Contribution: Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives

Research has shown that engaging in cognitively stimulating activities and habits can help stave off dementia. Digital technologies can be used as tools to enhance our cognitive abilities. Compared to mobile applications, virtual reality (VR) holds particular promise due to its ability to immersively engage the user with multisensory stimulation. Providing simulated real-world activities in the VR environment allows repeat practice of skills and strategies in deficit areas, promoting improvement in the long term. VR combined with sensors such as electroencephalography (EEG) enables training custom to the user, such as neurofeedback. Neurofeedback is a technique that presents real-time feedback of a user’s own brain activity to reinforce healthy brain function. NRC and ATR will investigate the use of VR and neurofeedback (via Brain Machine Interface (BMI)) for cognitive assessment and training. The project will build on previous work, where we have shown that BMI combined with VR can improve attention switching in the performance of a simulated everyday task, in healthy adults. In this project, we are proposing to test this technology in groups of older adults (healthy, mild cognitive impairment (MCI) and dementia), where we aim to demonstrate that 1) VR-based training is valid, feasible, usable and acceptable, 2) VR-based training results in quantifiable cognitive improvement in everyday functioning and 3) EEG measures related to cognitive performance can be identified.

Les recherches ont démontré que la pratique d’activités stimulantes et l’adoption de bonnes habitudes sur le plan cognitif peuvent contribuer à prévenir la démence. Les technologies numériques peuvent servir à améliorer nos capacités cognitives. Comparativement aux applications mobiles, la réalité virtuelle (RV) est particulièrement prometteuse en raison de sa capacité de stimulation multisensorielle du patient. La simulation d’activités réelles dans l’environnement RV permet de pratiquer à répétition des compétences et des stratégies dans les domaines présentant un déficit cognitif, et de favoriser ainsi l’amélioration à long terme. La RV combinée à l’utilisation de capteurs — par exemple, capteurs d’électroencéphalographie (EEG) — permet d’adapter ces exercices d’entraînement cognitif à l’utilisateur, grâce par exemple au « neurofeedback ». Le neurofeedback est une technique qui présente un retour d’information en temps réel sur l’activité cérébrale de l’utilisateur afin de renforcer un fonctionnement cérébral sain. Le CNRC et l’ATR étudieront l’utilisation de la RV et du neurofeedback (via l’interface cerveau-machine, ou ICM) pour l’évaluation et l’entraînement cognitifs. Le projet s’appuiera sur des travaux antérieurs qui ont démontré que l’IMC combinée à la RV peut réduire la distractibilité lors de l’exécution d’une tâche quotidienne simulée chez des adultes en bonne santé. Nous proposons de tester cette technologie auprès de groupes de personnes âgées (en bonne santé ou souffrant de troubles cognitifs légers ou de démence) afin de démontrer que : 1) l’entraînement cognitif basé sur la RV est valide, faisable, utilisable et acceptable; 2) cet entraînement produit une amélioration cognitive quantifiable dans le fonctionnement quotidien; 3) les mesures EEG liées à la performance cognitive peuvent être définies.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.

Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas.

Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires.