Pop'Balloons:第一款面向自闭症儿童的混合现实游戏

对心理健康评估和干预的需求激增;现有的服务已经达到极限，而且集中，许多人很难获得。对于患有自闭症谱系障碍(ASD)的儿童来说尤其如此。

能够帮助满足这种迫切需求的“严肃游戏”现在开始出现。第一批游戏之一是Pop'Balloons，这是一款旨在帮助自闭症儿童发展自我认知能力的游戏运动技能这是基于多年的基础研究。

该项目由Guillaume Dumas领导，他是Université de Montréal医学院的计算精神病学教授，也是CHU圣贾斯汀研究中心精确精神病学和社会生理学实验室的主任。Dumas还担任IVADO人工智能和心理健康主席，并且是魁北克人工智能研究所Mila的副学术成员。

记录一个人的大脑活动是可能的，方法是将他们放在扫描仪中，或在他们的头皮上连接电极，然后进行脑电图，但这些技术一次只能检查一个人，因此存在缺陷。

一般来说，为了测量大脑的活动在社会互动，研究人员会让人们暴露在记录或模拟的社会刺激中。因此，矛盾的是，研究社会互动的神经科学家是通过在实验室观察孤立个体的大脑来进行研究的。

幸运的是，“超扫描”技术的最终发展使得同时记录几个大脑的活动成为可能，从而研究现实生活中的社会互动。

人们的大脑是同步的

2010年，杜马斯在他的祖国法国使用超扫描研究自发模仿时，发现人们的大脑在社交互动中会相互同步——这证明了人们确实可以在同一波长上。

四年后，杜马斯离开法国去美国读博士后，继续他的研究。“我们开发了一个系统来记录人类与虚拟化身的互动，”杜马斯回忆道。“角色的行为并不是严格按照脚本设定的;它能在几毫秒内对人类做出实时反应。”

这个虚拟伙伴通过了图灵测试，这意味着它无法与人类区分开来。杜马斯将他创造的基于认知神经科学的人机交互系统称为“人体动态钳”。化身能够适应人类的行为，并通过与用户的互动提示新的行为。最初，它是在神经正常的人身上进行测试的。

研究表明，被诊断为ASD的个体的感觉运动差异可能是他们社会交往困难的原因。

的人机界面由Dumas开发的支持运动协调和人际同步指数的提取，因此他利用这些能力创建了一种新的机器辅助方法来评估ASD的神经心理学，该方法已经在超过155个受试者中进行了临床测试，并得到了同行的验证。

由于这台机器已经证明了它教授新行为的能力，Dumas的团队还在研究一个版本，可以帮助自闭症患者发展他们的运动技能。

“你的电子游戏烂透了!”

大仲马对这个版本进行了测试自闭症儿童Hôpital universitaire Robert-Debré，在巴黎。“孩子们很直率，他们直接告诉我:‘你的电子游戏太烂了!的确，这是一个研究方案，在视觉上并不吸引人。”

他与École Centrale de Paris的学生们一起，开发了一款更吸引人的电子游戏原型。Act'image公司随后与巴斯德研究所合作开发了该游戏的3D版本。与微软的HoloLens护目镜合作推出了混合现实版本的游戏。不像虚拟现实，它将用户带入一种想象的沉浸式体验，混合现实将全息图叠加在现实世界上。

结果就是Pop'Balloons，这款游戏让患有ASD的年轻人安全地探索他们的真实环境。全息气球实际上被插入一个房间，游戏的目标是戳破它们。气球爆得越快，得分越高。自闭症儿童可以按照自己的节奏观察房间，并根据需要重复同样的经历。

随后在Orange基金会的资助下开发了一个开放获取版本，这使得Dumas在蒙特利尔被聘为UdeM的教授时能够继续研究这款游戏。

迈向精准医疗

与加拿大电子游戏工作室Eidos的合作有助于提高游戏的质量。与魁北克人工智能研究所Mila的联系，使开发更先进的机器学习技术成为可能。IVADO专门的合作研究团队促进了UdeM和电子游戏行业之间的联系，后者拥有开发更吸引人的专业知识严肃的游戏．

“从电子游戏开始，我们能够进行临床分层——将研究参与者划分为亚组——用于心理健康的精确医学试验，”Dumas说。“这就是我们在我的精确精神病学和社会生理学实验室所做的事情:试图理解生理学和社会性的基础，以便创造适合个人的精神病学方法。”

一篇报告了基于视频游戏数据的临床分层初步结果的论文刚刚被NeurIPS接受，这是一个关于机器学习和计算神经科学的国际会议，将于今年在新奥尔良举行。

所有人都可以玩的游戏

是否能够创造一款面向所有人的游戏，包括具有不同神经系统的玩家?它能提供给所有自闭症儿童，而不让一些人扯掉他们的耳机吗?“第一步是验证易用性参数，”Eidos-Montréal的机器学习专家Romain Trachel说，该公司是少数拥有易用性部门的电子游戏工作室之一。“我们谈论的是一个通常比其他人有更发达的感知能力的人群。”

UdeM的研究生Mariem Hafsia补充说:“第一步是确保自闭症儿童能舒服地玩这个游戏。他们会使用这个设备吗?他们是否很难理解游戏概念?他们会觉得这很吸引人吗?也许对非典型发育的孩子来说，玩气球并不意味着同样的事情。”

他们希望这款游戏能够成为开发更具包容性的电子游戏的典范。此外，Pop'Balloons未来可能被用于非医疗环境下的神经心理学评估。

Dumas说:“这款游戏不一定能用来进行需要心理学家或内科医生的诊断。“它可以支持卫生保健系统，这个系统非常拥挤，需要很长时间等待评估。这款游戏可以为医护人员节省时间;他们不必花费数小时进行临床评估。”

谁知道呢?有一天，这款游戏也可以用于个性化远程医疗。

“它可以有一个仪表板，临床医生可以在上面跟踪病人，查看他们的表现历史，”Dumas建议。“病人不必每次都回到诊所。游戏本身可以引导他们进入最合适的游戏级别，帮助他们提高水平。这将是一款适应性视频游戏，可以起到心理教育干预的作用。”