Development of a web-based platform for cognitive training.

Abstract

In this thesis, a web-based platform for cognitive training was developed, as a tool for a) the training of cognitive functionality of high-risk individuals or individual facing early Mild Cognitive Impairment (eMCI), and b) the support of clinical professionals’ examining eMCI individuals. The cognitive training platform was developed on Moodle, a Learning Management System (LMS), which is based on Social Constructivist Pedagogy. Towards this scope, a series of interactive, specialized exercises were designed as described by Dr Foteini Kounti, cognitive psychologist and co-founder of The Greek Association of Alzheimer’s Disease and Related Disorders1, [1][2][3][4] 2. Mild Cognitive Impairment (MCI) is described as the intermediate stage of cognitive impairment [2], which concerns a group of individuals who may or may not be at high risk for developing dementia[5][6]. Early Mild Cognitive Impairment (eMCI) describes the earliest and mildest symptomatic phase of Mild Cognitive Impairment (MCI). In these early stages, abnormal brain functional capabilities have already occurred in the form of subtle changes in the life of the individual [7][8]. The early and accurate detection and intervention of eMCI is of high importance for the individual’s health[8]. However, the pathology of eMCI remains mostly unknown[8], which can be challenging to the clinical diagnosis[8]. To this end, more work needs to be done on applications related to eMCI. The cognitive training platform include training exercises which are focusing on activities of daily living, with each one to be consist of three difficulty levels. Each level consists of nine specialized exercises focused on eMCI individuals, some of which include some sub-exercises, all of which are developed using vivid interactive contents. The platform also offers consistency in workflow among the exercises, as well as detailed descriptions to avoid misunderstanding. At the end of each exercise and while users have acted on what they were asked to do, they receive the appropriate feedback. All the exercises, of each level, are evaluated concluding to an overall level score. Users also have the ability to access their grades and have a detailed view of their scores on each exercise. Finally, the platform has been developed with a simple look and feel, while it contains a wide range of user-friendly interactive content.

Στην παρούσα πτυχιακή, αναπτύχθηκε μια διαδικτυακή πλατφόρμα για την εκπαίδευση γνωστικών λειτουργιών, ως εργαλείο α) για την εκπαίδευση της γνωστικής λειτουργικότητας των ατόμων υψηλού κινδύνου ή των ατόμων που πάσχουν από πρώιμη ήπια γνωστική εξασθένηση και β) για την υποστήριξη των ειδικών στην διαδικασία της εξέτασης ατόμων με πρώιμη ήπια γνωστική εξασθένηση . Η πλατφόρμα γνωστικής εκπαίδευσης αναπτύχθηκε στο Moodle, ένα Σύστημα Διαχείρισης Μάθησης, το οποίο βασίζεται στις παιδαγωγικές αρχές της θεωρία μάθησης του Κοινωνικού Κονστρουκτιβισμού. Για τον σκοπό αυτό, σχεδιάστηκαν μια σειρά από διαδραστικές, εξειδικευμένες ασκήσεις όπως περιεγράφηκαν από την Δρ. Φωτεινή Κουντή, γνωστικό ψυχολόγο και συνιδρυτή της Ελληνικής Εταιρείας Νόσου Αλτσχάιμερ και Σχετικών Διαταραχών3, [1][2][3][4] 4. Η ήπια γνωστική εξασθένηση περιγράφεται ως το ενδιάμεσο στάδιο της γνωστικής εξασθένησης [2], η οποία αφορά μια ομάδα ατόμων που μπορεί να είναι σε υψηλό κίνδυνο για την ανάπτυξη άνοιας ή και όχι [5][6]. Η πρώιμη ήπια γνωστική εξασθένηση περιγράφει το πρώιμο και ήπιο συμπωματικό στάδιο της ηπίας γνωστικής εξασθένησης. Σε αυτά τα πρώιμα στάδια, αφύσικες λειτουργικές ικανότητες του εγκεφάλου έχουν κάνει ήδη αισθητή την παρουσία τους, με τη μορφή λεπτών αλλαγών στη ζωή αυτού του ατόμου[7][8]. Η έγκαιρη και ακριβής ανίχνευση της πρώιμης ήπιας γνωστικής εξασθένησης και η παρέμβαση σε αυτήν, είναι πολύ σημαντικές για την υγεία του ατόμου[8]. Ωστόσο, η παθολογία της πρώιμης ήπιας γνωστικής εξασθένησης παραμένει ως επί το πλείστων άγνωστη[8], γεγονός το οποίο μπορεί να αποτελέσει πρόκληση για την κλινική διάγνωση[8]. Για τον σκοπό αυτό, χρειάζεται να καταβληθεί περισσότερη προσπάθεια και δουλειά πάνω σε εφαρμογές που σχετίζονται με την συγκεκριμένη πάθηση. Η πλατφόρμα εκπαίδευσης γνωστικών λειτουργιών περιλαμβάνει εκπαιδευτικές ασκήσεις, οι οποίες επικεντρώνονται σε καθημερινές δραστηριότητες, με κάθε μία από αυτές τις ασκήσεις αυτές να αποτελείται από τρία επίπεδα δυσκολίας. Κάθε επίπεδο αποτελείται από εννέα εξειδικευμένες ασκήσεις που εστιάζουν σε άτομα με πρώιμη ήπια γνωστική εξασθένηση , ενώ μερικές περιλαμβάνουν και υποασκήσεις. Όλες οι ασκήσεις και οι υποασκήσεις αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας διαδραστικά στοιχεία. Η πλατφόρμα προσφέρει συνέπεια στην ροή εργασίας μεταξύ των ασκήσεων, καθώς και λεπτομερείς περιγραφές για την αποφυγή λαθών. Στο τέλος κάθε άσκησης και ενώ οι χρήστες έχουν υλοποιήσει αυτό που τους ζητήθηκε να κάνουν, λαμβάνουν την ανάλογη ανατροφοδότηση. Όλες οι ασκήσεις, κάθε επιπέδου, αξιολογούνται καταλήγοντας σε μια συνολική βαθμολογία για κάθε επίπεδο. Οι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να έχουν πρόσβαση στους βαθμούς τους και να έχουν μια λεπτομερή εικόνα για την βαθμολογία που έχουν πάρει σε κάθε άσκηση. Τέλος, η πλατφόρμα έχει αναπτυχθεί ακολουθώντας απλό σχεδιασμός διεπαφής, ενώ περιέχει ένα ευρύ φάσμα εύχρηστου διαδραστικού περιεχομένου.