Innowacyjne technologie osobiste pomagają radzić sobie z zaburzeniami afektywnymi
Początek wiosny i powszechne szczepienia przeciwko COVID-19 to doskonała okazja, by spojrzeć wstecz i podsumować, jak blisko rok obostrzeń wpłynął na Europejczyków. Oprócz wielu bankructw, utraty pracy, a nierzadko także śmierci bliskich widoczny jest także jeden wyraźny trend: izolacja i brak kontaktu z ludźmi są źródłem ogromnych napięć psychicznych, a zaburzenia afektywne stają się powszechnym zjawiskiem. Corina Sas z Uniwersytetu w Lancaster była przekonana o potrzebie zmierzenia się z tym problemem już na długo przed pandemią COVID-19. Gdy projekt AffecTech (Personal Technologies for Affective Health) startował w 2017 roku, badaczka ostrzegała, że czynniki takie jak stres, depresja i zaburzenia dwubiegunowe staną się do 2020 roku jednymi z głównych przyczyn chorób. Badaczka i jej partnerzy byli jednocześnie przekonani, że rozwiązaniem mogą być zindywidualizowane technologie w zakresie zdrowia. Konsorcjum AffecTech poświęciło ostatnie 4 lata na prace nad nowymi niedrogimi urządzeniami ubieralnymi, które mogłyby pomóc osobom cierpiącym na takie schorzenia. Założeniem jest przejście od technologii monitorowania, takich jak smartwatche i inteligentne opaski, do alternatywnych rozwiązań, które mogą pomóc pacjentom w samodzielnym zarządzaniu ich stanem zdrowia.
Dlaczego postawili Państwo rozwinąć technologie dotyczące leczenia zaburzeń afektywnych? Jakie główne problemy chcieli Państwo rozwiązać w ramach tego projektu?
Corina Sas: Przydatność technologii w leczeniu zaburzeń zdrowia psychicznego nie jest niczym nowym. Są one stosowane od wielu lat w internetowych serwisach samopomocowych, skomputeryzowanych systemach terapii poznawczo-behawioralnej czy systemach wirtualnej rzeczywistości wykorzystywanych do leczenia zaburzeń lękowych. Mniej więcej dwadzieścia lat temu w przypadku osobistych systemów zdrowotnych nastąpiło odejście od interwencji opartych na komputerach PC na rzecz monitorowania fizjologicznego, wykorzystywanego głównie do leczenia chorób serca i cukrzycy. Tymczasem monitorowanie fizjologiczne za pomocą biosensorów, takich jak te mierzące reakcję skórno-galwaniczną, może być również wykorzystane do uchwycenia reakcji emocjonalnych. Technologie codziennego użytku stają się coraz bardziej zaawansowane: smartfony lub smartwatche mogą na przykład rejestrować dane biologiczne związane z naszymi doświadczeniami emocjonalnymi, co można by wykorzystać w przypadku leczenia zaburzeń afektywnych. Musimy tylko znaleźć sposób ma wyjście poza monitorowanie reakcji emocjonalnych i aktywne zarządzanie nimi. Taki jest właśnie cel projektu AffecTech – zaprojektowanie i rozwój nowych technologii osobistych, które pozwolą ludziom nie tylko monitorować własne emocje, ale także rozumieć je i co ważniejsze nauczyć się kontrolować reakcje emocjonalne w adaptacyjny sposób.
Czy może nam Pani opowiedzieć więcej o technologiach opracowanych w ramach projektu? Co sprawia, że są innowacyjne?
Opracowaliśmy szereg technologii w formie prototypów badawczych. Między innymi są to urządzenia do noszenia na nadgarstku, wyposażone w biosensory mierzące potliwość lub tętno, zintegrowane z elementami wykonawczymi w celu dostarczania informacji zwrotnych w postaci kolorów, wibracji lub zmian temperatury. Urządzenie reaguje na wzrastający poziom stresu użytkownika przekazując wyczuwalną informację zwrotną, co pozwala na zwiększenie świadomości na temat swojego stanu emocjonalnego. Zbadaliśmy również i opracowaliśmy interfejsy przekazujące biologiczne informacje zwrotne w sposób, który pomaga użytkownikom obniżyć tętno i uspokoić się. Technologie te zostały dostrzeżone przez prowadzony przez Komisję Europejską program Innovation Radar. Ich innowacyjność polega na tym, że w roli elementów wykonawczych wykorzystaliśmy niedrogie inteligentne materiały, takie jak farby termochromowe, oraz umożliwiliśmy użytkownikom samodzielne ich składanie w celu tworzenia spersonalizowanych interfejsów afektywnych. Innym przykładem są stosowane w ćwiczeniach mindfulness urządzenia ubieralne wykorzystujące czujniki EEG przekazujące subtelne biologiczne informacje zwrotne oparte na wibracjach lub temperaturze. Nowatorski charakter tej technologii wiąże się przede wszystkim z doborem haptycznych elementów wykonawczych i zaprojektowaniu neurofeedbacku opartego na cielesnych metaforach stanów medytacyjnych. Podobną technologią jest nasz prototyp Anima, który wykorzystuje dwie tablice i czujniki EEG, aby dostarczać subtelnych wizualnych informacji zwrotnych dotyczących stanów medytacyjnych.
Czy mogłaby Pani podać jeden lub dwa konkretne przykłady zastosowań dla pacjentów?
Wszystkie nasze prototypy zostały zaprojektowane tak, aby można było z nich korzystać na co dzień, na przykład podczas emocjonalnych rozmów, spotkań lub trudnych zadań. Poprzez rytmiczne wibracje dostarczają one subtelnych informacji na temat emocji i pomagają użytkownikowi się uspokoić. Mogą być również wykorzystywane podczas krótkich przerw w pracy do krótkich sesji medytacyjnych z neurofeedbackiem termicznym, pomagających skupić się na „tu i teraz”.
Jak testowali Państwo te technologie i jakie są wyniki testów?
Nasze prototypy zostały zweryfikowane w czasie badań o małej skali, a obecnie planujemy duże badania z udziałem pacjentów cierpiących na zaburzenia afektywne. Wstępne wyniki badań potwierdzają ich przydatność pod względem zwiększenia świadomości emocjonalnej użytkowników, a także dużą popularność tych technologii.
Jakie są Pani zdaniem największe dotychczasowe osiągnięcia projektu?
Oprócz szeregu technologii, które zbadaliśmy, zaprojektowaliśmy i rozwinęliśmy, za inne ważne osiągnięcie uznałabym znakomitą jakość naszych publikacji naukowych. W ciągu 4 lat realizacji projektu AffecTech doprowadził on do powstania 129 publikacji naukowych, z czego 43 to artykuły w czasopismach, w tym tak renomowanych jak „Nature”, „JMIR”, „Journal of Anxiety Disorders” i „Systematic Reviews”. Konsorcjum opublikowało również 17 prac na sztandarowych konferencjach ACM, takich jak „Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI)” (11 prac) i „Designing Interactive Systems (DIS)” (6 prac). Sześć spośród tych 17 prac otrzymało wyróżnienia. Technologie AffecTech zostały docenione przez Komisję Europejską, która przyznała im nagrodę Innovation Radar. Przygotowaliśmy także wspólnie z Philips Research wniosek patentowy dotyczący metody i systemu do oceny nasilenia depresji za pomocą analizy skanów MRI wraz z zaburzeniami percepcji związanymi z odczytywaniem wyrazu twarzy. Kolejnym pozytywnym rezultatem projektu jest bardzo udana strategia upowszechniania i komunikacji. Udało nam się dotrzeć do ponad 14,25 miliona osób za pośrednictwem radia i telewizji, internetu oraz prasy w Zjednoczonym Królestwie, Europie i na całym świecie.
Projekt wkrótce dobiegnie końca. Jakie są plany dalszych prac?
Liczymy na współpracę z zainteresowanymi firmami i inwestorami, którzy pomogą nam przenieść nasze prototypy na kolejny etap potrzebny do wprowadzenia na rynek.
Słowa kluczowe
AffecTech, smartwatch, inteligentna opaska na rękę, osobiste technologie zdrowotne, zaburzenia afektywne, stres, depresja, terapia behawioralna, urządzenie ubieralne, biologiczne sprzężenie zwrotne, czujniki