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致敬钱学森,我国学者开发AI虚拟现实运动系统——灵境,解决青少年肥胖难题,揭示VR运动的减肥及促进大脑认知作用机制
生物世界·2025-06-24 11:56

青少年肥胖问题 - 青少年肥胖已成为全球性公共卫生危机,发病率迅速上升,增加心血管代谢疾病风险并导致持久认知变化[2] - 青少年大脑对肥胖相关认知障碍特别敏感,可能损害工作记忆等执行功能[2] - 体力活动是一线治疗方法,但运动积极性低、不良同伴经历和缺乏个性化指导等障碍限制了参与度[2] REVERIE系统开发 - 研究团队开发全球首个面向超重/肥胖青少年的VR智能运动干预系统REVERIE(灵境)[4] - 系统采用深度强化学习驱动和Transformer架构的虚拟教练智能体,通过迭代用户交互优化[4] - 系统提供安全、有效、沉浸式且富有同理心的运动指导,生物力学表现和心率响应与真实运动无显著差异[4] - 系统中文名"灵境"致敬钱学森1990年对VR技术的预见性命名[6][8] 临床试验设计 - 研究完成全球首例针对超重/肥胖青少年的VR运动干预随机对照试验,纳入227名参与者[11] - 参与者随机分为对照组、真实乒乓球组、真实足球组、VR乒乓球组和VR足球组[11] - 运动组每周增加三次干预课程,运动强度通过心率监测控制在相同区间[11] - 主要终点为体脂含量变化,次要终点包括体成分、糖脂代谢、体适能、心理健康和认知功能等[11] 临床试验结果 - 八周干预后,VR运动组体脂量平均减少4.28千克,真实运动组减少5.06千克,效果相当[13] - VR和真实运动组肝酶水平和低密度脂蛋白胆固醇均下降,身体素质和心理健康均改善[13] - 6个月随访显示VR运动组的改善更为持久[13] - VR运动在认知功能增强方面表现更优,嗅觉测试和反应工作记忆测试证实[14] - fMRI显示VR运动增强神经效率和可塑性,多组学分析揭示与认知能力提升相关的独特变化[14] - VR运动组轻微受伤率7.69%,低于真实运动组的13.48%,均无严重不良事件[15] 行业意义 - REVERIE系统为解决青少年缺乏运动和肥胖问题提供富有同理心的方案[16] - 系统不仅能减重,还能全面改善身体、心理和认知健康[16] - Nature Medicine评论指出VR运动为超重/肥胖青少年提供新颖有效策略,某些方面优于传统运动[17]