青少年肥胖已成为全球性的公共康健
；；；；；；，，，，患病率迅速上升
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。。。克日，，，，，上海市第六人民医院宣布最新效果，，，，，建设了全球首个面向超重或肥胖青少年体重控制的虚拟现实（VR）智能运动干预系统，，，，，破解VR运动在体重治理与认知康健重塑中的作用机制
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。。。 据报道，，，，，从1990年到2022年间，，，，，全球5岁至19岁儿童和青少年中的肥胖生齿增添了约3倍
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。。。通过科学运动实现减重，，，，，使青少年越发康健阳光，，，，，作育可一连的运动习惯，，，，，是全球公共卫生领域面临的重大挑战
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。。。为此，，，，，上海交通大学医学院隶属第六人民医院李华婷教授团队、上海交通大学盘算机学院/人工智能教育部重点实验室盛斌教授团队通过医工交织相助研究，，，，，携手上海体育大学王继红研究员团队、上？？？萍即笱/上海临床研究中心曾嵘教授团队及新加坡国立大学林水德教授团队，，，，，建设了全球首个面向超重或肥胖青少年体重控制的虚拟现实（VR）智能运动干预系统REVERIE（Real-world Exercise and VR-based Exercise Research In Education），，，，，中文名为“灵境”
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。。。 该舷立异性地使用了深度强化学习驱动且基于Transformer架构的虚拟教练孪生智能体，，，，，并通过迭代用户交互举行优化，，，，，可以提供清静、陶醉式、富有同理心且有用的运动指导，，，，，其生物力学体现和运动心率响应与同样运动类型的真实天下运动无显著差别
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。。。 研究团队完成了全球首例聚焦超重肥胖青少年群体的虚拟现实运动干预随机比照试验（RCT）
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。。。该研究系统剖析了VR运动干预对超重肥胖青少年身-心-脑康健的复合效应，，，，，不但涵盖代谢指标，，，，，还包括身体素质、心理康健及运动意愿等维度，，，，，并精准评估了干预步伐对青少年认知功效的潜在影响
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。。。本研究揭晓在《自然医学》（Nature Medicine）
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。。。 青春期肥胖不但显著增添心血管代谢危害，，，，，还可能导致长期性认知功效下降
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。。。只管体育磨炼是首选干预方法，，，，，但运动念头缺乏、同伴压力及缺乏个性化指导限制了青少年的运动加入，，，，，开发清静、个性化且富有同理心的运动干预手段尤为主要
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。。。 早在1990年，，，，，享誉天下的我国科学家钱学森写信给盘算机领域专家汪成为，，，，，建议将Virtual Reality翻译成“灵境”，，，，，1993年，，，，，钱学森再次致信汪成为，，，，，以为该手艺具有厘革性，，，，，“它能大大扩展人脑的知觉，，，，，因而使人进入亘古未有的新天地，，，，，新的历史时代要最先了”
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。。。正如盘算机图形学之父伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）1960年月描绘的“最终显示”天下，，，，，虚拟现实正逐步迈向一个高度融合虚拟与现实、实现深度人机交互的理想空间
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。。。 手艺愿景的落地正在医学领域催生革命性应用，，，，，例如疼痛治理、康复训练、心理疾病治疗，，，，，VR已展现出通过精准模拟实现行为干预的重大潜力
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。。。虚拟现实通过将用户陶醉于一个由盘算机天生的交互式情形，，，，，为肥胖运动干预提供新的可能性
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。。。然而，，，，，目今大大都VR运动干预系统仍接纳“一刀切”的设计，，，，，缺乏个性化的模式不但影响现实干预效果，，，，，甚至可能带来运动挫败感、身体肩负加重等负面影响
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。。。别的，，，，，全球规模内关于VR干预有用性的高质量随机比照试验仍较稀缺，，，，，制约了其在临床实践中的普遍应用与科学评估
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。。。 本研究开发了全球首个专为青少年设计的虚拟现实运动系统——REVERIE，，，，，为致敬钱学森，，，，，取中文名“灵境”
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。。。研究团队立异提出融合“模板驱动”与“反响导向”的深度强化学习战略，，，，，借助高精度行动捕获手艺，，，，，对专业教练在乒乓球和足球教学历程中的行动举行系统收罗，，，，，构建专家教练模板
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。。。 研究效果批注REVERIE系统可提供清静、有用、陶醉式且富有同理心的体育指导，，，，，其生物力学体现与运动心率响应与同样运动类型的真实天下体育活动相近
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。。。 在随机比照临床研究中，，，，，共纳入227名超重或肥胖的青少年，，，，，随机分派至比照组、真实乒乓球运动组、真实足球运动组、VR乒乓球运动组和VR足球运动组
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。。。 比照组维持原有生涯及运动习惯稳固，，，，，运动组在学校原有的体育课基础上增添每周三次响应的运动干预课程，，，，，其中真实运动组与虚拟运动组通过实时监测心率的臂带将运动强度控制在相同强度区间，，，，，同时两组的手艺训练内容坚持一致
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。。。所有受试者在研究时代均接受统一的饮食治理，，，，，干预一连八周
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。。。 效果显示，，，，，VR运动在减脂和代谢改善方面与真实运动相当，，，，，在运动能力、心理康健及运动意愿维持方面更具优势
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。。。尤其在认知功效上，，，，，VR运动组体现出感知能力增强和事情影象准确率提升
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。。。脑功效影像显示，，，，，VR运动相较于古板真实运动在认知增强方面涉及的差别神经机制，，，，，展现了网络交互的层级化组织模式，，，，，从简朴使命时势限于额顶使命控制网络内部的调理，，，，，到重大使命时涉及更普遍的跨网络交互，，，，，VR运动干预能够显著影响事情影象加工，，，，，提高神经元效率和神经可塑性
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。。。VR运动后，，，，，肠道微生物组、代谢组和脂质组的特征爆发显著改变，，，，，真实运动干预后则主要视察到卵白质组的显著转变
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。。。与差别多组学特征相关的脑区尤其集中在额叶、颞叶和楔前叶等，，，，，与认知行为学指标联系亲近
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。。。 本研究构建了全球首个基于深度强化学习的虚拟现实运动干预系统REVERIE，，，，，首创连系Transformer架构与强化学习的虚拟教练智能体，，，，，开创了数字化运动干预的新形态
；；；；；；完成了全球首个针对超重肥胖青少年的VR运动的RCT，，，，，为虚拟现实运动疗法提供了高品级循证医学证据
；；；；；；立异性地整合了使命态脑功效磁共振手艺与多组学剖析，，，，，展现了VR运动改善认知功效的可能神经机制与分子机制
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。。。 REVERIE系统不但为青少年肥胖干预提供了全新的“心理-心理-认知”三位一体的数字化解决计划，，，，，也为虚拟现实手艺在医学领域的深度应用提供了理论依据
；；；；；；不但为肥胖干预战略提供了厘革性的手艺路径，，，，，更为人工智能赋能的精准化康健治理提供了实践范式
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。。。 别的，，，，，REVERIE系统在资助超重肥胖青少年减重的同时，，，，，增进运下手艺的习得，，，，，为一连运动涤讪手艺基
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；；；；；；提高神经元效率和神经可塑性，，，，，显著改善影象力、注重力及头脑迅速性
；；；；；；建设自动运动的意愿，，，，，使青少年从 “被动加入” 转向 “自动选择”
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。。。当手艺习得、认知改善与意愿建设形成闭环，，，，，便有望将运动融入一样平常，，，，，形成可一连的运动习惯，，，，，让青少年在磨炼中收获康健体魄、迅速头脑与起劲心态，，，，，从基础上破解肥胖难题，，，，，为生长之路筑牢康健基石
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。。。 《自然医学》同期揭晓述评，，，，，以为“REVERIE是一项具有里程碑意义的研究，，，，，虚拟现实运行动为一种立异、高效且清静的战略，，，，，可改善和提升体重超标青少年的康健状态”
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。。。 本研究还获得上海交通大学医学院隶属第六人民医院贾伟平教授、清华大学副教务长及医学院院长黄天荫教授及团队、哈佛大学陈曾熙公共卫生学院Felipe Fregni教授、国家卵白质科学研究（上海）设施主任吴家睿教授、中国科学院软件研究所吴恩华教授、清华大学马新东教授、香港大学徐爱民教授、温州医科大学黄志锋教授、悉尼大学Jinman Kim教授、上海体育大学黄筱君助理研究员、上海交通大学转化医学研究院毕磊副教授、上？？？萍即笱镆窖Чこ萄г荷蚨ǜ战淌诩巴哦印⑸虾Ｊ斜ι角逃帧⑸虾Ｅ慵爸泄古仪蜓г旱榷嘌Э谱液涂蒲型哦拥闹С
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。。。该研究获得教育部教育信息化教学应用实践配合体项目和卫健委科技立异2030-国家科技重大专项等资助
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