Neue technische Hilfsmittel sollen die Beurteilung der Gehirngesundheit von Militärangehörigen revolutionieren

In unserer Welt, in der viel auf dem Spiel steht, ist die Fähigkeit eines Menschen, sich anzupassen und effektiv auf Veränderungen in seiner Umgebung zu reagieren – auch als kognitive Bereitschaft bezeichnet – von größter Bedeutung, insbesondere in Bereichen wie dem Militär. Die Aufrechterhaltung dieser geistigen Flexibilität wird zu einem zentralen Aspekt der allgemeinen Gesundheit, der Sicherheit und der erfolgreichen Durchführung von Einsätzen für das Militärpersonal.

Dennoch können zahlreiche Faktoren die kognitive Leistungsfähigkeit beeinträchtigen. Von Schlafmangel bis hin zu traumatischen Hirnverletzungen (TBI) – diese Herausforderung ist allgegenwärtig. Tatsächlich wurde bei mehr als 500.000 Militärangehörige seit dem Jahr 2000, die entweder durch Unfälle bei der Ausbildung oder durch Explosionen im Kampfeinsatz verursacht wurden. Manche kognitiven Beeinträchtigungen können sich durch Ruhe wieder bessern; andere erfordern jedoch intensive medizinische Behandlung.

Die Werkzeuge von heute und die Lösungen von morgen

Trotz der schwerwiegenden Folgen reichen die Instrumente, die wir derzeit zur Beurteilung der kognitiven Bereitschaft einsetzen, in den meisten Fällen nicht aus. Nach den Erkenntnissen von Christopher Smalt vom MIT Lincoln Laboratory Forschungsgruppe „Menschliche Gesundheit und Leistungsfähigkeit“, da mit den derzeitigen Tests subtile Veränderungen der kognitiven Funktionen nicht erkannt werden können, was eine zeitnahe und wirksame Versorgung erschwert.

Um diese Lücke zu schließen, entwickeln die Forscher am MIT Lincoln Laboratory zwei hochmoderne Instrumente – READY und MINDSCAPE. Diese tragbaren Diagnosegeräte sollen auch unter Feldbedingungen eine präzise Beurteilung der Gehirngesundheit ermöglichen.

READY, auch bekannt als „Rapid Evaluation of Attention for DutY“, ist eine mobile Anwendung, mit der kognitive Veränderungen in weniger als 90 Sekunden erfasst werden können. MINDSCAPE (Mobile Interface for Neurological Diagnostic Situational Cognitive Assessment and Psychological Evaluation) nutzt Virtual Reality (VR) für eine umfassende Beurteilung. Das harmonische Zusammenspiel dieser Tools liefert medizinischen Fachkräften wertvolle Echtzeit-Erkenntnisse, die Behandlungsentscheidungen sofort beeinflussen können.

Intelligente Bewertungen mit fortschrittlichen Technologien

Sowohl READY als auch MINDSCAPE wurden auf der Grundlage einer zehnjährigen Studie zur Erkennung wichtiger Biomarker für die kognitive Bereitschaft entwickelt. Zu diesen Indikatoren zählen Gleichgewicht, Augenbewegungen und Sprache. Der Grundpfeiler der Bereitschaft ist, wie Thomas Quatieri betont, die Aufmerksamkeit. Sie ermöglicht es unserem Gehirn, sich vorzubereiten und auf sensorische Informationen in Echtzeit zu reagieren.

Anhand von drei Tests zur Untersuchung der Aufmerksamkeit – dem Verfolgen eines sich bewegenden Punktes mit den Augen, dem Halten des Gleichgewichts und dem gleichmäßigen Aussprechen eines Vokals – ermittelt READY einen “Wobble”-Wert. Sollte der Wert auf eine Beeinträchtigung hindeuten, kann mithilfe von MINDSCAPE eine eingehendere Analyse durchgeführt werden.

MINDSCAPE lässt seine Nutzer an VR-basierten Szenarien teilnehmen, um die Reaktionszeit und das Arbeitsgedächtnis zu testen sowie weitere Funktionen zu untersuchen. Mithilfe von EEG-, Photoplethysmographie- und Pupillometriesensoren lassen sich präzisere Diagnosen erstellen.

Anpassung und Weiterentwicklung in Echtzeit

Die Anpassungsfähigkeit von READY und MINDSCAPE sowie ihre Fähigkeit, bereits vorhandene Hardware in Smartphones, Tablets und VR-Headsets zu nutzen, machen sie nicht nur effektiv, sondern auch skalierbar und kostengünstig. Das bedeutet, dass sie schnell bereitgestellt werden können, ohne dass kostspielige neue Geräte erforderlich sind.

Darüber hinaus lassen sich diese Tools mit anderen Technologien integrieren, die derzeit am Lincoln Laboratory entwickelt werden, wie beispielsweise EYEBOOM – ein tragbares System, das Augen- und Körperbewegungen erfasst, um die Exposition gegenüber Explosionswellen zu überwachen. Wenn EYEBOOM eine gefährliche Exposition feststellt, könnte es die betroffene Person dazu auffordern, einen READY-Test und, falls erforderlich, eine MINDSCAPE-Bewertung durchzuführen. Smalt drückt es so aus: “Wir entwickeln nicht nur Werkzeuge – wir schaffen ein Rahmenkonzept dafür, wie kognitive Gesundheit in Echtzeit und in jeder Umgebung bewertet und gemanagt werden kann.”

Obwohl diese Instrumente in erster Linie für den militärischen Einsatz gedacht sind, sind ihre Anwendungsmöglichkeiten äußerst vielfältig. Vom Sport über das Gesundheitswesen bis hin zum Bildungswesen – die Auswirkungen schneller und zuverlässiger Untersuchungen zur Gehirngesundheit sind enorm. Um sicherzustellen, dass diese Instrumente strengen, evidenzbasierten Standards entsprechen, arbeitet das READY-Team außerdem mit dem Stiftung für Hirnverletzungen und Initiative zur Behandlung von traumatischen Hirnverletzungen bei Soldaten.

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