一种尖端模拟器揭示了帕金森病患者隐藏的驾驶挑战,发现了常规认知测试所忽视的缺陷,并强调了需要更真实的道路适应性评估。
实验中使用的驾驶模拟器设置,包括带踏板的方向盘、显示虚拟驾驶环境的三个显示器和参与者的座椅。研究:驾驶模拟器检测到的与帕金森病驾驶表现相关的认知变化
最近发表在《科学报告》(Scientific Reports)上的一项研究测试了概念验证驾驶模拟器是否能够检测到非痴呆型帕金森病(PD)患者的细微早期驾驶困难。研究发现,尽管帕金森病患者的平均认知测试分数与健康人相似,但他们表现出更差的车道控制能力和更慢的反应时间。该模拟器揭示了标准神经心理学测试未能完全捕捉到的驾驶障碍。
驾驶需要复杂的综合技能
驾驶需要快速整合认知、感知和运动过程。为了安全驾驶,个体必须分散注意力、保持执行控制、处理视觉空间信息并管理风险。这些技能支持情境意识、预测他人行为以及在不断变化的交通和情绪条件下做出适当反应。许多许可系统(如西班牙的系统)使用标准化测试评估驾驶能力,测试内容包括视力、协调性、反应时间和注意力。然而,这些工具往往忽视了有助于安全驾驶的高级认知能力。
在帕金森病中,这种以多巴胺能功能丧失为特征的神经退行性疾病,运动症状是诊断的核心。认知问题如执行功能障碍、注意力受损和工作记忆减少可能在轻度至中度疾病阶段出现。这些缺陷通过减慢反应速度、降低多任务处理的准确性以及削弱计划和适应能力来影响驾驶。因此,帕金森病患者可能难以应对突发交通事件或复杂驾驶环境,增加了碰撞风险。
传统的驾驶评估严重依赖缺乏生态效度的简化视觉运动和反应时间任务,很少纳入详细的认知评估。随着模拟技术的进步,驾驶模拟器提供了一种有前景的方法,可以测量标准测试可能遗漏的细微驾驶行为。
研究设计与参与者评估
这项横断面研究比较了七名确诊帕金森病的驾驶员与七名在年龄和性别上匹配的健康驾驶员。所有参与者均在75岁以下,拥有有效驾照,并有常规驾驶经验。帕金森病参与者还需满足额外标准,即稳定服药30天、疾病严重程度为轻度至中度、无视觉感知缺陷以及整体认知完整。
每位参与者完成了一次120分钟的单次会话,包括认知测试和驾驶模拟。神经心理学测试包括一系列计算机化反应时间任务,评估感觉运动速度、持续注意力、抑制控制、决策和视觉搜索。
驾驶表现使用三屏高保真模拟器进行评估,该模拟器具有逼真的踏板阻力和力反馈方向盘。五个驾驶实验评估了反应时间、车道保持、转向精度、转弯准确性和跟车行为。每个场景生成定量指标,包括车道偏离、反应时间和速度差异。
统计分析包括t检验、Wilcoxon检验、协方差分析(ANCOVA)以区分反应时间任务中的认知和运动影响、用于重复模拟器测量的线性混合模型,以及探索模拟器表现、认知任务结果和帕金森病严重程度之间关系的相关性分析。
模拟器揭示细微驾驶缺陷
认知评估显示,帕金森病患者与健康对照组之间的大多数神经心理学测试分数相似。唯一显著差异出现在符号搜索测试中,帕金森病组表现更慢,表明处理速度降低。反应时间任务通常显示组间无差异,除了一项任务中帕金森病参与者反应较慢;进一步分析确认这与感知处理和持续警觉性缺陷有关。
在驾驶模拟器中,由于样本量小,统计显著性有限,但出现了明显的性能差异。帕金森病驾驶员在一项实验中反应较慢,在另一项实验中倾向于以不同速度驾驶。他们在保持车道位置方面也遇到更多困难,花在车道内的时间较少,并且偏离中心更远。
这些障碍与疾病进展、更高的左旋多巴剂量、更长的病程和更高的疾病阶段密切相关,所有这些都与更差的车道保持和更大的偏离相关。此外,较差的反应时间表现与倒车任务中的困难相关,表明简单的反应时间测量反映了实际驾驶行为。总体而言,模拟器检测到了标准认知测试未能捕捉到的视觉空间和注意力缺陷。
早期驾驶评估的意义
研究表明,虽然轻度至中度帕金森病患者的传统认知测试可能显示正常,但驾驶模拟器可以揭示反应时间、视觉空间控制和持续注意力方面的有意义障碍,这些对安全驾驶至关重要。研究结果表明,标准评估可能会忽视影响实际表现的细微缺陷。模拟器任务特意设计用来模拟帕金森病患者常见的驾驶困难,如车道保持、左转和倒车,提供了更具生态效度的评估环境。
主要优势包括整合神经心理学测试、计算机化反应时间任务和模拟器表现。然而,小样本、非随机和全男性样本限制了结果的普遍适用性,且模拟无法完全复制真实驾驶需求。尽管存在这些限制,该研究证明了基于模拟器的评估的可行性和价值。
结果支持这样一种观点:沉浸式、针对性的驾驶模拟可以帮助识别常规工具错过的早期障碍,尽管由于样本量小,一些模拟器差异未达到统计显著性。这代表着朝着更准确评估帕金森病患者驾驶能力迈出的一步。
研究发表于:Cerezo-Zarzuelo, A., Sánchez-Cuesta, F.J., Trigo, C., Rocon, E., Villagra, J., Medina-Lee, J.F., Trentin, V., Romero, J.P. (2025). Cognitive alterations related to driving performance in Parkinson's disease detected by a driving simulator. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-025-31585-y
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