Kognitive Leistungen über Jahrzehnte hinweg

Unsere derzeitige Innovationsära könnte man als weit verbreitete Störung bezeichnen, die durch kühnes interdisziplinäres Experimentieren und Fähigkeiten wie Big Data, maschinelles Lernen und KI gefördert wird. Die Pandemie hat uns gezeigt, wie mächtig wir sein können, wenn wir zusammenarbeiten. Sie hat ein Schlaglicht auf den Zweck der Technologie und ihre Demokratisierung geworfen und hervorgehoben, wie wichtig es ist, der Technologie zu erlauben, ihre Bestimmung als Ermöglicher zu erfüllen - nicht nur für einige wenige, sondern für alle, überall.

Doch Innovation ist komplex. Sie erfordert Zusammenarbeit und koordinierte Anstrengungen. Ich bin begeistert, dass ich bei Tobii auf diese Weise mitarbeiten kann, denn wir wollen für unsere Partner Innovationen ermöglichen.

In dieser Geschichte geht es um Apeiron Life und was das Unternehmen im Bereich der kognitiven Gesundheit tut. Wie sie die von REACT Neuro entwickelte digitale Plattform nutzen, warum die Pflege des Gehirns genauso wichtig ist wie die Pflege des Körpers und welche Rolle das Eye Tracking von Tobii dabei spielt.

Dr. David Martin ist leitender Wissenschaftler bei Apeiron Life - einem Startup-Unternehmen im Silicon Valley, das einen datengesteuerten Ansatz für Gesundheit, Wohlbefinden und Fitness verfolgt. David ist eine dieser aufrichtigen Seelen, deren bodenständige Art ihn zu einem großartigen Gesprächspartner macht. Seine umfassende Erfahrung und sein lebenslanges Engagement für Themen der menschlichen Leistungsfähigkeit haben mir erneut vor Augen geführt, wie wichtig eine gute Gehirngesundheit ist - nicht nur, um im Alltag das Mögliche zu erreichen, sondern auch für die Lebensqualität im Alter.

Mit zwei Jahrzehnten Erfahrung am Australian Institute of Sport und mehreren Jahren bei den Philadelphia 76ers als Leiter der Leistungsforschung verfügt David über einen unvergleichlichen Wissens- und Erfahrungsschatz in Bezug auf die menschliche Leistung. Sein Ansatz ist sowohl wissenschaftlich als auch pragmatisch - es geht nur um die Daten und Prioritäten.

Verlangsamung des Niedergangs

Wir alle wissen, dass Vorbeugen besser ist als Heilen und dass eine pflanzliche Ernährung, tägliche Bewegung und ausreichend Schlaf für unser persönliches Wohlbefinden und unsere Leistungsfähigkeit unerlässlich sind. Die Technologie stellt uns eine Vielzahl von Geräten und Anwendungen zur Verfügung, mit denen wir all diese Aspekte unseres Lebens verfolgen können. So können wir uns ein Bild davon machen, wie viel wir schlafen, wie gut wir uns erholen und wie viele Schritte wir durchschnittlich pro Tag machen. Wir können heute problemlos Veränderungen des Körpergewichts, der Muskelkraft und der Herzfrequenz beim Training messen.

Leider haben die meisten von uns keinen Zugang zu tiefer gehenden Messdaten, die beispielsweise von Bewegungstrackern, Spirometern, EEG und thermografischen Sensoren erzeugt werden - Standardausrüstung im professionellen Sporttraining. Da im internationalen Sport viel auf dem Spiel steht, ist jede neue Forschung, Technologie oder Methode, die einen Unterschied in der sportlichen Leistung machen könnte, in der Regel eine Untersuchung wert. Und das ist eine gute Nachricht für Menschen wie mich, die viel Zeit vor dem Bildschirm verbringen, denn der derzeitige Trend zum Wohlbefinden wird eine ausreichende Nachfrage schaffen, so dass einige dieser fortschrittlichen Technologien in die breite Masse eindringen werden.

Doch was ist der Grund für den aktuellen Trend zum Wohlbefinden? Die Langlebigkeit ist ein Faktor. Die moderne Medizin ist in der Lage, uns länger am Leben zu halten als früher. Aber ohne eine gesunde kognitive Leistungsfähigkeit - die ab etwa 50 nachlässt - kann die Langlebigkeit nicht mit einer hohen Lebensqualität einhergehen.

Nach dem 50. Lebensjahr nimmt die neurologische Verarbeitungsgeschwindigkeit, die sich in einigen spezifischen neurologischen Tests widerspiegelt, um etwa 10-20 % pro Jahrzehnt ab. Genauer gesagt, kann die Testzeit für TMT-B im Alter von 55-65 Jahren von 70 auf 85 Sekunden ansteigen. Die Forschung zeigt jedoch, dass mit einer gesunden Ernährung, gutem Schlaf und regelmäßiger Bewegung viele Aspekte der kognitiven Gesundheit und Leistung auch im Alter erhalten bleiben können - was ziemlich cool ist, sagt David.

Die Frage ist, wie der Rückgang verlangsamt werden kann und wie er gemessen werden kann.

Wie Apeiron Life ins Spiel kam

Apeiron Life wurde 2019 von Geoff Yang und einigen anderen Gleichgesinnten gegründet und liefert datengesteuerte Lösungen für Wohlbefinden und Fitness an einige der prominentesten Geschäftsleute und Profisportler in der Bay Area.

Zu Beginn des Startups sprachen David, seine Kollegen und einige der Mitglieder über die verschiedenen physiologischen Systeme und Fähigkeiten, die mit zunehmendem Alter abnehmen, aber auf Veränderungen des Lebensstils reagieren können. Einige waren an der aeroben Gesundheit interessiert. Andere wiederum interessierten sich für die Gesundheit der Gelenke, die Körperzusammensetzung und das Gleichgewicht - letzteres ist für Surfer und Yogis, die auch im Alter weiter trainieren wollen, von entscheidender Bedeutung. Bei so vielen Risikokapitalgebern und Tech-Führungskräften ist es wahrscheinlich nicht verwunderlich, dass sie ein besseres Verständnis ihrer kognitiven Gesundheit erlangen wollten - nicht nur, um im Hier und Jetzt leistungsfähig zu sein, sondern auch, um das Wohlbefinden des Gehirns später zu erhalten.

David und sein Team haben sich also einige Monate lang auf der ganzen Welt umgesehen, um eine geeignete Technologie zu finden, mit der sie eine wirksame und aussagekräftige Bewertung der kognitiven Gesundheit vornehmen können. Aber er warnt,

"Man muss wirklich vorsichtig sein, wie man kognitive Gesundheit definiert!"

Wir akzeptieren die traditionellen Definitionen der kognitiven Gesundheit und konzentrieren uns gleichzeitig auf sehr praktische und relevante Merkmale der kognitiven Gesundheit. So ist es zum Beispiel oft wichtig, dass man Dinge visuell erfassen und lokalisieren kann. Die Art und Weise, wie Ihre Augen nach Dingen suchen, wie Sie Ihre Hände ausstrecken und reagieren, wenn Sie etwas sehen, das Sie suchen - das sind die Arten von Fähigkeiten, die für unsere Mitglieder wichtig sind. Sie müssen zum Beispiel in der Lage sein, eine Tabellenkalkulation schnell zu durchsuchen, um bestimmte Daten oder Muster zu finden. Oder sich in einem überfüllten Raum zu befinden und die gesuchte Person zu erkennen. Die Menschen brauchen die Funktion des Suchens und Wiederfindens im Gehirn - die neuronale Verarbeitung - um gut zu funktionieren. Leider verlangsamen sich diese Fähigkeiten bei vielen, wenn wir älter werden, sagt David.

Nutzung der etablierten Forschung

David interessiert sich besonders für Tests, bei denen Spuren gelegt werden, weil sie einen Hinweis auf die Lesegeschwindigkeit geben und in der Neuropsychologie gut etabliert sind. Wie bei einem Punkt-zu-Punkt-Puzzle für Kinder zeichnet die Testperson einen Weg durch eine Reihe von zufällig angeordneten Zahlen (oder Zahlen und Buchstaben) in der richtigen Reihenfolge so schnell wie möglich nach. Traditionell werden Spurentests mit Stift und Papier durchgeführt - unter Aufsicht eines Prüfers. In jüngerer Zeit werden die Tests auch mit dem Computer durchgeführt. Der Standardmaßstab ist die Zeit bis zum Abschluss, da die Verarbeitungsgeschwindigkeit ein wichtiger Indikator für die kognitive Leistung ist.

Im Bereich der kognitiven und Gehirngesundheit haben wir viele verschiedene Unternehmen identifiziert, die eine Vielzahl unterschiedlicher Technologien einsetzen, aber wir waren alle sehr begeistert, als wir REACT Neuro fanden, weil dieses Unternehmen von einer Gruppe international anerkannter Neurowissenschaftler geleitet wird, die sowohl dem MIT als auch Harvard angehören.

Eine nicht so offensichtliche Synergie, bis man es tut

Lassen Sie mich also ein wenig zurückgehen und Ihnen erzählen, wie David und ich ins Gespräch kamen und wie Tobii, Apeiron Life und REACT Neuro daran arbeiten, den kognitiven Verfall zu messen und zu verlangsamen.

Ich nehme an, Sie wissen bereits, dass Tobii weltweit führend im Eye Tracking ist. Diese Technologie ist unverzichtbar, denn sie ist die einzige Möglichkeit, die winzigen Abweichungen in den Augenbewegungen zu erfassen, die auf kognitive Beeinträchtigungen hinweisen. Es gibt zwar auch andere Indikatoren, aber wenn Sie die auf Augenbewegungen basierende Forschung nutzen wollen, ist Eye Tracking das Mittel der Wahl. Außerdem hat es weitere Vorteile in Bezug auf Formfaktor und Unauffälligkeit.

REACT Neuro ist ein in Cambridge ansässiger Plattformentwickler, der sich auf evidenzbasierte neurologische Bewertungen konzentriert. Das Unternehmen hat traditionelle kognitive Tests in die VR-Welt verlagert. Auf diese Weise haben sie eine Vielzahl von unvoreingenommenen und zuvor nicht verfügbaren Metriken ermöglicht. Die Verwendung eines Pico Neo 2 Eye-Headsets für die Durchführung der Tests ist ideal, da es tragbar ist, Eye Tracking von Tobii enthält und nicht an einen Computer angeschlossen werden muss. Der Vorteil von VR gegenüber herkömmlichen papier- oder computergestützten Tests besteht darin, dass äußere Einflüsse ausgeschaltet werden. Mit nativem Eye Tracking kann die Messung auf unauffällige Weise durchgeführt werden.

Ich liebe es, wenn es Synergien zwischen zwei verschiedenen Arten von Technologien gibt, vor allem, wenn sie nicht unbedingt offensichtlich sind. Im Spitzensport kennt man Tobii - wir verwenden die Eye Tracking-Brille von Tobii schon seit Jahren, um zu sehen, wohin die Sportler schauen, bevor sie eine wichtige Bewegung ausführen, wie z. B. einen Wurf beim Basketball. Wir kennen auch die VR-Headsets von Pico. Aber als die beiden mit dem Pico Neo 2 Eye zusammenkamen, bekam man etwas ganz Besonderes, und man fragt sich leicht, warum ich nicht daran gedacht habe. Plötzlich gibt es Neurowissenschaftler, die VR-Headsets verwenden, um mit hochentwickelten Eye Tracking-Sensoren zu forschen - das macht einfach Sinn.

Durch Eye Tracking generierte Metriken

Der Einsatz von Eye Tracking ist von Bedeutung, da diese Technologie die Aufzeichnung von Mikrobewegungen, so genannten Fixationen und Sakkaden, ermöglicht, die Aufschluss darüber geben, wie das Gehirn einer Person bei der Lösung eines Problems arbeitet. Bei Tests zur Spurensuche zeigt Eye Tracking, wie eine Person hin- und herspringt und wie lange sie an einer bestimmten Stelle verweilt.

David schien VR ebenfalls zu mögen, denn die interaktive Natur der neuen Testumgebung fühlt sich wie ein Spiel an, und da die meisten Menschen, mit denen er zu tun hat, sehr wettbewerbsorientiert sind, macht es ihnen Spaß, sich mit ihrer kognitiven Gesundheit zu beschäftigen und ihre Fortschritte zu überwachen.

Ich interessiere mich sehr für den Pupillaren Lichtreflex, der, wie der Name schon sagt, die Reaktion der Pupillen des Auges auf Licht misst. Forscher wissen schon lange, dass die Pupillen nach einem Hirntrauma anders auf helles Licht reagieren. Aber es scheint, dass der Pupillary Light Reflex auch durch Hirnermüdung beeinflusst werden kann. Ein solcher Test lässt sich in einer VR-Umgebung mit ausgefeilter Eye Tracking-Technologie recht einfach durchführen. Ohne High-Fidelity- und High-Tech-Ansätze wird es sehr viel schwieriger, diesen einzigartigen und potenziell informativen Reflex zu quantifizieren.

Wie sieht die Zukunft aus?

Im Moment arbeiten David und das Team von Apeiron Life mit REACT Neuro und deren erweitertem Netzwerk in Boston daran, herauszufinden, wie die durch fortschrittliches Eye Tracking in der VR-Anwendung erfassten Daten am besten genutzt werden können, um die Art und Weise zu verfeinern, wie sie ihren Kunden helfen, den kognitiven Verfall zu verlangsamen. Ihr langfristiges Ziel ist es, das wissenschaftlich fundierte Leistungstraining zu skalieren und zum Mainstream zu machen, damit mehr Menschen präventive Maßnahmen ergreifen können, um ihr körperliches und kognitives Wohlbefinden zu maximieren.

Wenn man sich anschaut, was einige der Tech-Giganten tun, ist es ziemlich klar, dass sich ein Wandel vollzieht. Apple zum Beispiel hat öffentlich angekündigt, dass sie Gesundheit und Wellness zu einem der vielen großen Vermächtnisse des Unternehmens machen wollen. Da die Sensoren und Aktoren immer kleiner werden, werden neue Arten von Überwachungsgeweben und tragbaren Geräten zum Mainstream werden. In der Zukunft werden wir wahrscheinlich mehrere Verwendungszwecke für viele alltägliche Gegenstände sehen, die wir täglich benutzen. Eine Brille zum Beispiel könnte Ihnen beim Sehen helfen und Ihre Augen vor Staub schützen. Sie wird aber auch die körperliche Aktivität und die kognitive Leistung aufzeichnen und es den Menschen ermöglichen, ihre Gehirnleistung auf die gleiche Weise zu überwachen, wie sie ihre Herzgesundheit mit Blutdruck, Taillenumfang und Herzfrequenz überwachen.

Was ich bei der Zusammenarbeit von Apeiron Life und REACT Neuro sehe, ist ein wiederkehrendes Muster - nicht nur bei unseren Partnern, sondern in der gesamten Technologiebranche. Wenn Startups ein Tool wie Eye Tracking zu Beurteilungszwecken einsetzen, lösen sie nicht nur das Problem, das sie lösen wollten, sondern sie beginnen auch, Daten zu generieren. Mit der Zeit und einer ausreichenden Anzahl von Tests können Sie diese Daten auswerten, um Erkenntnisse zu gewinnen. So könnte man beispielsweise damit beginnen, individuelle Empfehlungen für Einzelpersonen auf der Grundlage ihrer kognitiven Belastung zu erstellen, was zu stärker personalisierten Programmen führen würde, die nicht nur die aktuelle kognitive Leistung bei der Arbeit und beim Spielen unterstützen, sondern auch zu einer lebenslangen kognitiven Gesundheit mit einem geringeren Risiko einer frühen Demenz oder eines schnellen Fortschreitens der Alzheimer-Krankheit beitragen.

Abschließend möchte ich David dafür danken, dass er sich die Zeit genommen hat, mit uns zu sprechen, und dass er uns mit seinen Ideen und seinem Engagement inspiriert hat. Wenn Sie mehr über den Mann hinter der Wissenschaft erfahren möchten, empfehle ich Ihnen dieses Interview auf Judocast , in dem David mit dem bekannten Judospieler und Trainer Chuck Jefferson über sportliche Leistung spricht.