陆诗雨 腾讯研究院高级研究员

(原文刊载于《通讯世界》517世界电信日大会特辑)

随着老龄化进程加速,我国认知症老人群体也逐渐庞大,截止到2020年,我国认知症老人数量已达1507万,已是全球认知症老人数量最多的国家。一边是庞大的基数和社会负担,2015年我国阿尔兹海默症社会经济负担总额约11,406亿元,预计到2030年,这个数字将达到17万亿元;另一边是社会认知不足、专业照护机构匮乏、家庭照护困难重重。

面对暂时无法治愈的疾病和千万个困于认知症之中的家庭,本篇文章希望探讨在认知症康复训练中,科技能做什么?已经做了什么?还能在哪些方面有所提升或创新?

这里谈到的“科技”,并不单纯指技术本身,也包括其应用形态及运营逻辑。认知症老人的家庭往往经济与精神负担沉重,支付能力有限,这使得市面上专业性的商业机构较少,创意创新较少,能走进普通家庭的就更少(然而90%以上阿尔兹海默症老人照护在家庭,约887万),即便有,也常常较难以纯商业形式运营。所以本系列文章除了展现前沿技术的能力和潜力,更希望就如何“可持续地运营下去”做出讨论。当然这会是更难的问题。

(预告:文末有基础调研的征募广告,如您是认知症老人照护亲历者或身边有这样的朋友,敬请关注文末海报)

主要信息点一览】


关于广义上的认知康复与数字应用:

  • 康复训练对认知症是否有用?现有证据数量有效、结果不一,仍需要进一步的医学验证。

  • 我们对拥有几十年认知症照护、康复经验的老专家进行访谈,了解到认知症康复的实际效果。

  • 较多研究支持在某一病种或某一认知功能的康复上计算机辅助的效果比传统训练方式更佳,但大多实验人数在百人以下,干预时间在半年以内,实际效果目前还处于探索阶段。

  • 已有多个计算机辅助的认知康复产品在国内外医疗机构开展应用并取得了可喜的效果验证


为了进一步探讨在认知症康复训练中,哪些方式适合数字应用的介入与尝试,本文选择了运动干预和音乐干预这两个方向进行详细论述:

  • 大部分医学研究支持有氧运动可有效改善痴呆患者的认知功能,也支持认知症患者经常用手可有效延缓脑细胞衰老和脑功能衰退的进程。

  • 传统的运动运动干预仍存在不足,一是长期坚持较难,二是康复实物普及率较低,三是认知症老人较难自行完成。

  • 市面上已有的认知症运动干预的数字应用已经取得了可喜的应用效果。

  • 我们认为,运动干预的数字应用是一个在可持续运行上更具潜力的应用方向,它面向的人群更为广泛,拥有更大的市场空间,从而更有可能持续地运营下去。

  • 音乐干预的数字应用,区别于其他干预手段的独特优势是其在社会心理层面的干预效果。

  • 我们认为,在线互动音乐这种形式可以让听、唱、看、奏融合进参与性互动中,让音乐干预的优势效应充分发挥出来。


一个基础问题:认知康复训练

的作用和局限性是什么?

认知康复训练是通过对不同认知域和认知加工过程进行训练,改变神经可塑性,从而改善认知功能。[1]大部分医学研究都支持认知训练是认知症治疗有效的补充手段,其中验证对MCI患者(即轻度功能认知障碍,是介于正常衰老认知和早期痴呆之间的中间状态,可以逆转为正常、保持平稳或进展为痴呆[2]认知训练的有效性的研究成果较多,而针对阿尔兹海默症患者的认知训练研究相对较少。有部分研究验证训练康复有效,也有部分研究未能证明明显的干预效应;总体来看,在阿尔兹海默症患者的认知训练上现有证据数量有效、结果不一,仍需要进一步的医学验证。

尽管在医学研究上,认知训练的作用在不同类型的认知症患者身上表现不一,我们甚至无法确认认知康复训练对患者的作用,但是我们在经年的认知症照护实践中似乎能看到更加肯定的答案。

我们在北京三源里社区的银龄公社(同时也是社区老年驿站)访问了中国老年学和老年医学学会老年心理分会秘书长杨萍,杨萍秘书长以她数十年照护认知症老人的亲身经验摸索出一套帮助认知症老人维持甚至改善病情的实践方法。且不论我们从下面要详细叙述的研究与文献中能得到什么结论,我们都有理由相信,认知症照护绝不是一件毫无希望又无可奈何的事情。

当杨秘书长带我们走进这间面积不算大却“五脏俱全”的认知症照护小屋时,除了各式各样的康复器具(有不少甚至近似于孩童的玩具),我们还看到了灶台、炒锅和碗筷;随时在“厨娘”和“认知症专家”身份切换中的秘书长给我们展示了认知症老人社区照护最真实、最有烟火气的一面。


计算机辅助的认知康复:

是否有效?能否应用?

计算机辅助的认知康复治疗主要的作用路径,是通过规律的学习和训练,改变突触可塑性,建立新的认知神经环路,重组大脑神经功能,达到认知补偿作用。已有不少医学类文章验证在多种类型的认知功能的康复上,计算机辅助的康复效果比传统方式更好,比如有研究指出计算机辅助的认知训练比传统方式更有效地改善帕金森患者的视觉空间和执行缺陷[3];还能更好地改善脑卒中患者的认知功能与生活质量水平[4]。这些持正向观点的研究大多支持在某一病种或某一认知功能的康复上,计算机辅助效果更佳,但也有文章指出计算机辅助的认知训练在综合效果上不如传统方式。无论是持正面还是负面观点的研究,大多都是实验人数在百人以下,干预时间在半年以内的研究,计算机辅助的认知康复的实际效果目前还处于探索阶段。

与传统的认知康复训练相比,计算机辅助的认知康复训练主要优势是:第一,通过生动有趣的图文和音影进行刺激,可以提高受试者的专注力和依从性;第二,通过软件评估认知功能后推送针对性训练模块,可以为受试者提供个性化康复训练;第三,标准化控制各种刺激的出现,可以客观记录认知症患者的训练数据,可同步为深入研究储备资料。

表1 部分计算机辅助的认知康复的应用(腾讯研究院整理)

从应用上看, 已有多个计算机辅助的认知康复产品在国内外医疗机构开展应用并取得了可喜的效果验证,如六六脑、Wii Fit、Big Brain Academy、COSMA”等,表1对此进行了初步的梳理和总结。以六六脑为例,六六脑基于测评结果、临床资料、兴趣图谱、康复师评估等多维度生成患者画像,为患者生成由认知功能训练、言语功能训练及精神健康训练三部分以一定比例组合而成的精准认知康复训练方案,已与北京协和医院、上海精神卫生中心、江苏省人民医院等100多家在神内和康复领域具影响力的医疗机构合作,也有研究论证经过7周的认知训练干预,血管性认知障碍患者的认知功能有了显著的提升[5]

运动干预的数字应用:一个在可持续运行上更具潜力的应用方向

医学上已由多篇核心文章验证有氧运动可改善 MCI 患者的认知障碍,有利于延缓 MCI 向痴呆进展[6]。2017年,研究者Guure 等有一组激动人心的发现,指出体育锻炼可使AD患病风险降低45%[7]大部分医学研究支持运动可有效改善痴呆患者的认知功能。
不过,也有一些实验室研究认为运动干预的改善作用需要长时间坚持才能发生作用,比如有一组研究就发现为期4个月的中到高强度有氧和力量训练不能减缓轻度到中度痴呆症患者的认知障碍[8]
我们再回过来看运动对认知康复的作用机理,大体可以分为三个层面:第一是通过运动提高神经生长因子水平,调节突触可塑性,促进神经元生长,改善认知功能 ;第二是通过运动增加脑容量和脑血流量,而更大的脑容量可能意味着更大的认知储备或更高的认知基线 ;第三是运动可有效控制血管危险因素,减少动脉粥样硬化风险和脑组织病理改变,保护认知功能(主要是预防血管性认知症)
除了大运动之外,手部工作与脑部思维活动也紧密相连,有多项医学研究证实如果认知症患者能经常用手,能有效延缓脑细胞衰老和脑功能衰退的进程。用于训练手部精细工作的康复工具大多小巧轻便、易于购买(许多锻炼婴幼儿手部精细动作的益智玩具也大体可以适用),所以较好推广,这或者也是为什么我们能在上文提到的北京三源里社区养老驿站中看到许多此类应用的原因吧。表2与表3分别是其他研究者整理的基于运动疗法和感官刺激的实物产品分析。

表2基于运动疗法的康复训练工具实物

(由北理工苗薇整理)

表3基于感官刺激的康复训练工具实物

(由北理工苗薇整理)

此外,我们还关注了河北医科大学历时10个月研发的针对中国认知症老年人睡眠障碍的老年抚触保健操,这套保健操借鉴了瑞典触摸技术(Tactile Massage)和日本抚触照护技术(Tactile care),并结合我国认知症老年人睡眠障碍护理现状。通过实验可知,这套老年抚触保健操可有效改善认知症伴睡眠障碍老年人睡眠障碍、提高老年人睡眠质量,并在一定程度上缓解其日间功能障碍、降低焦虑情绪,是一项值得在认知症伴睡眠障碍老年群体中推广的措施,但知之者甚少。

尽管中外医学上对运动干预支持认知康复有效性有诸多研究,且一些轻便小巧、易于购买的用于精细动作训练的实物也在实际的认知康复与照护中有较为广泛的应用,但是我们仍注意到传统的运动干预存在一些不足:

第一, 让认知症老人长期坚持大运动(上文论证了长期干预的必要性)并不是一件容易的事,需要更有趣、简便,更能促进老年人长期坚持的干预工具;

第二, 客观上讲,目前用于精细动作训练的康复工具实物已经比较轻便、廉价,但由于照护者缺乏相关知识,真正能受益于这些实物干预工具的认知症老人并不多,且长期坚持下去也实属不易;

第三, 睡眠障碍是中重症认知症老人常见的问题,但是传统操法推广面仍很小,且老人在无人辅助、监督的情景下较难自行完成。

那么在辅助运动上下功夫,是否可以成为科技助力认知康复的有效的切入点?目前世面上与之最相关的应用之一是任天堂研发的Wii Fit, 用户需要站在一块四方型的平衡板上,通过屏幕上的提示进行操作以保持平衡,Wii Fit总共包含40多种类型的健身游戏,可以帮助痴呆症患者开展瑜伽、力量、有氧运动和平衡等锻炼。有研究指出阿尔兹海默症患者在使用该产品后的平衡和步态都取得显著改善[9]

从可持续发展的角度,认知症运动干预的数字应用及其潜力值得充分关注,因为这一类型的应用对更大范围的社会人群有广泛的吸引力,不仅是认知症老人,还有普通老人和年轻人也常需要这样的数字应用帮助改善健康状况,这将使得这一类型的认知康复训练的数字应用有更大的市场空间,从而更有可能可持续地运营下去。


音乐干预的

数字应用:具备独特优势

1992年,音乐治疗被添加到《美国老年人法案》中,成为一项预防性健康服务,法案提出应优先考虑提供音乐治疗服务,以满足老年人的特殊需求,并提高其生活质量。近年来,作为认知症的非药物干预疗法,音乐治疗越来越受欢迎。

音乐治疗主要针对认知症的两类症状进行干预,一是认知功能衰退,二是部分精神行为症状。如抑郁、焦虑、激越、妄想、 社交回避、游走、睡眠障碍及日落综合症等。从近年来音乐疗法对认知症的干预效果来看,可以看到几个方面的情况:(1)被临床经验验证音乐疗法的主要是改善轻度 AD 患者的记忆和语言能力,缓解中度或重度 AD 患者的精神症状;[10](2)也有医学研究指出音乐疗法对慢性卒中患者运动、认知和社会心理功能等带来积极影响;[11](3)临床上,音乐疗法对记忆、定向、抑郁和焦虑方面均有明显改善。[12]

为了深入了解音乐干预在实践性上的情况,我们拜访了中国听力语言康复研究中心和以及撰写《Music Therapy Handbook》的Barbara教授工作组,发现音乐疗法在认知症干预上有非常独到的优势,包括:

(1) 音乐的记忆网络与传统的颞叶记忆网络是分开的,在认知症病程发展过程中,音乐记忆是相对不受疾病破坏的那部分。因此,音乐可以作为一种提示,唤起个体非自愿的自传体记忆,这种特定的记忆可以引发积极的情绪反应。

(2) 认知症患者存在一定程度的间断性自我意识,[13]他们或许不知道当下周围环境中发生的事情,但这并不代表他们失去了自我意识。已有研究论证音乐疗法能满足认知症患者的社会心理需要(舒适、依恋、包容、职业、身份和爱),达到提升人格体验的目的。[14]

(3) 当认知症患者的语言功能慢慢丧失,个体基本表达和被理解的需求变得非常强烈,已有研究论证音乐干预可以有效减缓言语和语言功能退化[15]

以上优势总结对我们进一步借由音乐疗法研发相关的数字应用提供了诸多启示。第一,既然有诸多研究论证互动式音乐治疗能够改善认知症患者的整体认知能力,[16]互动音乐可以作为一种大脑的超级刺激物,广泛地激活多个脑区,那么我们就可以借助数字应用让听、唱、看、奏融合进参与性互动中,让这种干预方式更充分地应用起来。

第二,无论是已经在医疗机构开展应用的计算机辅助认知康复手段,还是大运动和精细动作对认知康复的干预,尝试解决的都是患者认知能力的问题,但音乐干预还可以在社会心理层面发挥独到的优势。虽然语言功能会随认知症的进展慢慢丧失,但是大部分认知症老人仍然能够演唱或者哼唱喜爱的歌曲。这对我们进一步研发数字应用的启发就是,在线联唱、合奏可以调动社交、情感、认知和身体功能的参与,[17]从而帮助认知症老人打破社交孤立,满足其心理社会需求。同时这一点,在认知症老人照护者身上可能同样适用。

最后,我们再回过来简略了解音乐之于认知症康复的作用机制(这也是近年来认知症康复研究最热门的方向之一),有学者发现音乐干预可使急性脑卒中患者保留的前额叶和边缘区域的灰质体积增加,[18]也有发现音乐专业知识与左额下回灰质密度的增加有关。[19]但是和运动干预相似的是,大部分研究都指出音乐对认知症康复发挥作用需要长时间的干预,比如有研究者专门对音乐家的脑组织进行研究,发现音乐家在干和大脑皮质表现出更高的神经可塑性,可逆转神经变性,且长期的音乐训练提供的认知储备可以延缓甚至逆转与年龄相关的认知衰退。[20]所以,和其他干预手段一样,音乐干预的数字应用同样需要解决长期性的问题,即如何调动患者老人和照护者的长期兴趣,从而坚持下去。


写在后面

本篇文章的缘起是我们在陆续访问北京、杭州、嘉兴三地的养老护理院,访谈一线护工、认知症老人及其家属时,感受到的辛苦与无奈。
44岁的孙丽,家里排行老二,两年前她和哥哥把母亲送到养老院,而做出这个决定她花了五年的时间。送到养老院时,她的母亲已经认不出她,对她大吼大叫,她常常委屈地哭。78岁的母亲同时患有“日落综合症”,每到傍晚时分,母亲的脾气突然就会变得极端暴躁,摔东西,打人,孙丽说“太阳落下来,我的母亲也就消失了,她变成了脾气吓人的陌生人,但我知道她还是我的母亲”。
52岁的刘女士在访谈中对我们讲到:“十五年来,我成为了两个孩子的母亲,也成为了母亲的母亲,我才知道什么是母亲。原来母亲从前说“把屎把尿”“一口一口喂大”,讲的是这样的一种生活。我常常想,如果能喘息半天,该有多好。但是每当有这样的想法,我就会内疚不已,她们现在那么需要我的照顾,就像小时候我需要她一样。这是我人生的功课,只是人生都是这么辛苦的吗?”
所以,1507万认知症老人的身后是1000多万个深处困境的家庭,面对这个暂时无法治愈的疾病,我们才想到是否可以讨论对其筛查、康复、护理等领域的科技帮扶。在深入研究后,我们一方面再次感受到此项研究的必要性,另一方面也为缺乏基础研究资料而苦恼。
为此,腾讯研究院联合腾讯银发实验室开展认知症老人及照护者科技帮扶研究项目,希望能通过汲取真实、可信的一手资料,全面、深度地洞察认知症家庭照护的处境与需求,探索科技助老创新路径。
第一阶段的研究,是基础且重要的人群研究。我们需要通过对认知症老人照护者进行问卷调查和深度访谈,挖掘出认知症老人在家庭和机构照护中亟待解决的难点与痛点,探索科技帮扶认知症老人家庭照护的突破口。
但是,这是一个小众且时常静默不语的人群,所以我们急切地需要得到您的帮助——帮助我们寻找认知症老人照护的亲历者。这份问卷没有设置推广,也没有设置奖金/红包,是我们有意为之。我们担心因为其他的原因让我们与真正需要帮助的人失之交臂。所以我们采用了最笨拙的方式,通过人际传播来寻找样本。

如果您本人正是我们寻找的亲历者,或者您的朋友、亲人中有这样的亲历者,或者您认识相关机构的负责人,请您将此问卷和研究项目推荐给他/她。我们希望与他们共克疾病与困顿,也希望在这个研究项目的行进中为他们提供一些帮助。

没有人是一座孤岛,数字时代赋予我们连接的力量,是社会心灵的连接与共情,也是未来科技与现实问题的连接。期待与您一起同行!

特别致谢中国老年学和老年医学学会老年心理分会秘书长杨萍,中国听力语言康复研究中心撰写《Music Therapy Handbook》的Barbara教授及其博士生Montero、Sislean等。

腾讯研究院高级研究员张鹏、腾讯研究院助理研究员张思茗、杨宇英子对本文亦有贡献。

参考文献:

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[18]Sarkamo T, Ripolles P, Vepsalainen H, et al. Structural changes induced by daily music listening in the recovering brain after middle cerebral artery stroke: a voxel-based morphometry study[J]. Front Hum Neurosci, 2014, 8: 245.

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