Будущее когнитивного здоровья: социальные роботы как инструмент персонализированной нейрореабилитации пожилых людей

Анна Зинина; Дарисий Чжао; Анастасия Столярова; Артемий Котов

doi:10.54359/ps.v19i106.2082

Авторы

Анна Зинина Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия; Московский Государственный Лингвистический Университет, Москва, Россия; Российский Государственный Гуманитарный Университет, Москва, Россия
Дарисий Чжао Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия; Московский государственный психолого-педагогический университет, МЭГ-центр, Москва, Россия
Анастасия Столярова Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия; Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации, Москва, Россия
Артемий Котов Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия; Московский Государственный Лингвистический Университет, Москва, Россия

DOI:

https://doi.org/10.54359/ps.v19i106.2082

Аннотация

Цель статьи – (а) проанализировать и систематизировать современную экспериментальную практику использования роботов-компаньонов для тренировки и поддержания когнитивных функций пожилых людей; (б) на основе систематизации международных исследований разработать структуру комплексной реабилитационной программы, применимой для России. В обзоре приведены исследования, изучающие эффективность социальных роботов для профилактики легких когнитивных нарушений (ЛКН) и деменции. При взаимодействии с пожилыми людьми роботы применяли методы когнитивной тренировки с элементами физической активности, предоставляли естественную обратную связь и эмоциональную поддержку с помощью речи, мимики и жестов. Также рассмотрены работы, в которых социальные роботы поддерживали уровень социализации пациента, отслеживали выполнение ежедневных задач, уведомляли о важных событиях, проводили игры и стимулировали социальное взаимодействие. В обзоре подняты этические проблемы, так как прозрачность и этические принципы проектирования систем играют ключевую роль в формировании доверия пользователей. Большинство исследований демонстрируют перспективность социальных роботов для помощи пожилым людям с когнитивными нарушениями: после взаимодействия с ними у пациентов улучшается память, внимание, снижается уровень стресса и стимулируется потребность в социальном общении. На основе зарубежных исследований и накопленного опыта нейрореабилитации в России предложена программа круглосуточного сопровождения пациента с ЛКН. В предложенной программе должны комбинироваться тренировочные сессии разной интенсивности и продолжительности.

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Биографии авторов

Анна Зинина, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия; Московский Государственный Лингвистический Университет, Москва, Россия; Российский Государственный Гуманитарный Университет, Москва, Россия

Кандидат психологических наук., старший научный сотрудник лаборатории нейрокогнитивных технологий, Национальный исследовательский центр «Курчатовский Институт», пл. Академика Курчатова, д. 1, 123182 Москва, Россия; ведущий научный сотрудник лаборатории антропоморфных интерфейсов, Московский государственный лингвистический университет, ул. Остоженка, д. 38, стр. 1, 119034 Москва, Россия; доцент кафедры психологии личности, Российский государственный гуманитарный университет, Миусская площадь, д. 6, 125047 Москва, Россия.
Дарисий Чжао, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия; Московский государственный психолого-педагогический университет, МЭГ-центр, Москва, Россия

Кандидат технических наук. младший научный сотрудник лаборатории нейрокогнитивных технологий, Национальный исследовательский центр «Курчатовский Институт», пл. Академика Курчатова, д. 1, 123182 Москва, Россия; научный сотрудник МЭГ-центра, Московский государственный психолого-педагогический университет, ул. Сретенка, д. 29, 127051 Москва, Россия.
Анастасия Столярова, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия; Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации, Москва, Россия

Аспирант, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации», проспект Вернадского, д. 82, 119571 Москва, Россия; Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, д. 1, 123182 Москва, Россия.
Артемий Котов, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия; Московский Государственный Лингвистический Университет, Москва, Россия

Кандидат филологических наук. ведущий научный сотрудник лаборатории нейрокогнитивных технологий, Национальный исследовательский центр «Курчатовский Институт», пл. Академика Курчатова, д. 1, 123182 Москва, Россия; заведующий лабораторией антропоморфных интерфейсов, Московский государственный лингвистический университет, ул. Остоженка, д. 38, стр. 1, 119034 Москва, Россия.

Библиографические ссылки

Alonso S.G., Hamrioui S., Diez I.T., Cruz E.M., Lopez-Coronado M., Manuel Franco M. Social Robots for People with Aging and Dementia: A Systematic Review of Literature. Telemedicine journal and e-health, 2019, 25(7):P. 533-540. https://doi.org/10.1089/tmj.2018.0051

Boada J.P., Maestre B.R., Genís C.T. The ethical issues of social assistive robotics: A critical literature review. Technology in Society. 2021, No.67. P. 13. https://doi.org/10.1016/j.techsoc.2021.101726

Chen W., Liang J., Wu Q., Han Y. Anterior cingulate cortex provides the neural substrates for feedback-driven iteration of decision and value representation. Nature Communications. 2024; 15(1), P. 15 https://doi.org/10.1038/s41467-024-50388-9

Dam K., Gielissen M., Reijnders R., van der Poel A., Boon B. Experiences of Persons With Executive Dysfunction in Disability Care Using a Social Robot to Execute Daily Tasks and Increase the Feeling of Independence: Multiple-Case Study. JMIR Rehabilitation and Assistive Technologies, 2022, 9(4). P. 18 https://doi.org/10.2196/41313

Darragh M., Ahn H.S., MacDonald B., Liang A., Peri K., Kerse N., Broadbent E. Homecare robots to improve health and well-being in mild cognitive impairment and early stage dementia: results from a scoping study. Journal of the American Medical Directors Association, 2017, 18(12). P. 1-4 https://doi.org/10.1016/j.jamda.2017.08.019

Figliano G., Manzi F., Tacci A.L., Marchetti A., Massaro D. Ageing society and the challenge for social robotics: A systematic review of Socially Assistive Robotics for MCI patients. PLoS One, 2023, 18(11). P. 20 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0293324

Figliano G., Miraglia L., Manzi F., Ruggerone L., Nazzario M., Borgini I., Donini M., Martellosio V., Di Dio C., Marchetti A., Massaro D. “Tom and Pepper Lab”. Robotics for cognitive stimulation and social skills: A preliminary study. Asian journal of psychiatry, 2025, No 104. P. 18 https://doi.org/10.1016/j.ajp.2025.104375

Kim G.H., Jeon S., Im K., Kwon H., Lee B.H., Kim G.Y., Jeong H., Han N.E., Seo S.W., Cho H., Noh Y., Park S.E., Kim H., Hwang J.W., Yoon C.W., Kim H.J., Ye B.S., Chin J.H., Kim J.H., Suh M.K., Lee J.M., Kim S.T., Choi M.T., Kim M.S., Heilman K.M., Jeong J.H., Na D.L. Structural Brain Changes after Traditional and Robot-Assisted Multi-Domain Cognitive Training in Community-Dwelling Healthy Elderly. PLoS One, 2015, 10(4). P. 20, https://doi.org/10.1177/2333721420969601

Klepatskaya L.B. Speech restoration. Exercises and texts (moderate and mild aphasia). Moscow: V. Sekalev, 2015. (in Russian)

Kohler P., Pannasch S., Velichkovsky B.M. Enhancing Mutual Awareness, Productivity, and Feeling: Cognitive Science Approach to Design of Groupware Systems. In: Future Interaction Design II. London: Springer, 2009. pp. 31–53. https://doi.org/10.1007/978-1-84800-385-9-2

Kyounga L., Ae-Ri J., Eun-A P., Seon-Mi J. Analysis of instructors’ intention to use and experience of using cognitive training robots for older adults with mild cognitive impairment. Universal Access in the Information Society, 2025 No 24, pp. 2945–2956 https://doi.org/10.1007/s10209-024-01141-y

Law M., Sutherland C., Ahn H.S., MacDonald B.A., Peri K., Johanson D.L., Vajsakovic D.S., Kerse N., Broadbent E. Developing assistive robots for people with mild cognitive impairment and mild dementia: a qualitative study with older adults and experts in aged care. BMJ Open, 2019, No 9, P. 9. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2019-031937

Lockwood P.L., Wittmann M.K. Ventral anterior cingulate cortex in social decision-making. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 2018. No. 92, Pp. 187-191. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2018.05.030

Park E.A., Jung A.R., Lee K. The Humanoid Robot Sil-Bot in a Cognitive Training Program for Community-Dwelling Elderly People with Mild Cognitive Impairment during the COVID-19 Pandemic: A Randomized Controlled Trial. International-Journal-of-Environmental-Research-and-Public-Health, 2021, 18(15). P. 16 https://doi.org/10.3390/ijerph18158198

Petersen S., Houston S., Qin H., Tague C., Studley J. The Utilization of Robotic Pets in Dementia Care. Journal of Alzheimer’s Disease, 2016, 55(2), P. 569–574. https://doi.org/10.3233/JAD-160703

Pino O., Palestra G., Trevino R., Carolis B. The Humanoid Robot NAO as Trainer in a Memory Program for Elderly People with Mild Cognitive Impairment. International Journal of Social Robotics, 2019, No.12, P. 21–33. https://doi.org/10.1007/s12369-019-00533-y

Sabanovic S., Bennett C.C., Chang W.L., Huber L. PARO robot affects diverse interaction modalities in group sensory therapy for older adults with dementia. . Proceedings of the 13th International Conference on Rehabilitation Robotics (ICORR), 2013 June, Pp. 1–6. https://doi.org/10.1109/ICORR.2013.6650427

Shchennikova M.V., Yashin A.S., Zinina A.A., Arinkin N.A., Zhao D.G., Kotov A.A. ”I Did This Because P”: Robots That Use Reason Clauses Encourage the Intentional Stance in Humans. ACM Transactions on Human-Robot Interaction, 2026. (in Press)

Shcherbakova M.M. Cognitive impairments and their rehabilitation in a neurological clinic (psychological approach). Moscow: V. Sekachev, 2022. (in Russian)

Sung H.C., Chang S.M., Chin M.Y., Lee W.L. Robot‐assisted therapy for improving social interactions and activity participation among institutionalized older adults: A pilot study. Asia-Pacific Psychiatry, 2015, 7(1), Pp. 1–6. https://doi.org/10.1111/appy.12131

Takayanagi K., Kirita T., Shibata T. Comparison of Verbal and Emotional Responses of Elderly People with Mild/Moderate Dementia and Those with Severe Dementia in Responses to Seal Robot, PARO. Frontiers in Aging Neuroscience, 2014, No.6, P.5. https://doi.org/10.3389/fnagi.2014.00257

Tanaka M., Ishii A., Yamano E., Ogikubo H., Okazaki M., Kamimura K., Konishi Y., Emoto S., Watanabe Y. Effect of a human-type communication robot on cognitive function in elderly women living alone. Medical Science Monitor, 2012, 18(9). P. 550-557. https://doi.org/10.12659/msm.883350

Valentí Soler M., Agüera-Ortiz L., Olazarán Rodríguez J., Mendoza Rebolledo C., Pérez Muñoz A., Rodríguez Pérez I., Osa Ruiz E., Barrios Sánchez A., Herrero Cano V., Carrasco Chillón L., Felipe Ruiz S., López Alvarez J., León Salas B., Cañas Plaza J.M., Martín Rico F., Abella Dago G., Martínez Martín P. Social robots in advanced dementia. Frontiers in Aging Neuroscience, 2015, No.7, P.12. https://doi.org/10.3389/fnagi.2015.00133

Velichkovsky B.M., Kotov A., Arinkin N., Zaidelman L., Zinina A., Kivva K. From social gaze to indirect speech constructions: How to induce the impression that your companion robot is a conscious creature. Applied Sciences (Switzerland), 2021, 11(21), P.19. https://doi.org/10.3390/app112110255

Vogan A.A., Alnajjar F., Gochoo M., Khalidet S. Robots, AI, and Cognitive Training in an Era of Mass Age-Related Cognitive Decline: A Systematic Review. IEEE Access, 2020, No.8, Pp. 18284-18304. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2966819

Yuan S., Coghlan S., Lederman R., Waycott J. Ethical Design of Social Robots in Aged Care: A Literature Review Using an Ethics of Care Perspective. International Journal of Social Robotics, 2023, 15(9–10), Pp. 1637–1654. https://doi.org/10.1007/s12369-023-01053-6

Zinina A., Arinkin N., Zaidelman L., Kotov A. The role of oriented gestures during robot’s communication to a human. Proceedings of the International Conference “Dialogue 2019”

Moscow, 2019, May 29—June 1, No. 18, 2019, Pp 800–808.

Zinina A., Kotov A., Arinkin N., Zaidelman L. Learning a foreign language vocabulary with a companion robot. Cognitive Systems Research, 2022, No.77, Pp. 110-114. https://doi.org/10.1016/j.cogsys.2022.10.007

Zinina A., Zaidelman L., Kotov A., Velichkovsky B.M. Reflex or Reflection? Oculomotor behavior of the companion robot, creating the impression of communicating with an emotional being. Scientific and Technical Information Processing. 50(5), Pp. 500–511. https://doi.org/10.3103/S0147688223050179.