Добровольцы, решавшие в шлеме виртуальной реальности задачи на память, шире раскрывали зрачки и чаще моргали по мере роста умственной нагрузки — по этим сигналам нейросеть определяет, насколько перегружен мозг. К такому выводу пришли исследователи Университета Восточной Англии, опубликовавшие работу в журнале Scientific Reports.
Хроническая боль — одна из главных причин инвалидности в мире: с ней живут около полутора миллиардов человек. Облегчать ее может виртуальная реальность: пациента погружают в безмятежный лес, упражнения на релаксацию или игры, где внимание мозга захватывается и отвлекается от боли, уходят стресс и тревога, а со временем, возможно, меняется и сама переработка болевых сигналов. Но существующие VR-программы показывают всем одно и то же, хотя боль и умственное напряжение человека меняются от минуты к минуте.
В эксперименте участвовали 84 добровольца, 42 из которых — люди с хронической болью в мышцах и суставах: артритом и фибромиалгией, заболеванием, при котором болеть может все тело. В шлеме с датчиком взгляда они выполняли серии заданий на рабочую память с растущей сложностью, а нейросеть, следившая за динамикой зрачков и моргания, различала низкую и высокую нагрузку с точностью до 88% у здоровых участников. Неприятных ощущений почти не было: укачивание и дискомфорт добровольцы оценили как минимальные.
Следующий шаг — шлемы-терапевты, меняющие программу на ходу. «Если шлем обнаружит, что человек умственно перегружен, он сможет автоматически подстроить происходящее, чтобы сохранить вовлеченность и получить максимальный терапевтический эффект», — пояснил руководитель исследования, врач Джордан Цигаридес.
Участники с хронической болью поддались алгоритму хуже: точность распознавания у них заметно ниже. По-видимому, глаза таких пациентов реагируют на нагрузку по-своему, и единый стандарт подходит не всем. Будущим системам потребуется индивидуальная калибровка — обучение на реакциях глаз конкретного человека до начала терапии. Нужны и более крупные исследования, чтобы проверить, улучшают ли адаптивные VR-сеансы реальное самочувствие пациентов.
В будущем адаптивная виртуальная реальность может помочь при тревожности и депрессии, а в образовании и профессиональной подготовке курсы подстраивались бы под усталость ученика. В прежней работе той же группы добровольцы с фибромиалгией отмечали облегчение после VR-сеансов. Новая работа приближает терапию, которая будет учитывать состояние каждого пациента.
Ранее ученые проверили, насколько эффективен метод экспресс-перезагрузки мозга при ОКР за четыре дня.