Un jeu vidéo Neuroscience peut-il traiter le TDAH?

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april 5, 2019 0 Door admin

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Sur la page d’accueil de la société de technologie de la santé Akili Interactive , vous trouverez une ligne de texte intrigante: «Time to Play Your Medicine».

Ce slogan constitue en quelque sorte un énoncé de mission futuriste pour la société basée à Boston, qui se concentre sur la commercialisation de jeux vidéo d’entraînement cérébral et cherche à produire le premier traitement de jeu approuvé par la FDA pour le trouble d’hyperactivité avec déficit de l’attention, le TDAH. Si cela réussit, ce sera la première alternative aux médicaments stimulants approuvés pour le trouble – ils appellent cela un «traitement numérique».

Soutenu par des recherches rigoureuses, le jeu appelé Project: Evo, actuellement en phase III d’essais cliniques – et Akili dans son ensemble – est né de Neuroscape , un laboratoire de recherche en neurosciences dirigé par Adam Gazzaley à l’Université de Californie à San Francisco.

Gazzaley, neurologue et neuroscientifique de formation, était à l’origine à la recherche de traitements expérimentaux pour améliorer le fonctionnement du cerveau à l’aide de la technologie numérique. Peu de temps après, son équipe s’est tournée vers les jeux vidéo pour aider les enfants et les adultes à renforcer leurs capacités fonctionnelles telles que la concentration et l’attention. Etant donné que jouer à des jeux maintient naturellement notre motivation élevée, le TDAH pourrait être idéalement réceptif au traitement, ont-ils raisonné.

Les médicaments et les approches thérapeutiques pour traiter le TDAH existent depuis le milieu du siècle dernier. L’idée de tirer parti des jeux vidéo ancrés dans la recherche en neurosciences est beaucoup plus récente, mais les premières études sur son efficacité semblent prometteuses.

«Il y a tellement de besoin, dit Gazzaley, de EdSurge,« pour les enfants atteints de TDAH, d’avoir une alternative autre qu’un stimulant, qui est le seul traitement actuellement approuvé par la FDA. Il était donc tout à fait judicieux pour nous, tant du point de vue de l’impact que du point de vue des entreprises, de mettre sur le marché le premier traitement non médicamenteux. ”

Le facteur de motivation

Selon les estimations, entre 5 et 10% des enfants d’âge scolaire ont été diagnostiqués avec le TDAH, ce qui affecte l’attention, le contrôle des impulsions et la régulation des émotions. Lorsqu’un enfant est diagnostiqué, les parents disposent actuellement d’une courte liste d’options de traitement, y compris des médicaments stimulants et une thérapie de modification du comportement. Les stimulants, ou les médicaments tels que le Ritalin ou l’Adderall, ciblent les substances chimiques présentes dans le cerveau qui régulent les réponses émotionnelles et la concentration. Ils peuvent également entraîner des effets secondaires indésirables, dont certains parents se méfient. Mais quand ils travaillent, ils travaillent vite.

«Ce qui est extraordinaire avec les stimulants, ce qui n’est pas le cas de nombreuses autres classes de médicaments, c’est que vous le donnez mardi et que cela fonctionne mardi», explique Heidi M. Feldman, professeure de pédiatrie du développement et du comportement à Stanford. “C’est un médicament à action brève avec des effets à action brève.”

Pourtant, les stimulants, pris par environ 6% des enfants américains, ne traitent pas les causes sous-jacentes. C’est comme prendre une aspirine contre un mal de dents, explique Feldman: cela ne fait que soulager les symptômes. Pour cette raison, ces médicaments sont souvent prescrits parallèlement à la thérapie de modification du comportement, ce qui prend beaucoup plus de temps à travailler, dit Feldman. Et contrairement aux stimulants, qui sont administrés directement à l’enfant, la modification du comportement repose sur un thérapeute du comportement agréé, qui forme les parents et les enseignants à la mise en œuvre de stratégies quotidiennes.

Bien que le TDAH limite l’attention, il ne la diminue pas totalement. Feldman dit que les enfants atteints du trouble peuvent souvent se concentrer sur certaines activités pendant de longues périodes lorsque leur motivation est élevée. Elle choisit les jeux vidéo comme un exemple courant. Le défi, ajoute-t-elle, est de garder la motivation élevée pour les enfants pendant les activités, telles que les devoirs, quand elles sont généralement basses.

Pour renforcer la motivation, les stratégies de modification du comportement récompensent souvent les interactions positives et découragent les interactions négatives. Certaines approches semblent sortir tout droit d’un jeu vidéo. Feldman décrit l’une d’entre elles comme une «économie symbolique», dans laquelle les enfants reçoivent des jetons lorsqu’ils démontrent le comportement cible et perdent des jetons lorsqu’ils ne le font pas. À la fin de la journée, les enfants reçoivent un prix si leur solde symbolique est net positif. En général, la thérapie comportementale fonctionne lorsque les récompenses et les conséquences sont immédiates et fréquentes, de sorte que les enfants apprennent à distinguer les actions appropriées des actions inappropriées.

Pour les amateurs de jeux vidéo, l’économie du jeton pourrait ressembler aux pièces d’or de Super Mario Bros. Les joueurs gagneront des pièces pour avoir navigué avec le jeu avec précaution, mais perdues pour avoir glissé.

Au fil du temps, l’idée est que les enfants ont de moins en moins besoin de ces facteurs de motivation externes. «Idéalement, comme tout le monde, en vieillissant, ces signaux externes passent en interne», dit Feldman, ce qui signifie qu’ils deviennent autorégulés. “Ce genre de chose fonctionne vraiment.”

Un problème avec le traitement: l’offre n’a pas encore été à la hauteur de la demande. «Beaucoup de gens sont enthousiastes pour la gestion du comportement et le problème est qu’il n’ya pas assez de ressources pour répondre aux besoins», déclare Feldman. En d’autres termes, comme il repose sur la formation et l’interaction humaines, il ne s’adapte pas à la technologie. C’est là que le traitement des jeux vidéo de Gazzaley pourrait avoir un avantage.

Fermer la boucle

Le TDAH n’est pas le seul domaine dans lequel l’équipe Neuroscape de Gazzaley investit. Ils étudient également la façon dont les jeux vidéo peuvent améliorer les esprits vieillissants et même si la stimulation du cerveau par le biais de courants électriques peut renforcer les capacités cognitives. Mais les jeux constituent la part du lion du travail de l’équipe.

Depuis sa fondation en 2005, le laboratoire a testé divers jeux. Certains utilisent les principes de la méditation et de la pleine conscience, tandis que d’autres utilisent la musique et le rythme. Et une collection de jeux emprunte des consoles interactives telles que la Nintendo Wii pour intégrer les défis de conditionnement physique aux problèmes cognitifs. Mais ils ont tous quelque chose en commun: le système en boucle fermée.

De manière générale, une boucle est simplement un moyen de fournir un feedback à un joueur. Lorsqu’un joueur exécute une action comme cliquer sur un bouton, le jeu, conformément aux règles, produit un résultat, qu’il soit bon ou mauvais. Cela s’appelle «fermer la boucle» et, dans les jeux Neuroscape, le processus est très rapide. Les défis et les récompenses sont constamment mis à jour en fonction des données en temps réel collectées par le joueur. Pour un enfant atteint de TDAH, l’idée est de fournir une rétroaction et une motivation fréquentes tout en formant les réseaux de neurones afin de maintenir l’attention.

Chaque jeu est basé sur des années de recherche et est conçu pour cibler intentionnellement différents systèmes neuronaux. Et contrairement à de nombreux jeux et applications d’entraînement cérébral disponibles sur le marché, Gazzaley tente d’infuser autant de valeur de production et de récit que possible afin de ressembler et de jouer comme un effort de studio majeur. Parce que ces jeux sont principalement en phase de recherche, aucun n’est en version large.

“Nous continuons à tester et à tester. Par conséquent, le fait que nous prenions ces jeux par le biais d’essais avec contrôle à double insu et randomisés en constitue également un aspect unique”, a déclaré Gazzaley.

Actuellement, le laboratoire a six essais contrôlés randomisés en cours impliquant des groupes de contrôle et des placebos. Ils se penchent sur l’activité cérébrale et d’autres mesures physiologiques, telles que la réponse au stress et l’humeur. «Nous voulons comprendre comment ces jeux pourraient induire des changements dans l’ensemble des performances humaines», ajoute Gazzaley.

Entraîner le cerveau

En 2008, l’équipe de Gazzley a créé Neuroracer, une première expérience d’entraînement cérébral. Les joueurs utilisent un contrôleur pour naviguer dans une voiture rapide le long d’une route sinueuse. Conçu pour un seul joueur, ce n’est pas un jeu de course traditionnel. Au lieu de cela, les joueurs s’affrontent contre leurs propres réflexes. En plus d’empêcher la voiture de s’égarer dans les épaules d’un côté ou de l’autre, ils doivent également réagir en une fraction de seconde aux signaux verts ou rouges, ce qui les oblige à appuyer sur un bouton ou à les ignorer, et sont conçus pour faire trébucher le joueur distrait ou complaisant. .

Que le jeu nécessite un haut niveau de multitâche n’est pas un hasard. C’est par conception. Les joueurs ont un score plus élevé lorsqu’ils restent au centre de la route et ignorent les signaux de trucage. Ils font pire quand ils se concentrent plus sur une tâche que sur une autre.

Neuroracer nécessite que les joueurs se concentrent sur plusieurs tâches à la fois pour entraîner le cerveau. (Source: Neuroscape, UCSF)

Selon Gazzaley, les jeux recyclent littéralement le cerveau, ou plus spécifiquement les réseaux de neurones responsables de compétences telles que prêter attention. “L’objectif est de renforcer les réseaux qui impliquent le cortex préfrontal”, la partie du cerveau responsable du contrôle de la fonction exécutive, “de manière à renforcer les tâches différentes mais utilisant des réseaux similaires”, explique-t-il.

Améliorer la concentration et les réflexes au sein d’un jeu vidéo est une chose. Mais être capable d’appliquer ces mêmes compétences en dehors de l’environnement de jeu, appelé transfert d’apprentissage , est beaucoup plus difficile. Toute intervention pouvant démontrer un transfert dans des essais de recherche est généralement considérée comme réussie.

Ce fut le cas dans une étude co-écrite par Gazzaley en 2013, qui faisait la couverture du journal scientifique international Nature. Les chercheurs y ont découvert que jouer à Neuroracer aidait les adultes plus âgés à améliorer le multitâche global par rapport à un groupe témoin de jeunes de 20 ans non entraînés. Et les gains n’ont pas été de courte durée, mais ont persisté jusqu’à six mois après la fin de la formation. Lorsque les participants ont été testés sur d’autres capacités cognitives, telles que la mémoire de travail et l’attention, ils ont également montré des améliorations, ce qui indique de manière significative que le transfert a eu lieu.

Au cours des dernières années, Neuroracer a bénéficié d’un important réaménagement avec des graphismes améliorés et un scénario progressif, reprenant le nom de Project: Evo. La société privée Gazzaley, issue de Neuroscape, gère les jeux en tant que traitements cliniques plutôt que comme projets de recherche.

Au lieu de conduire une voiture, les joueurs contrôlent désormais un avatar plus humain. Project: Evo ressemble à n’importe quel jeu sur tablette sur lequel les enfants pourraient jouer pendant un long trajet en voiture. Mais il conserve toujours le même objectif de formation cérébrale de base sur le multitâche.

Projet: EVO (Source: Neuroscape, UCSF)

Les recherches qui sortent du laboratoire suggèrent que le traitement est efficace. Une étude récente portant sur plus de 300 participants a révélé que les enfants ayant utilisé un jeu Project: Evo ont présenté des améliorations significatives par rapport à un test spécial conçu pour évaluer leur attention par rapport à un groupe témoin jouant un jeu vidéo différent, non cérébral.

Une autre étude portant sur 57 enfants présentant un trouble du traitement sensoriel (dont la moitié présentaient des symptômes de TDAH) a montré des résultats encourageants en termes de maintien de l’attention soutenue après avoir joué à un jeu de Neuroscape 30 minutes par jour à la maison pendant quatre semaines (ce qui est considéré comme une dose complète de traitement). Après l’étude, un tiers des enfants présentant un trouble du traitement sensoriel n’étaient plus considérés comme inattentifs. Et les parents ont signalé que les gains persistaient jusqu’à neuf mois après le traitement.

Le but ultime de Gazzaley est de voir le jeu recevoir l’approbation de la FDA et de devenir le premier traitement de jeu vidéo pour le TDAH, et éventuellement d’autres conditions à l’avenir.

«Une fois approuvé par la FDA, nous commercialiserons un traitement qui, espérons-le, sera prescrit par des médecins, soit à la place des stimulants, soit à côté d’eux», dit-il.

Sur la page d’accueil de la société de technologie de la santé Akili Interactive , vous trouverez une ligne de texte intrigante: «Time to Play Your Medicine».

Ce slogan constitue en quelque sorte un énoncé de mission futuriste pour la société basée à Boston, qui se concentre sur la commercialisation de jeux vidéo d’entraînement cérébral et cherche à produire le premier traitement de jeu approuvé par la FDA pour le trouble d’hyperactivité avec déficit de l’attention, le TDAH. Si cela réussit, ce sera la première alternative aux médicaments stimulants approuvés pour le trouble – ils appellent cela un «traitement numérique».

Soutenu par des recherches rigoureuses, le jeu appelé Project: Evo, actuellement en phase III d’essais cliniques – et Akili dans son ensemble – est né de Neuroscape , un laboratoire de recherche en neurosciences dirigé par Adam Gazzaley à l’Université de Californie à San Francisco.

Gazzaley, neurologue et neuroscientifique de formation, était à l’origine à la recherche de traitements expérimentaux pour améliorer le fonctionnement du cerveau à l’aide de la technologie numérique. Peu de temps après, son équipe s’est tournée vers les jeux vidéo pour aider les enfants et les adultes à renforcer leurs capacités fonctionnelles telles que la concentration et l’attention. Etant donné que jouer à des jeux maintient naturellement notre motivation élevée, le TDAH pourrait être idéalement réceptif au traitement, ont-ils raisonné.

Les médicaments et les approches thérapeutiques pour traiter le TDAH existent depuis le milieu du siècle dernier. L’idée de tirer parti des jeux vidéo ancrés dans la recherche en neurosciences est beaucoup plus récente, mais les premières études sur son efficacité semblent prometteuses.

«Il y a tellement de besoin, dit Gazzaley, de EdSurge,« pour les enfants atteints de TDAH, d’avoir une alternative autre qu’un stimulant, qui est le seul traitement actuellement approuvé par la FDA. Il était donc tout à fait judicieux pour nous, tant du point de vue de l’impact que du point de vue des entreprises, de mettre sur le marché le premier traitement non médicamenteux. ”

Le facteur de motivation

Selon les estimations, entre 5 et 10% des enfants d’âge scolaire ont été diagnostiqués avec le TDAH, ce qui affecte l’attention, le contrôle des impulsions et la régulation des émotions. Lorsqu’un enfant est diagnostiqué, les parents disposent actuellement d’une courte liste d’options de traitement, y compris des médicaments stimulants et une thérapie de modification du comportement. Les stimulants, ou les médicaments tels que le Ritalin ou l’Adderall, ciblent les substances chimiques présentes dans le cerveau qui régulent les réponses émotionnelles et la concentration. Ils peuvent également entraîner des effets secondaires indésirables, dont certains parents se méfient. Mais quand ils travaillent, ils travaillent vite.

«Ce qui est extraordinaire avec les stimulants, ce qui n’est pas le cas de nombreuses autres classes de médicaments, c’est que vous le donnez mardi et que cela fonctionne mardi», explique Heidi M. Feldman, professeure de pédiatrie du développement et du comportement à Stanford. “C’est un médicament à action brève avec des effets à action brève.”

Pourtant, les stimulants, pris par environ 6% des enfants américains, ne traitent pas les causes sous-jacentes. C’est comme prendre une aspirine contre un mal de dents, explique Feldman: cela ne fait que soulager les symptômes. Pour cette raison, ces médicaments sont souvent prescrits parallèlement à la thérapie de modification du comportement, ce qui prend beaucoup plus de temps à travailler, dit Feldman. Et contrairement aux stimulants, qui sont administrés directement à l’enfant, la modification du comportement repose sur un thérapeute du comportement agréé, qui forme les parents et les enseignants à la mise en œuvre de stratégies quotidiennes.

Bien que le TDAH limite l’attention, il ne la diminue pas totalement. Feldman dit que les enfants atteints du trouble peuvent souvent se concentrer sur certaines activités pendant de longues périodes lorsque leur motivation est élevée. Elle choisit les jeux vidéo comme un exemple courant. Le défi, ajoute-t-elle, est de garder la motivation élevée pour les enfants pendant les activités, telles que les devoirs, quand elles sont généralement basses.

Pour renforcer la motivation, les stratégies de modification du comportement récompensent souvent les interactions positives et découragent les interactions négatives. Certaines approches semblent sortir tout droit d’un jeu vidéo. Feldman décrit l’une d’entre elles comme une «économie symbolique», dans laquelle les enfants reçoivent des jetons lorsqu’ils démontrent le comportement cible et perdent des jetons lorsqu’ils ne le font pas. À la fin de la journée, les enfants reçoivent un prix si leur solde symbolique est net positif. En général, la thérapie comportementale fonctionne lorsque les récompenses et les conséquences sont immédiates et fréquentes, de sorte que les enfants apprennent à distinguer les actions appropriées des actions inappropriées.

Pour les amateurs de jeux vidéo, l’économie du jeton pourrait ressembler aux pièces d’or de Super Mario Bros. Les joueurs gagneront des pièces pour avoir navigué avec le jeu avec précaution, mais perdues pour avoir glissé.

Au fil du temps, l’idée est que les enfants ont de moins en moins besoin de ces facteurs de motivation externes. «Idéalement, comme tout le monde, en vieillissant, ces signaux externes passent en interne», dit Feldman, ce qui signifie qu’ils deviennent autorégulés. “Ce genre de chose fonctionne vraiment.”

Un problème avec le traitement: l’offre n’a pas encore été à la hauteur de la demande. «Beaucoup de gens sont enthousiastes pour la gestion du comportement et le problème est qu’il n’ya pas assez de ressources pour répondre aux besoins», déclare Feldman. En d’autres termes, comme il repose sur la formation et l’interaction humaines, il ne s’adapte pas à la technologie. C’est là que le traitement des jeux vidéo de Gazzaley pourrait avoir un avantage.

Fermer la boucle

Le TDAH n’est pas le seul domaine dans lequel l’équipe Neuroscape de Gazzaley investit. Ils étudient également la façon dont les jeux vidéo peuvent améliorer les esprits vieillissants et même si la stimulation du cerveau par le biais de courants électriques peut renforcer les capacités cognitives. Mais les jeux constituent la part du lion du travail de l’équipe.

Depuis sa fondation en 2005, le laboratoire a testé divers jeux. Certains utilisent les principes de la méditation et de la pleine conscience, tandis que d’autres utilisent la musique et le rythme. Et une collection de jeux emprunte des consoles interactives telles que la Nintendo Wii pour intégrer les défis de conditionnement physique aux problèmes cognitifs. Mais ils ont tous quelque chose en commun: le système en boucle fermée.

De manière générale, une boucle est simplement un moyen de fournir un feedback à un joueur. Lorsqu’un joueur exécute une action comme cliquer sur un bouton, le jeu, conformément aux règles, produit un résultat, qu’il soit bon ou mauvais. Cela s’appelle «fermer la boucle» et, dans les jeux Neuroscape, le processus est très rapide. Les défis et les récompenses sont constamment mis à jour en fonction des données en temps réel collectées par le joueur. Pour un enfant atteint de TDAH, l’idée est de fournir une rétroaction et une motivation fréquentes tout en formant les réseaux de neurones afin de maintenir l’attention.

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“Nous continuons à tester et à tester. Par conséquent, le fait que nous prenions ces jeux par le biais d’essais avec contrôle à double insu et randomisés en constitue également un aspect unique”, a déclaré Gazzaley.

Actuellement, le laboratoire a six essais contrôlés randomisés en cours impliquant des groupes de contrôle et des placebos. Ils se penchent sur l’activité cérébrale et d’autres mesures physiologiques, telles que la réponse au stress et l’humeur. «Nous voulons comprendre comment ces jeux pourraient induire des changements dans l’ensemble des performances humaines», ajoute Gazzaley.

Entraîner le cerveau

En 2008, l’équipe de Gazzley a créé Neuroracer, une première expérience d’entraînement cérébral. Les joueurs utilisent un contrôleur pour naviguer dans une voiture rapide le long d’une route sinueuse. Conçu pour un seul joueur, ce n’est pas un jeu de course traditionnel. Au lieu de cela, les joueurs s’affrontent contre leurs propres réflexes. En plus d’empêcher la voiture de s’égarer dans les épaules d’un côté ou de l’autre, ils doivent également réagir en une fraction de seconde aux signaux verts ou rouges, ce qui les oblige à appuyer sur un bouton ou à les ignorer, et sont conçus pour faire trébucher le joueur distrait ou complaisant. .

Que le jeu nécessite un haut niveau de multitâche n’est pas un hasard. C’est par conception. Les joueurs ont un score plus élevé lorsqu’ils restent au centre de la route et ignorent les signaux de trucage. Ils font pire quand ils se concentrent plus sur une tâche que sur une autre.

Neuroracer nécessite que les joueurs se concentrent sur plusieurs tâches à la fois pour entraîner le cerveau. (Source: Neuroscape, UCSF)

Selon Gazzaley, les jeux recyclent littéralement le cerveau, ou plus spécifiquement les réseaux de neurones responsables de compétences telles que prêter attention. “L’objectif est de renforcer les réseaux qui impliquent le cortex préfrontal”, la partie du cerveau responsable du contrôle de la fonction exécutive, “de manière à renforcer les tâches différentes mais utilisant des réseaux similaires”, explique-t-il.

Améliorer la concentration et les réflexes au sein d’un jeu vidéo est une chose. Mais être capable d’appliquer ces mêmes compétences en dehors de l’environnement de jeu, appelé transfert d’apprentissage , est beaucoup plus difficile. Toute intervention pouvant démontrer un transfert dans des essais de recherche est généralement considérée comme réussie.

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Au lieu de conduire une voiture, les joueurs contrôlent désormais un avatar plus humain. Project: Evo ressemble à n’importe quel jeu sur tablette sur lequel les enfants pourraient jouer pendant un long trajet en voiture. Mais il conserve toujours le même objectif de formation cérébrale de base sur le multitâche.

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Une autre étude portant sur 57 enfants présentant un trouble du traitement sensoriel (dont la moitié présentaient des symptômes de TDAH) a montré des résultats encourageants en termes de maintien de l’attention soutenue après avoir joué à un jeu de Neuroscape 30 minutes par jour à la maison pendant quatre semaines (ce qui est considéré comme une dose complète de traitement). Après l’étude, un tiers des enfants présentant un trouble du traitement sensoriel n’étaient plus considérés comme inattentifs. Et les parents ont signalé que les gains persistaient jusqu’à neuf mois après le traitement.

Le but ultime de Gazzaley est de voir le jeu recevoir l’approbation de la FDA et de devenir le premier traitement de jeu vidéo pour le TDAH, et éventuellement d’autres conditions à l’avenir.

«Une fois approuvé par la FDA, nous commercialiserons un traitement qui, espérons-le, sera prescrit par des médecins, soit à la place des stimulants, soit à côté d’eux», dit-il.


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