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¿Pueden las tecnologías inmersivas servir como terapia para el alzhéimer?

Tamara Montero
Tamara Montero SANTIAGO / LA VOZ

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Un experimento de la UOC con realidad aumentada y virtual demuestra que caminar mejora el rendimiento de la memoria episódica, una de las primeras que se resiente en procesos neurodegenerativos

07 oct 2024 . Actualizado a las 14:36 h.

Se estima que en el año 2050 el número de adultos mayores de 40 años con demencia será el triple del actual y que podría alcanzar los 153 millones de casos. La memoria episódica (que puede describirse como la memoria de las experiencias personales, que asocia el qué, dónde y cuándo de un evento, los que durante el recuerdo se despliegan de forma coherente como un segmento de una película) es una de las capacidades que se ven mermadas primero entre las personas que sufren enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer. Y quizá las tecnologías inmersivas puedan jugar un papel en el diseño de terapias para este tipo de patologías. 

Con el objetivo de dilucidar cómo se registran este tipo de recuerdos, un grupo de investigación de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) ha estudiado la respuesta de la memoria episódica en un entorno concreto y su relación con el movimiento corporal y la locomoción, además de las características ambientales de un entorno dotado con nuevas tecnologías inmersivas.

«Esta investigación analizó la influencia de la navegación activa dentro de un espacio arquitectónico en la formación de la memoria episódica. Específicamente, cómo el caminar y la interacción con elementos arquitectónicos comunes, como el final de un camino o el cambio de planta mediante una escalera, pueden influir la manera en que las personas codifican y recuerdan las experiencias», explica Álvaro Pastor, investigador del XR-Lab y del grupo GAME de la UOC.

Para conocer mejor acerca de la formación de la memoria episódica, los participantes en el estudio tenían que hacer un recorrido controlado a través del Caixaforum Barcelona. Durante ese recorrido, fueron encontrando gradualmente una serie de retratos exhibidos a lo largo del recorrido. Unos se movieron por el museo utilizando dispositivos de realidad aumentada (RA) para localizar los retratos, mientras que el grupo restante experimentó el mismo recorrido de modo estacionario usando realidad virtual (RV), replicando todos los aspectos excepto la locomoción.

Después del recorrido, todos los participantes completaron un examen para evaluar distintos aspectos de la memoria de los retratos encontrados. Y dos días después, realizaron nuevamente un examen para evaluar la retención de la memoria a lo largo del tiempo.

Los resultados obtenidos apunta a que quienes caminaron por el recorrido (es decir, los participantes con dispositivos de realidad aumentada) obtuvieron significativamente mejores rendimientos de la memoria en ambos exámenes. Y además, descubrieron que la escalera, mediante la que cambiaba de planta en el recorrido, tuvo un efecto positivo en el rendimiento de la memoria. Las informaciones aprendidas en la proximidad inmediata a esa escalera fueron más memorables que las que encontraron en medio del paseo o al final del recorrido, «incluso si estas últimas estaban cerca de coloridas obras de arte», afirman los autores del estudio, publicado en abierto en la revista Scientific Reports, del grupo Nature.

En definitiva, parece que caminar influye en el funcionamiento de la memoria episódica. Solo hay que pensar en cómo Aristóteles enseñaba a sus discípulos caminando por las calles de Atenas o cómo existe una técnica mnemotécnica, conocida como el palacio de la memoria, con la que se construye un edificio mental y se asocian informaciones con respecto a lugares específicos dentro de esa construcción imaginaria. 

«Los experimentos naturalistas como este incorporan tareas de memoria en entornos reales (como el museo Caixaforum), para aumentar la validez ecológica del estudio», aclara Pastor. Es decir, «es más probable que los hallazgos de este estudio reflejen el funcionamiento de la memoria, en contraposición a los resultados obtenidos en condiciones artificiales de un test de laboratorio».

Navegar por rutas nuevas, explorar lugares ricos en información para más tarde recordarlos en forma de episodios, «parecen activar parte de los mecanismos neuronales que son particularmente vulnerables al envejecimiento patológico y las enfermedades neurodegenerativas que afectan crecientemente a la población adulta» como el alzhéimer. Esas actividades, independientemente de los tecnológico, pueden ser parte de estrategias preventivas al proporcionar una «estimulación crucial» de estos mecanismos neuronales

Además, los datos del estudio sugieren que las tecnologías inmersivas tienen posibles aplicaciones en el diseño de terapias y tratamientos no invasivos en enfermedades neurodegenerativas. La realidad aumentada puede jugar un rol en las intervenciones preventivas en poblaciones con capacidad de locomoción destinadas a mitigar el impacto del envejecimiento sobre la memoria. Pero, advierte el investigador de la UOC, «aunque la realidad aumentada puede motivar el seguimiento de un tratamiento y la ludificación puede fomentar la participación especialmente entre los individuos más jóvenes, su eficacia depende de un uso racional como parte de una intervención con base empírica». 

Para lograr beneficios cognitivos, Álvaro Pastor explica que las experiencias de realidad aumentada «podrían incorporar tareas con un propósito, que promuevan la exploración activa a través de espacios ricos en estímulos, interactuando con elementos arquitectónicos específicos» y, lo más importante, que demanden de los participantes el recuerdo contextualizado de la experiencia, «requiriendo la asociación de informaciones, así estimulando efectivamente la cadena completa de registro y recuerdo».

Otra de las potencialidades es que las tecnologías inmersivas permiten el diseño de planes de rehabilitación personalizados. «No todas las enfermedades neurodegenerativas que afectan la memoria episódica afectan simultáneamente a los mismos sustratos neuronales. Si bien la memoria episódica suele analizarse ampliamente como una entidad única, es fundamental reconocer que varias regiones cerebrales contribuyen a su funcionamiento», matiza Álvaro Pastor. Es decir, diferentes condiciones neurodegenerativas pueden afectar a estas regiones de distintas maneras, lo que conduce a patrones únicos de deterioro de la memoria.

La capacidad de adaptar una prueba de detección temprana, una intervención preventiva para una población de riesgo o una estrategia de contención para pacientes con diagnostico específico y que se haga de modo rentable y fácil de implementar masivamente (en algunos casos con dispositivos comerciales) puede tener una enorme relevancia en el futuro cercano.

Si la realidad aumentada puede jugar un papel en las poblaciones que tienen movilidad, la realidad virtual «podría ser una pieza clave para intervenciones que apunten a contener la neurodegeneración de pacientes con movilidad reducida», ya que la realidad virtual puede  proporcionar a los pacientes simulaciones de navegación y exploración de contextos espaciales ricos en estímulos, independientemente de las limitaciones físicas de un paciente, y a través de esas experiencias estimular la cadena completa de registro y recuerdo demandando recordar ubicaciones de objetos, asociaciones entre objetos, o nombres de personajes virtuales. 

«Así, la RV puede ayudar efectivamente a estimular los procesos cognitivos y estructuras neuronales cruciales para la memoria episódica, potencialmente ralentizando su deterioro», aclara el investigador de la UOC. 

El experimento también ha utilizado la inteligencia artificial para recrear las caras que se proporcionaban a lo largo del recorrido, retratos frontales de rostros humanos sintéticos, generados específicamente para este estudio utilizando una inteligencia artificial basada en redes neuronales. 

«El uso de caras como estímulos experimentales tiene una larga historia en las ciencias que estudian la memoria», recuerda Álvaro Pastor. De hecho, en los últimos años recordar rostros y asociarlos a otras informaciones (el nombre, dónde y cuándo fue el lugar del último encuentro) ha sido sugerido como medida sensible al deterioro de la memoria episódica, ya que es común que las personas que inician procesos neurodegenerativos como el alzhéimer tienen dificultades con este tipo de recuerdo.

«En este experimento fue crucial que los rostros utilizados fueran completamente nuevos para todos los participantes, asegurando así que ninguna familiaridad preexistente pudiera influir en los resultados», destaca el investigador de la UOC. Este estudio incluye una innovación en la forma de crear artificialmente rostros humanos fotorrealistas utilizando redes neuronales generativas. «Más allá de la novedad para los participantes, este método permitió un control sin precedentes sobre los rostros generados en términos de las señales de edad, raza y el gesto facial, de modo que encajan exactamente con las necesidades del experimento».

Ahora, el equipo de esta investigación trabaja en otro experimento con olores y el uso de cascos de realidad virtual. «La experiencia de navegar por un lugar nuevo o de encontrarse con una persona no se limita a la información auditiva y visual», remarca Pastor. A través del enfoque naturalista de las memorias episódicas «pretendemos establecer las contribuciones de otras modalidades sensoriales a la memoria» y para el próximo estudio, están desarrollando un conjunto de herramientas que permitan administrar controladamente estímulos experimentales en modalidades olfativa, auditiva y visual y así poder esclarecer el rol que tienen estas informaciones sensoriales y su interacción sobre la memoria. «En los próximos meses podremos compartir más información sobre este estudio», termina Pastor.