position of the tablet 4, which leads to a corresponding change in the position of the hoverbike in the game. At the same time, left-right tilts lead to the corresponding movement of the hoverbike to the right-left, and forward-backward tilts allow you to control the flight speed. The goal of the game is to collect multi-colored crystals arranged in a certain way on the track, which is a winding road with restrictions on the sides, beyond which you cannot fly. The child directs the hoverbike at multi-colored crystals, flying through which collects them. At the same time, crystals are not located on the sides of the track, which excludes their random collection. Collecting crystals, the child must avoid collision with stationary and / or moving obstacles (trees, snags, stones, animals, water and sand whirlwinds, etc.) located on the track. To complicate the concentration of the child's attention on the task being performed, distracting objects are used - flying birds, fish jumping out of the water, balloons, etc. The number of crystals that need to be collected, the game time, distractions and other game parameters are set up in a certain way by neuropsychologists. The game contains five different Locations (Plain, Fjords, Strange Lands, Desert and Fairytale City) with five levels of increasing difficulty in each Location.
Открытие каждого нового Уровня и новой Локации происходит только при успешном выполнении задания в текущем Уровне/Локации. Это мотивирует ребенка выполнить текущее задание, чтобы перейти к новому заданию. В игре не используются штрафные баллы за столкновение с объектами, однако такие столкновения снижают на время скорость полета ховербайка, что может привести к невозможности выполнить задание с первой попытки.The opening of each new Level and new Location occurs only upon successful completion of the task in the current Level / Location. This motivates the child to complete the current task in order to move on to the next task. The game does not use penalty points for colliding with objects, however such collisions reduce the speed of the hoverbike for a while, which may lead to the inability to complete the task on the first attempt.
Постановка задачи, похвала при успешном выполнении задания и прочее взаимодействие с ребенком во время игры осуществляются компьютерным персонажем - роботом-помощником, уникальные диалоги которого записаны для различных ситуаций, что позволяет практически исключить участие врача в процессе игры и делают процесс коррекции более увлекательным.The setting of the task, praise for the successful completion of the task and other interaction with the child during the game are carried out by a computer character - a robot assistant, whose unique dialogues are recorded for various situations, which makes it possible to practically eliminate the participation of the doctor in the game process and make the correction process more fun.
В процессе сессии собираются и сохраняются данные, последующий анализ которых позволяет определить результативность и эффект от коррекции. Для получения некоторых данных используется фронтальная камера планшета 4 (iPad Pro 12,9, производитель - Apple Inc., USA) или камера VR шлема 7 (Pico Neo2 Eye, производитель - Pico Interactive, Inc. Китай), имеющие функцию отслеживания глаз ребенка.During the session, data is collected and stored, the subsequent analysis of which makes it possible to determine the effectiveness and effect of the correction. To obtain some data, the front camera of the tablet 4 (iPad Pro 12.9, manufacturer - Apple Inc., USA) or the VR helmet camera 7 (Pico Neo2 Eye, manufacturer - Pico Interactive, Inc. China), which have the function of tracking the child's eyes, is used.
Собираемые данные.Collected data.
Результаты выполнения поставленной задачи на Уровне: количество собранных объектов (абсолютное значение и % от общего числа выведенных объектов), количество столкновений с препятствиями (абсолютное значение и % от общего числа выведенных препятствий), средняя скорость полета (% от максимально возможной скорости).The results of the task at the Level: the number of collected objects (absolute value and % of the total number of objects removed), the number of collisions with obstacles (the absolute value and % of the total number of obstacles removed), the average flight speed (% of the maximum possible speed).
Реакция на движущийся объект (РДО) - время от момента появления объекта, который необходимо собрать или с которым необходимо избежать столкновения, в поле зрения до момента фиксации на нем взгляда ребенком (в мс, среднее значение за уровень).Reaction to a moving object (RDO) - the time from the moment the object that needs to be collected or with which it is necessary to avoid a collision appears in the field of view until the child fixes his gaze on it (in ms, the average value per level).
Время двигательной реакции (ВДР) - время от момента, когда ребенок захватил взглядом объект до начала движения рукояток (в мс, среднее значение за уровень).Motor reaction time (RTT) - the time from the moment when the child captured the object with his eyes until the start of the movement of the handles (in ms, the average value per level).
Индекс Согласованности действий (ИСД) - отношение количества правильных действий (под правильными действиями понимаем такие движения, при которых ребенок захватил взглядом объект, который необходимо собрать, и двинул рукоятки тренажера таким образом, что привело к движению в направлении расположения объекта в игре) к количеству неправильных (в %).Index of Consistency of Actions (ISD) - the ratio of the number of correct actions (by correct actions we mean such movements in which the child captured the object that needs to be assembled with his eyes and moved the handles of the simulator in such a way that led to movement in the direction of the object in the game) to the number incorrect (in %).
Индекс Гиперактивности (ИГ) - отношение времени, в течение которого ребенок не смотрит ни на один объект, но при этом двигает рукоятки, к общему времени уровня (в %).Hyperactivity Index (HI) - the ratio of the time during which the child does not look at any object, but at the same time moves the handles, to the total time of the level (in%).
Индекс общей сфокусированности ребенка на игровом процессе (ИОС) - отношение времени, в теIndex of the child's general focus on the game process (IOS) - the ratio of time in those
- 3 039083 чение которого ребенок смотрит в экран во время игры, не отводя взгляд от экрана в сторону, к общей продолжительности уровня (в %).- 3 039083 the value of which the child looks at the screen during the game, without looking away from the screen to the side, to the total duration of the level (in %).
Данные об эмоциях (нейтральный, счастливый, грустный, страх, отвращение, гнев, удивление) ребенка во время игры (% времени от общей продолжительности Уровня для каждой эмоции).Data on emotions (neutral, happy, sad, fear, disgust, anger, surprise) of the child during the game (% of the total duration of the Level for each emotion).
После окончания игровой сессии ребенок тянет рукоятки 9 на себя, переносит вес тела на подножку 8, снимает VR шлем 7 (если сессия проходила в VR шлеме 7), врач (или сам ребенок) активирует фиксатор 11, блокирующий перемещение подвижной части 2 тренажера 1, ребенок покидает тренажер 1.After the end of the game session, the child pulls the handles 9 towards himself, transfers the body weight to the footboard 8, removes the VR helmet 7 (if the session was held in the VR helmet 7), the doctor (or the child himself) activates the latch 11, blocking the movement of the moving part 2 of the simulator 1, the child leaves the simulator 1.
Врач, представители (родители, опекуны и пр.) ребенка могут анализировать прогресс коррекции по графикам и диаграммам, которые строятся на основании вышеуказанных данных, которые позволяют исключить проведение тестов T.O.V.A. или МОХО, так как объем собираемых данных превышает объем данных, получаемых в процессе данных тестов.The doctor, representatives (parents, guardians, etc.) of the child can analyze the progress of the correction according to the graphs and charts that are built on the basis of the above data, which make it possible to exclude T.O.V.A tests. or MOHO, since the amount of data collected exceeds the amount of data obtained during these tests.
Тренажер 1 совместно с планшетом 4 и VR шлемом 7 был установлен в Центре инновационной психологии и развития Нейроника (Минск, Беларусь). Для проведения коррекции по предлагаемому способу были отобраны дети (мальчики и девочки) с СДВГ, диагностированного нейропсихологом, посещающие занятия в центре, в возрасте 6-13 лет: 4 девочки и 16 мальчиков. Дети были случайным образом поделены на две группы (по 2 девочки и 8 мальчиков в каждой группе). Дети в обеих группах поддерживали свои схемы коррекции во время исследования, однако дети из первой группы (интервенционная группа) во второй половине 45-минутного стандартного занятия в центре получали дополнительную коррекцию по предлагаемому способу продолжительностью 7-15 мин в зависимости от текущего Уровня, дети из второй группы занимались как обычно. При этом стоит отметить, что коррекция в VR шлеме не проводилась, чтобы все дети находились в равных условиях, однако все дети провели пробный двухминутный полет в VR шлеме для ознакомления с технологией виртуальной реальности. Каждый ребенок прошел все 25 уровней игры. Перед началом исследования и после его завершения детям из первой и второй группы был проведен, в том числе, тест МОХО.Simulator 1, together with tablet 4 and VR helmet 7, was installed at the Center for Innovative Psychology and Development Neyronika (Minsk, Belarus). To carry out the correction according to the proposed method, children (boys and girls) with ADHD, diagnosed by a neuropsychologist, attending classes at the center, aged 6-13 years were selected: 4 girls and 16 boys. The children were randomly divided into two groups (2 girls and 8 boys in each group). Children in both groups maintained their correction schemes during the study, however, children from the first group (intervention group) in the second half of the 45-minute standard lesson at the center received additional correction according to the proposed method, lasting 7-15 minutes, depending on the current Level, children from the second group worked as usual. At the same time, it is worth noting that the correction in the VR helmet was not carried out so that all the children were on an equal footing, however, all the children had a two-minute trial flight in the VR helmet to get acquainted with the technology of virtual reality. Each child completed all 25 levels of the game. Before the start of the study and after its completion, the children from the first and second groups underwent, among other things, the MOHO test.
МОХО - это стандартизированный компьютеризированный тест непрерывной производительности для диагностики СДВГ у детей и взрослых. Результаты теста МОХО основаны на когнитивной и поведенческой характеристике пациента. Результаты теста вычисляются путем оценки четырех основных показателей эффективности: внимательности, согласованности действий, импульсивности и гиперактивности.MOHO is a standardized computerized continuous performance test for diagnosing ADHD in children and adults. The results of the MOXO test are based on the cognitive and behavioral characteristics of the patient. The test results are calculated by evaluating four main performance indicators: attentiveness, coordination of actions, impulsivity and hyperactivity.
Было отмечено значительное улучшение внимания (Р=0,011), показателей импульсивности и гиперактивности (Р=0,008), и особенно - согласованности действий (Р=0,003). Участники контрольной группы не показали существенных улучшений ни в одном из протестированных показателях.There was a significant improvement in attention (P = 0.011), impulsiveness and hyperactivity (P = 0.008), and especially in coordination of actions (P = 0.003). Participants in the control group did not show significant improvements in any of the measures tested.
К каждому типу собственных данных (результативность, гиперактивность, РДО, ВДР, ИСД, ИГ, ИОС, исключая данные об эмоциях). собираемых в каждой сессии коррекции, была применена линейная аппроксимация, используя метод наименьших квадратов. Для расчета индекса по каждому типу данных были использованы аппроксимированные значения 2- и 25-й (последней) сессии. Суммарная средняя оценка всех шести индексов была использована для получения общего индекса коррекции (ОИК). Динамика коррекции для всех детей из первой группы оказалась положительной, при этом увеличение ОИК составило от 19,5 до 107,7%, среднее значение ОИК составило 53,6%.For each type of own data (performance, hyperactivity, RDO, VDR, ISD, IG, IOS, excluding data on emotions). collected in each correction session, a linear approximation was applied using the least squares method. To calculate the index for each type of data, the approximated values of the 2nd and 25th (last) sessions were used. The total average score of all six indices was used to obtain the overall correction index (CIR). The dynamics of correction for all children from the first group turned out to be positive, while the increase in OIC ranged from 19.5 to 107.7%, the average value of OIC was 53.6%.
Серьезных побочных эффектов, связанных с коррекцией по предложенному способу, не наблюдалось. Наиболее распространенными побочным эффектом были фрустрация (2 из 10) и боль в мышцах рук (3 из 10), которая, впрочем, проходила через 1-3 сессий в связи с увеличением тонуса мышц. Несмотря на продолжительность исследований, ни один из участников не прекратил участие в них.No serious side effects associated with the correction according to the proposed method were observed. The most common side effects were frustration (2 out of 10) and pain in the muscles of the hands (3 out of 10), which, however, disappeared after 1-3 sessions due to an increase in muscle tone. Despite the duration of the studies, none of the participants stopped participating in them.
Несмотря на то что для предложенного способа коррекции необходимы дальнейшие полноценные исследования, данное исследование представляет доказательства того, что дети из первой группы повысили производительность их исполнительной функции по сравнению с контрольной группой, они также улучшили свои моторные характеристики. По результатам опроса представителей детей относительно того, как повлияли занятия ребенка на тренажере на их повседневную жизнь, можно сделать вывод, что у всех детей в той или иной степени увеличился тонус мышц плечевого пояса и рук и увеличился порог физической усталости, а движения рук стали менее хаотичными и в большей степени осознанно скоординированными, а 60% отметили улучшение навыков письма и красивости подчерка. Факты свидетельствуют о том, что физическая активность в сочетании с игрой является жизнеспособным инструментом, помогающим детям с СДВГ справляться с повседневными проблемами. Результаты позволяют предположить, что интенсивная физическая активность может оказывать специфическое влияние на исполнительные функции (в данном случае на время реакции при торможении и переключении и на рабочую память) у детей с СДВГ. Более того, интенсивная когнитивно-вовлекающая активность с умеренной или сильной интенсивностью в течение 7-15 мин может служить перспективным средством для повышения уровня физической активности и усиления исполнительных функций в будущем.Although further full-fledged studies are needed for the proposed method of correction, this study provides evidence that children from the first group increased their executive function performance compared to the control group, they also improved their motor performance. Based on the results of a survey of children’s representatives regarding how the child’s training on the simulator influenced their daily life, it can be concluded that in all children, to one degree or another, the tone of the muscles of the shoulder girdle and arms increased and the threshold of physical fatigue increased, and hand movements became less chaotic and more consciously coordinated, and 60% noted an improvement in writing skills and beautiful underline. Evidence suggests that physical activity combined with play is a viable tool to help children with ADHD cope with everyday challenges. The results suggest that intense physical activity may have a specific effect on executive function (in this case, reaction time to braking and switching, and working memory) in children with ADHD. Moreover, intensive cognitively engaging activity at moderate to vigorous intensity for 7-15 minutes may be a promising tool for increasing physical activity levels and enhancing executive functions in the future.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки на изобретение:Sources of information taken into account when drawing up an application for an invention:
1. Кропотов Ю.Д. Современная диагностика и коррекция синдрома нарушения внимания / Ю.Д. Кропотов. - СПб.: ЭЛБИ-СПБ, 2005. - 148 с.1. Kropotov Yu.D. Modern diagnostics and correction of attention disorder syndrome / Yu.D. Kropotov. - St. Petersburg: ELBI-SPB, 2005. - 148 p.
2. Любар Д.Ф. Биоуправление, дефицит внимания и гиперактивность (диагностика, клиника, эф2. Lyubar D.F. Biofeedback, attention deficit and hyperactivity (diagnostics, clinic, effect
- 4 039083 фективность лечения) / Д.Ф.Любар // Биоуправление: теория и практика. - Новосибирск, 1998. - С. 142.- 4 039083 effectiveness of treatment) / D.F.Lyubar // Biofeedback: theory and practice. - Novosibirsk, 1998. - S. 142.
3. Метод и система мониторинга и повышения внимания. Патент US № US20190008436 от 26 июля 2016 г.; Патентовладелец: Atentiv LLC; Изобретатели: Andrew D. KRYSTAL, John R. SHAMBROOM, Stephan E. FABREGAS, Brian TRACEY.3. Method and system for monitoring and increasing attention. US Patent No. US20190008436 dated July 26, 2016; Patent owner: Atentiv LLC; Inventors: Andrew D. KRYSTAL, John R. SHAMBROOM, Stephan E. FABREGAS, Brian TRACEY.
4. EndeavourRx™: первое и единственное одобренное FDA лекарство, предоставляемое с помощью видеоигр. https://www.endeavorrx.com , Разработчик: Akili Interactive Labs, Inc. США.4. EndeavorRx™: The first and only FDA-approved drug delivered through video games. https://www.endeavorrx.com , Developer: Akili Interactive Labs, Inc. USA.
5. Когнитивная платформа, связанная с физиологическим компонентом. Патент № WO 2018/039610, опубл. 01.03.2018. Патентовладелец: Akili Interactive Labs, Inc. США, Изобретатель: Jeffrey Bower, Titiimaea Alailima et al.5. Cognitive platform associated with the physiological component. Patent No. WO 2018/039610, publ. 03/01/2018. Patentee: Akili Interactive Labs, Inc. USA, Inventor: Jeffrey Bower, Titiimaea Alailima et al.
6. Способ коррекции двигательных и ментальных функций у детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью. Патент RU № 0002457783, опубл. 10.08.2012. Изобретатели: Трембач А.Б., Самарский Д.М., Слива С.С., Горбатова О.В., Гришина Г.А.6. A method for correcting motor and mental functions in children with attention deficit hyperactivity disorder. Patent RU No. 0002457783, publ. 08/10/2012. Inventors: Trembach A.B., Samarsky D.M., Sliva S.S., Gorbatova O.V., Grishina G.A.
Claims (4)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA202100033A EA039083B1 (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Method for intervention in children with attention deficit & hyperactivity disorder (adhd), combining physical exercise and computer games |
| PCT/BY2022/000001 WO2022115931A1 (en) | 2020-11-16 | 2022-01-11 | Method for treating children with attention-deficit/hyperactivity disorder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA202100033A EA039083B1 (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Method for intervention in children with attention deficit & hyperactivity disorder (adhd), combining physical exercise and computer games |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA202100033A1 EA202100033A1 (en) | 2021-11-30 |
| EA039083B1 true EA039083B1 (en) | 2021-12-01 |
Family
ID=78768109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA202100033A EA039083B1 (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Method for intervention in children with attention deficit & hyperactivity disorder (adhd), combining physical exercise and computer games |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA039083B1 (en) |
| WO (1) | WO2022115931A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8206267B2 (en) * | 2009-12-04 | 2012-06-26 | Northeastern University | Virtual ankle and balance trainer system |
| US20160155355A1 (en) * | 2013-03-07 | 2016-06-02 | Posit Science Corporation | Neuroplasticity games |
| US20170229037A1 (en) * | 2014-10-23 | 2017-08-10 | The Regents Of The University Of California | Methods of Enhancing Cognition and Systems for Practicing the Same |
| WO2020064022A1 (en) * | 2018-09-30 | 2020-04-02 | 浙江凡聚科技有限公司 | Detection and training method and system for attention deficit hyperactivity disorder of children based on virtual reality |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2109336C1 (en) * | 1995-07-14 | 1998-04-20 | Нурахмед Нурисламович Латыпов | Method and device for immersing user into virtual world |
| BY11972U (en) * | 2018-10-26 | 2019-04-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологии Виртуальной Реальности | Sports simulator |
-
2020
- 2020-11-16 EA EA202100033A patent/EA039083B1/en unknown
-
2022
- 2022-01-11 WO PCT/BY2022/000001 patent/WO2022115931A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8206267B2 (en) * | 2009-12-04 | 2012-06-26 | Northeastern University | Virtual ankle and balance trainer system |
| US20160155355A1 (en) * | 2013-03-07 | 2016-06-02 | Posit Science Corporation | Neuroplasticity games |
| US20170229037A1 (en) * | 2014-10-23 | 2017-08-10 | The Regents Of The University Of California | Methods of Enhancing Cognition and Systems for Practicing the Same |
| WO2020064022A1 (en) * | 2018-09-30 | 2020-04-02 | 浙江凡聚科技有限公司 | Detection and training method and system for attention deficit hyperactivity disorder of children based on virtual reality |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA202100033A1 (en) | 2021-11-30 |
| WO2022115931A1 (en) | 2022-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kosslyn et al. | Mental imagery and implicit memory | |
| Suinn | Mental practice in sport psychology: where have we been, where do we go? | |
| Korn et al. | Strategies for playful design when gamifying rehabilitation: a study on user experience | |
| RU2557695C2 (en) | Method for preventive-rehabilitation correction of functional state and enhancement of body adaptability | |
| US20240082535A1 (en) | Cloud-based gaming platform with health-related data collection | |
| EA039083B1 (en) | Method for intervention in children with attention deficit & hyperactivity disorder (adhd), combining physical exercise and computer games | |
| Andreikanich et al. | An exploratory study on the use of Virtual Reality in balance rehabilitation | |
| Gonzales et al. | Effects of various cognitive video stimulations on the measured stamina of runners | |
| Schack et al. | New technologies in sport psychology practice | |
| Olyaei et al. | The effect of exergaming on cognition and brain activity in older adults: A motor-related cortical potential study | |
| Daniusevičiūtė-Brazaitė | Assessing the format, duration and frequency of interactive game programs in terms of child engagement and motivation | |
| Yoshioka et al. | Hand-motion analysis for development of double-unders skill | |
| US11951355B2 (en) | Health-related data collection system for healthcare diagnostics and treatment platforms | |
| Pustovoitova et al. | Dance and fitness as a means of developing flexibility and agility in senior preschool age | |
| Frank et al. | Mental simulation and neurocognition | |
| US11791026B2 (en) | Cloud-based healthcare diagnostics and treatment platform | |
| Karlsson | Identifying patterns in physiological parameters of expert and novice marksmen in simulation environment related to performance outcomes | |
| Ludeke | Training of visual skills and transferability to overall rugby performance improvement | |
| Arave | Case 4: The golfer who couldn't pass the anxiety test | |
| McCarthy | Using cognitive behavioural therapy to work with and understand individual athletes | |
| BORŽÍKOVÁ | Specifics of Motor Skills and Motor Learning in Children with ADHD | |
| Schulde | Proactive and Reactive Control in Emotional States: an Investigation of Fear using the AX-Continuous Performance Task in Virtual Reality | |
| Jones | To Evaluate the Effectiveness of Participation in Specific Motor Learning Activities on the Academic Learning Areas of Grade 2 Learners | |
| Heinen et al. | Contributions of sport psychology to competitive gymnastics | |
| Lappeteläinen | Balance training with a mobile phone accelerometer: finding the baseline parameter settings |