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Ricerche

Realtà virtuale può individuare problemi a orientarsi all'inizio dell'Alzheimer

VR to spot navigation problemsEsempio di ambiente generato dalla realtà virtuale (Fonte: Università di Cambridge)

La realtà virtuale (VR) è in grado di identificare precocemente il morbo di Alzheimer (MA) in modo più preciso rispetto ai test cognitivi standard attualmente in uso, secondo nuove ricerche eseguite all'Università di Cambridge.


Lo studio evidenzia il potenziale delle nuove tecnologie per aiutare a diagnosticare e monitorare condizioni come il MA, che colpisce più di 525.000 persone nel Regno Unito.


Nel 2014, il professor John O'Keefe della University College di Londra (UCL) ha ricevuto congiuntamente il premio Nobel in Fisiologia o Medicina per le "scoperte di cellule che costituiscono un sistema di posizionamento nel cervello". In sostanza, il cervello contiene un 'navigatore' mentale del luogo dove siamo, dove siamo stati e come orientarci.


Un componente chiave di questo navigatore interno è la regione del cervello chiamata 'corteccia entorinale'. Questa è una delle prime regioni a essere danneggiata dal MA, il che potrebbe spiegare perché 'perdersi' è uno dei primi sintomi della malattia. Tuttavia, i test cognitivi carta-e-penna usati in clinica per diagnosticare la condizione non sono in grado di testare le difficoltà di navigazione.


Un gruppo di scienziati dell'Università di Cambridge guidato dal dott. Dennis Chan (in precedenza studente del dottor O'Keefe), in collaborazione con il Professor Neil Burgess dell'UCL, ha sviluppato e verificato un test di navigazione in VR su pazienti a rischio di demenza. I risultati del loro studio sono stati pubblicati ieri sulla rivista Brain.


Nel test, un paziente indossa un auricolare VR e si sottopone a un test di navigazione mentre cammina all'interno di un ambiente simulato. Per eseguire il compito è richiesto il funzionamento intatto della corteccia entorinale, quindi il team del dott. Chan ha ipotizzato che i pazienti con MA precoce sarebbero andati particolarmente male nel test.


Il team ha reclutato 45 pazienti con lieve decadimento cognitivo (MCI) dagli ospedali universitari di Cambridge. I pazienti con MCI presentano un tipico deficit di memoria ma, anche se l'MCI può indicare il MA precoce, può essere causato anche da altre condizioni come l'ansia e persino l'invecchiamento normale. In quanto tale, stabilire la causa di MCI è cruciale per determinare se gli individui colpiti sono a rischio sviluppo di demenza in futuro.


I ricercatori hanno prelevato campioni di liquido cerebrospinale (CSF) per cercare biomarcatori del MA sottostante nei pazienti MCI, e 12 si sono rivelati positivi. I ricercatori hanno anche reclutato 41 controlli sani di pari età per il confronto.


Tutti i pazienti con MCI hanno ottenuto risultati peggiori nell'attività di navigazione rispetto ai controlli sani. Tuttavia, lo studio ha prodotto due osservazioni aggiuntive cruciali:

  1. i pazienti con MCI con marcatori CSF positivi - che indicano la presenza di MA, mettendoli così a rischio di sviluppare demenza - hanno risultati peggiori di quelli con marcatori CSF negativi, a basso rischio di demenza futura;
  2. il compito di navigazione della realtà virtuale distingueva meglio questi pazienti con MCI tra quelli a rischio basso e quelli a rischio alto, rispetto a una batteria di test attualmente in uso considerati standard per la diagnosi del MA precoce.


"Questi risultati suggeriscono che un test di navigazione virtuale può essere migliore per identificare il MA precoce rispetto ai test che usiamo attualmente in clinica e negli studi di ricerca", afferma il dott. Chan.


La VR potrebbe anche aiutare gli studi clinici di futuri farmaci volti a rallentare, o addirittura arrestare, la progressione del MA. Attualmente, la prima fase delle sperimentazioni sui farmaci prevede test su animali, in genere topi modello della malattia. Per determinare se i trattamenti sono efficaci, gli scienziati studiano i loro effetti sulla navigazione utilizzando test come un labirinto d'acqua, in cui i topi devono apprendere la posizione di piattaforme nascoste sotto la superficie di pozze d'acqua opache.


Se si trovano nuovi farmaci che migliorano la memoria in questo compito, passano a testare soggetti umani, ma usando test di memoria con parole e immagini. Questa mancanza di comparabilità dei test di memoria tra modelli animali e partecipanti umani rappresenta un problema importante per gli attuali studi clinici.


"Le cellule cerebrali alla base della navigazione sono simili nei roditori e negli esseri umani, quindi la sperimentazione della navigazione potrebbe consentirci di superare questo ostacolo negli studi sui farmaci contro il MA, e contribuire a trasporre le scoperte scientifiche di base nell'uso clinico", afferma il dott. Chan. "Volevamo farlo da anni, ma è solo ora che la tecnologia VR si è evoluta al punto che possiamo facilmente intraprendere questa ricerca nei pazienti".


In effetti, il dott. Chan ritiene che la tecnologia potrebbe avere un ruolo cruciale nella diagnosi e nel monitoraggio del MA. Egli collabora con la Prof.ssa Cecilia Mascolo del Centre for Mobile, Wearable Systems and Augmented Intelligence di Cambridge per sviluppare app che rilevano la malattia e ne monitorano la progressione. Queste app funzionerebbero su smartphone e smartwatch. Oltre a cercare cambiamenti nel modo in cui navighiamo, le app tracceranno i cambiamenti in altre attività quotidiane come il sonno e la comunicazione.


Il dott. Chan afferma:

"Sappiamo che il MA colpisce il cervello molto prima che i sintomi diventino evidenti. Stiamo arrivando al punto di usare la tecnologia di tutti i giorni per individuare bene i segnali di allarme della malattia prima che ne veniamo a conoscenza.

"Viviamo in un mondo in cui i dispositivi mobili sono quasi onnipresenti e quindi gli approcci basati sulle app hanno il potenziale di diagnosticare il MA a costi aggiuntivi minimi e su una scala ben oltre quella della scansione cerebrale e degli altri approcci diagnostici attuali".

 

 

 


Fonte: University of Cambridge (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: David Howett, Andrea Castegnaro, Katarzyna Krzywicka, Johanna Hagman, Deepti Marchment, Richard Henson, Miguel Rio, John A King, Neil Burgess, Dennis Chan. Differentiation of mild cognitive impairment using an entorhinal cortex-based test of virtual reality navigation. Brain, 23 May 2019, DOI: 10.1093/brain/awz116

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