O desenvolvimento da plasticidade cerebral através da interação com jogos virtuais

O DESENVOLVIMENTO DA PLASTICIDADE CEREBRAL ATRAVÉS

DA INTERAÇÃO COM JOGOS VIRTUAIS

Michael Martins KuhinicaAriane Moreira de Oliveira Gouveia

Objetivo

A plasticidade Cerebral e o Kinect

Justificativa

- A tecnologia é grande aliada no desenvolvimento humano

- O cérebro nunca para de se desenvolver, mesmo em condições adversas

Metodologia

- Pesquisa Bibliográfica

- Plasticidade Cerebral

- Jogos Virtuais com foco no Kinect

- Casos de uso do Kinect em reabilitação

Plasticidade Cerebral

- A capacidade do cérebro de reestruturar os seus caminhos neurais

- Acreditava-se que a estrutura cerebral não se alterava depois de formada

- Estudos com macacos mudaram este paradigma

Alguns fatos

TextPlasticidade Cerebral

- Durante a Infância

- O cérebro se organiza e absorve tudo o que pode

- O número de conexões entre neurônios aumenta, criando ligações expecíficas entre eles

Quando Ocorre

TextPlasticidade Cerebral

- Em caso de lesão

- Compensando funções perdidas

- Máximizando o efeito de funções aprendidas

- Outras partes do cérebro se reajustam e formam novas conexões

Quando Ocorre

TextPlasticidade Cerebral

- Durante a fase adulta

- Quando algo novo é aprendido e memorizado

- O cérebro humano é reativo, se adapta a partir de estímulos externos

- É o que nos torna únicos e especialistas em algo

Quando Ocorre

TextNeurônios Espelho

- Permitem que executemos atividades sem pensar nelas, apenas acessando um banco de memórias

- Ao simular uma ação, permite ao cérebro antecipar possíveis respostas

TextJogos

- Pode servir para iniciativas mais complexas além da diversão

- O jogador pode viver o que quer ser e decidir sem limitações

Objetivo

TextJogos

- Estética

- Ajuda na imersão do jogador através de elementos sensoriais

- Estória

- Define a problemática do jogo, pode ter um aporte real ou fantasioso

Tétrade Elementar

TextJogos

- Mecânica

- Dita mecanismos de regras, pontuação e jogabilidade

- Tecnologia

- É o que viabiliza o jogo, pode ter diferentes níveis de complexidade

Tétrade Elementar

TextJogos

A plataforma Kinect

TextJogos

- Especificações Técnicas

- Câmera RGB com 1280x960 pixel de resolução

- Emissor e leitor de luz infravermelho

- Série de microfones

- Acelerômetro de 3 eixos

A plataforma Kinect

TextJogos

A plataforma Kinect

TextEstudo de Caso

- Usava o Wii, da Nintendo, para sessões de fisioterapia antes do Kinect

- Como o Wii precisa de controles, nem todos tinham acesso ao tratamento

Hospital Royal Berkshire

TextEstudo de Caso

Hospital Royal Berkshire

O lado lúdico oferecido pelos jogos ajuda a sair da rotina massante de fisioterapia

TextEstudo de Caso

- Centro de tratamento e diagnose de crianças com autismo que usa tecnologia extensivamente

- A sensasão de entretenimento faz com que as crianças abordem o tratamento de forma mais orgânica

Lakeside Center for Autism

TextEstudo de Caso

- O Kinect trás uma grande gama de benefícios terapêuticos além da interação com o aparelho

- Para jogar, a criança precisa solucionar uma série de problemas que ajudam no desenvolvimento da linguagem, por exemplo

Lakeside Center for Autism

TextEstudo de Caso

- Estudo realizado no departamento de fisioterapia da Michigan Central University

- Paciente com histórico de traumatísmo craniano devido a um acidente automobilístico

- Devido ao acidente, o paciente apresenta graves problemas sensoriais e motoros

Reabilitação de trauma cerebral

TextEstudo de Caso

- Aconteceram 10 sessões de jogo de 50 minutos 3 vezes por semana durante 4 semanas consecutivas

- Exames clínicos foram repetidos antes, imediatamente depois e 2 semanas após as sessões

Reabilitação de trauma cerebral

TextEstudo de Caso

- Exames clínicos motores realizados

- Escala de Equilíbrio de Berg (BBS)

- Exame Funcional da Marcha (FGA)

- Pontuação Ataxia

Reabilitação de trauma cerebral

TextEstudo de CasoReabilitação de trauma cerebral

BBS FGA Ataxia

Pré-Teste 32 11 26

Pré-Teste II 33 10 26

Pós-Teste 36 14 24

Retenção 39 14 22

Progressão de pontos nos exames clínicos motoros

TextEstudo de Caso

- Estudo realizado na Universidade Cristã de Chung Huan, em Taiwan

- Foi desenvolvido um sistema baseado no Kinect chamado Kinerehab

Estudo com jovens com deficiências motoras

TextEstudo de Caso

- O Kinerehab utiliza os sensores do Kinect para identificar a posição das articulações dos participantes

- Com estes dados, o sistema identifica se um movimento foi correto ou não

- Cada movimento correto foi acompanhado de um retorno positivo de um personagem animado em um projetor

Estudo com jovens com deficiências motoras

TextEstudo de Caso

- Movimentos identificados pelo Kinerehab

- Levantar os dois braços para a frente

- Levantar os dois braços para os lados

- Levantar os dois braços para cima

Estudo com jovens com deficiências motoras

TextEstudo de Caso

- Os estudantes participantes foram

- Peter, 17 anos, diagnosticado com paralisia cerebral e inflexibilidade dos membros superiores

- Sherry, 16 anos, diagnosticada com atrofia muscular, ela permanece imóvel em uma cadeira de rodas, mas pode se levantar com ajuda de um apoio

Estudo com jovens com deficiências motoras

TextEstudo de Caso

- O experimento se dividiu em duas fases

- Fase Base (baseline)

- Nenhuma tecnologia assistiva foi usada, os participantes deveriam repetir os movimentos sem o Kinect

- Fase de Intervenção (intervention)

- O Kinect foi usado para auxiliar a movimentação

Estudo com jovens com deficiências motoras

TextEstudo de Caso

Estudo com jovens com deficiências motoras

Resultados atingidos por Peter

TextEstudo de Caso

Estudo com jovens com deficiências motoras

Resultados atingidos por Sherry

TextEstudo de Caso

- Além da melhora nos pontos, os alunos demonstraram grande interesse em continuar o tratamento

- O Kinect pode ser usado como terapia para reabilitação motora e também aumentar a aderência ao tratamento

Estudo com jovens com deficiências motoras

TextConclusão

- A união da ciência da computação com áreas mais humanas tem o potêncial de ajudar o ser humano a se desenvolver cada vez mais

- A visão de Ciência da Computação nos permitiu ver grande oportunidade no Kinect para o tratamento de diferentes debilidades

TextConclusão

- Mostramos como diferentes técnicas de jogo podem ser utilizadas para trazer benefícios terapeuticos com diferentes objetivos para o utilizador

- É preciso ter uma visão ampla sobre cada caso, respeitando as limitações impostas por cada problema