这个中二的游戏,竟能用来研究阿尔茨海默症

百家 作者:果壳 2019-06-02 10:57:14

小时候,父亲常带我出海。我们一起去过许多地方,在海上见到了好些奇异的海洋生物,直到……直到父亲一天天老去,时间像浪潮一样冲走他的记忆。


为了帮我挚爱的海上英雄留下回忆,我决定再次出发,寻找当年和父亲一起见过的那些生物。


这故事看起来实在有些中二,它来自一个手机游戏《海洋英雄任务》(Sea Hero Quest)。不过,如果你知道这个游戏的设计初衷,或许会有不同的看法——它来自一项有关老年痴呆的研究;玩一下这个游戏,你就能为科学家提供帮助。

 

《海洋英雄任务》


海洋英雄有什么任务?

 

我们俗话说的“老年痴呆症”,其实是阿尔茨海默症。目前对于这种疾病的诊断,主要是基于记忆上的缺陷。但通常来说,诊断出这种症状时已有些晚,这时候疾病已经发展到了一定的程度,甚至开始影响正常生活了。

 

有实验表明,在记忆出问题之前,病人的空间导航能力可能就已经失调了。这或许能成为一个新的临床诊断指标,不过,我们还需要更多的数据。

 

来自英国阿尔茨海默症研究研究所(Alzheimer's Research UK)、伦敦大学学院(University College London)以及东英吉利大学(University of East Anglia)的研究者与德国电信(Deutsche Telekom)、英国游戏公司 Glitchers 共同设计开发了这款游戏。在游戏里,玩家经常要完成这样一个任务:看一眼游戏提供的地图,地图上有两三个目标点;然后,在没有地图的情况下,驾船按顺序找到这些目标点。经过的路径越短,玩家的得分就越高。

 

地图上有几个目标点,需要按顺序“打卡” | Sea Hero Quest


第二个任务也与方向感有关:向起点处发射火焰报平安。当玩家得到一把火焰枪时,屏幕上会出现三个选项;玩家需要选择一个方向,让火焰枪射向起点。

 

挑一个能射回起点的方向 | Sea Hero Quest


第三个任务就跟方向感没什么关系了:你会遇到一些有趣的海洋生物(对,就是故事设定里提到的那些),然后用相机给它们拍照

 

从2016年上线至今,已经有超过430万人玩了这个游戏。在游戏中,玩家如果愿意的话,可以提供一些个人信息,例如性别、年龄、国籍等,并和研究者分享,帮助他们建立一个全球性的数据库——这可能是有史以来规模最大的一项关于阿尔茨海默症的研究。同时,玩家花2分钟玩游戏所提供的数据,相当于研究者花5个小时去收集的信息,效率可以说是非常高了。

 

根据这个游戏收集来的数据,研究者已经发表了两篇文章,最近的一篇发表于美国国家科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。

 

游戏数据如何帮助疾病诊断?

 

最近的这篇论文里,研究者重点关注了 APOE4 这个基因。它与阿尔茨海默症有关,有三个主要的等位基因,其中 ε3 是最常见的。相比于 ε3ε3 携带者,ε3ε4 罹患阿尔茨海默症的风险更高,是前者的 3~4 倍。

 

研究者找来了 31 位 ε3ε4 携带者和 29 位 ε3ε3 携带者,他们暂时都没有表现出记忆或认知上的问题。不过,当他们玩这个海上寻路的游戏时,结果却不大相同:ε3ε4 携带者走的路更没有效率,也就是说,他们绕了更多的弯路。

 

这是之前那两张地图的结果,绿色与红色的线分别是 ε3ε3 携带者与 ε3ε4 携带者走过的路。可以看出,红色的线更偏离最短路径 | 参考资料[1]


阿尔茨海默症在早期会有空间能力丧失的情况,但是丧失多少、到什么程度算是需要注意的风险,很难确定。这个研究,相当于把确凿的基因风险,和空间能力的具体表现联系了起来。

 

而从更广的人群里收集来的数据,为判断阿尔茨海默症的空间能力提供了基准。为了和具体的研究匹配,排除生活环境、年龄等因素的干扰,研究者选择了年龄在50~75岁之间的英国玩家,共有27108人。这些通过游戏收集来的大数据,相当于是临床医学中的对照人群,为研究风险划定了一个基准线。

 

研究人员通过游戏里的各项数据,绘制了受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic)。曲线显示,在早期阶段,靠游戏数据预测一个人是否有基因风险,可能比传统的方式更可靠一些。

 

游戏提供了一个重要的数据库 | Deutsche Telekom


研究者希望,这个巨大的数据库可以为我们提供更多的信息。例如,帮助我们更好地了解阿尔茨海默症,尤其是早期的一些症状;或者,在未来,在记忆问题还未出现时,能不能凭借类似简单的技术方式,评估出个人的患病风险?

 

不过,这和“玩玩游戏就能看病”还是不一样的,现在谈这个还为时尚早。一来,这个实验只关注了 APOE4 基因,但就算是 ε3ε4 携带者,也只有一半的几率会得病;二来,对于这些游戏数据,研究者目前更关注的是它们的预后价值,而非它们能否成为潜在的诊断工具。所以,我们还需要更多的研究;类似的创新手段,也能为研究带来更多灵感。

 

游戏里,主人公希望为患病的父亲留下记忆 | Sea Hero Quest


至于游戏嘛,开发者还为它设计了VR的版本。想玩的话,戳戳末尾的“阅读原文”。


作者:麦麦

编辑:李子李子短信


参考来源: 

[1] G Coughlan et al. (2019) Toward personalized cognitive diagnostics of at-genetic-risk Alzheimer’s disease. Proceedings of the National Academy of Sciences. 116 (19) 9285-9292

[2] https://www.youtube.com/watch?v=jm1SyEi0Qis

[3] http://www.uea.ac.uk/about/-/the-mobile-game-that-can-detect-alzheimer-s-risk


一个AI

又多了一个玩游戏的正当理由。


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