Big data en kunstmatige intelligentie

Navigatie in game voorspelt aanleg voor dementie

© JackF / stock.adobe.com

Ruimtelijke navigatie kan helpen bij het aantonen van de ziekte van Alzheimer in een zeer vroeg stadium. De game Sea Hero Quest maakt dit zichtbaar.

Gamen voor de wetenschap, oftewel: hoe je tussen ijsschotsen vaart of wandelt over exotische stranden, zegt iets over aanleg voor dementie. Wetenschappers ontdekten dat bij het volgen van de manier waarop mensen door de game Sea Hero Quest navigeren. Ze legden een wereldwijde database aan van bijna dertigduizend oudere spelers, om daarmee hun proefpersonen te vergelijken. Zo kunnen zij dementie voorspellen nog voordat er symptomen zijn.

Het onderzoeksteam onder leiding van neurowetenschapper en dementiedeskundige Michael Hornberger, publiceerde de conclusies in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS.

Kern onderzoek

De kern van hun onderzoek? Mensen waarbij de ziekte van Alzheimer eraan zit te komen, raken sneller de weg kwijt of weten niet meer hoe ze ergens zijn beland. Dat toont zich bij uitstek in alle eilanden en levels waaruit Sea Hero Quest bestaat. Spelers krijgen daarin bijvoorbeeld kaarten met checkpoints waar ze langs moeten, om vervolgens hun boot weer terug te zoeken. Of een boot op een rivier keert plotseling om, en dan moet de speler de juiste weg terug vinden. En als ze op land zijn, kunnen ze door de bergen hun bestemming vaak niet zien. Dat vraagt om specifieke navigatievaardigheden.

Besluitvormingsstrategieën

Wereldwijd spelen bijna 4,5 miljoen mensen het spel op mobieltjes. Dit is goed voor in totaal 117 nonstop speeljaren. De onderzoekers keken naar het navigatiegedrag van ongeveer 27.000 spelers van tussen de 50 en 75 jaar oud. Alle scores, besluitvormingsstrategieën en manieren waarop ze door het doolhof van eilanden en ijsschotsen gingen, werd vastgelegd in een database. Het gaat om miljoenen gegevens. Die big data maakt duidelijk wat normaal is bij ouderen en wat niet. Want ook bij gezonde ouderen gaat het navigeren wat achteruit.

APOE4

Vervolgens vergeleken de onderzoekers de navigatievaardigheden van een cohort van zestig proefpersonen met de database. De helft van de proefpersonen had een genetische aanleg voor Alzheimer, de helft niet. De genetische aanleg voor dementie wordt beïnvloed door apolipoproteïne W, oftewel APOE. Dat is een gen met meerdere varianten.

Wetenschappers ontdekten eerder dat de aanwezigheid van APOE4 de kans op Alzheimer drie tot vier keer vergroot. De helft van de mensen die het APOE4-gen bezitten, krijgen daadwerkelijk dementie. Uit de test met Sea Hero Quest bleek dat mensen met APOE4 veel slechter navigeerden. De zestig proefpersonen werden ter controle ook onderworpen aan traditionele medische geheugentests. Maar daaruit bleken geen verschillen russen de groepen. Naast APOE4 keken de Britse wetenschappers of geslacht, leeftijd of opleidingsniveau van invloed waren op het navigeren, maar zij zagen in Sea Hero Quest-test geen verschillen.

Oogbewegingen

De game was niet ontwikkeld om Alzheimer op te sporen, geeft Michael Hornberger aan, maar puur om een wereldwijde benchmark te creëren voor het ruimtelijke navigatievermogen van de mens. De makers van Sea Hero Quest hebben na het onderzoek ook opgenomen in hun disclaimer: ‘Maak je geen zorgen, als je geen ster in navigeren bent, betekent dit niet dat je meer kans hebt om dementie te ontwikkelen’.

Inmiddels is er naast de mobiele app ook een virtual reality-variant van de game gebouwd. Omdat die zo intuïtief is, kunnen de wetenschappers nog meer subtiele en gedetailleerde reacties volgen, zoals bijvoorbeeld oogbewegingen. Een andere mogelijkheid is dat patiënten de game spelen, terwijl hun navigatievaardigheden met een hersenscan worden geregistreerd. De enorme hoeveelheid data biedt de mogelijkheid om het risico op de ziekte van Alzheimer – maar later misschien ook op andere aandoeningen – veel eerder, nauwkeuriger en op individueel niveau te diagnosticeren.

Reacties