姚玲玉+李晶
摘 要 虚拟现实技术是临床心理学中常使用的突破普通刺激呈现局限的手段,能进一步拉近实验室与真实情境的相似度,为心理学研究带来革命性的进步。本文梳理了虚拟现实技术在恐惧症和焦虑症、进食障碍和创伤后应激障碍上的应用,其较传统心理学具有三个优势,最后指出虚拟现实技术在临床心理学上的应用仍然处于实验室阶段,还需要在技术、治疗方案、治疗范围上进一步拓展。
关键词 虚拟现实技术;应用;交互;临床心理学
分类号 B845
DOI: 10.16842/j.cnki.issn2095-5588.2016.12.007
人类通过触觉、嗅觉、味觉、听觉、视觉这五种感觉感知外部世界。若这五种感觉中任意一种感觉信号是虚拟现实技术模拟的,该感觉在一定程度上会进入虚拟现实。当大多数感觉信号的输入都来自虚拟来源,那么用户会进入虚拟现实,并且仿佛置身真实世界,甚至可体验到自身的存在。用户从环境的观察者转变为环境的体验者,这一角色的转变是由虚拟现实技术实现的。
虚拟现实技术以计算机技术为核心,是计算机技术融合多个领域最新发展成果的结果,不仅包括计算机图形学、人体工程学、人工交互理论,而且涉及数字图像处理技术、多媒体技术、并行处理技术 。虚拟现实技术利用计算机等设备生成视、听、触觉一体化的人造环境,为用户体验和创造虚拟世界提供有力支持。用户可借助传感头盔、数据手套等设备产生与真实世界相同的感受,与虚拟世界融为一体,并同虚拟世界中的物体进行自然交互。
虚拟现实技术来源于多个领域的成果,同时又广泛应用于军事、建筑、工业、仿真、考古、医学、文化教育、农业和计算机技术等方面。近年来更是在临床心理学上应用广泛,给临床心理学带来重大发展。
1 虚拟现实技术在临床心理学中的应用
临床心理学作为心理学的一个应用分支,运用心理学理论原理、方法和程序对疾病进行诊断和治疗。心理测验、心理治疗和研究是其主要研究方向(梁颖,2012)。近年,越来越多的临床心理学研究者开始利用虚拟现实技术治疗心理健康问题。例如广场恐惧症(Pelissolo et al., 2012; Malbos, Rapee, & Kavakli, 2013; Meyerbroeker, Morina, Kerkhof, & Emmelkamp, 2013; Pitti et al., 2015)、社交焦虑症(Anderson et al., 2013)、飞行恐惧症(Rus-Calafell et al., 2013)、蜘蛛恐惧症(Shiban, Pauli, & Mühlberger, 2013; Shiban, Brütting, Pauli, & Mühlberger, 2014)、进食障碍(Marco, Perpiá, & Botella, 2013)、创伤后应激障碍(Rothbaum et al., 2014; Smith et al., 2015)、精神分裂症(Tsang & Man., 2013; Smith et al., 2014)等。
1.1 恐惧症和焦虑症
虚拟现实技术被证明可以用于焦虑症和恐惧症的治疗。临床心理学者一般采用暴露疗法治疗这些问题。暴露疗法是通过让患者长时间暴露在引发其症状出现的刺激中,使患者适应其过程从而消除症状,并改变患者对刺激的感知和认识,建立新的行为模式的一种治疗方式(王雪, 王广新, 2014)。在传统暴露疗法中采取的常见技术是实景暴露和想象暴露。实景暴露技术需要巨大的人力、财力,很多时候伴随危险;想象暴露技术要求每个患者都能想象出某个情境,对被试想象能力要求很高。虚拟现实技术可以完美地解决这些问题。它可以呈现完善的暴露场景供患者体验、交互,并且杜绝真实暴露场景中不可控因素的伤害,这种将虚拟现实技术与暴露疗法相结合的临床心理学疗法叫做虚拟现实暴露疗法。
Anderson(2013)选择97名平均年龄39岁的社交焦虑症患者作为被试。被试分为实验组和对照组。实验组接受8个阶段的虚拟现实暴露疗法。实验设置了一间虚拟会议室,一间虚拟教室,一间虚拟礼堂。治疗师通过很多方式操控被试的反应,包括让他们无聊、感兴趣、支持或者分心。同时设置的虚拟观众也会提出一些问题,如“我不太理解你的意思”作为刺激。虚拟环境随患者的焦虑等级变化而变化。患者暴露在各自焦虑等级的环境下,直到焦虑消失。实验结果发现,虚拟现实暴露疗法能有效治疗社交焦虑症。
研究者使用虚拟现实技术,通过与可疑刺激的对抗来激活具有恐惧症或焦虑症的患者的恐惧或焦虑结构。但是利用虚拟现实技术治疗特定恐惧症和焦虑症也存在一些待解决的问题。暴露于现实环境的患者的易感性可能会增加 (Riva, 2003)。因此研究者应采取措施预防这种副作用,以确保患者的安全和健康。
1.2 进食障碍
自我形象紊乱是进食障碍最突出的临床指标之一(Nye & Cash, 2006),同时它也是治疗暴食症和厌食症最重要的相关预后因素之一。临床心理学者利用虚拟现实技术解决自我形象紊乱问题,治疗进食障碍。
Marco等(2013)选择了34名在西班牙某医院诊断为厌食症的女性作为被试,被试平均年龄21.82岁。被试随机分到实验组和参照组。研究者使用虚拟现实技术生成5个虚拟环境区域配合实验组的治疗。
区域1是虚拟秤,旨在区分和理解真实体重、主观体重、理想体重和健康体重的概念,提醒患者不要用不符合实际的规则获知体重。
区域2是体型照片区,让患者明白自己非常看重的体重数值与性别、身高、体质相关。患者被鼓励参照区域中呈现的身体形象评估自己的体型状态。
区域3是镜子区,该区域将患者自己想象的身体形象与实际身体形象对比,从前面和侧面等不同角度让患者明白,自己夸大了自身体型。患者需要操作一个3D人体模型增加或减少某个区域,形成自己所认知的身体模型,直到与另一面镜子中的真实身体模型重合。
区域4是一个有彩色带的门框,患者必须移除一定数量的彩色带来形成确切的空间供自己横向通过这个门框。
区域5呈现了5种不同的体型,让患者明白现实体型、理想体型和健康体型之间的差距以及知道别人如何看待自己。
结果显示,实验组治疗效果显著优于参照组。五个区域的设置,符合心理治疗中循序渐进的原则。区域1、2、3可以让患者认识到自身形象认知的重要性。正确区分身体和身体形象,不能为了改变身体形象让自己感到不适。严肃对待身体图像失真的后果并且了解每个人的身体图像是怎样形成的。区域4、5旨在改变患者对身体和外貌的不正确态度与信念。患者自身真实形象的暴露可以促进自己与自己身体之间新的积极联系的建立。研究结果显示,30个被试(有4个患者退出了治疗)显著改善了自我形象紊乱问题。虚拟现实技术不仅给进食障碍的治疗提供更便利的操作性,而且带来了更佳的治疗效果。
进食障碍的治疗往往采用认知行为疗法,并且相关研究证实,进食障碍直接与患者身体图像干预有关,然而传统的治疗进食障碍的认知行为疗法中缺乏集中在身体图像的治疗(Marco et al., 2013),虚拟现实技术在进食障碍上的治疗主要集中于在治疗过程中为患者提供可操作可控制的身体图像治疗方案的实现。
1.3 创伤后应激障碍
创伤后应激障碍是指突发性、威胁性或灾难性生活事件导致个体延迟出现和长期持续存在的精神障碍,其临床表现以再度体验创伤为特征,并伴有情绪的易激惹和回避行为。危机干预是治疗创伤后应激障碍的主要手段。目前主要的干预措施是认知行为方法、心理疏泄、严重应激诱因疏泄治疗、想象回忆治疗等心理治疗技术。虚拟现实技术让患者通过长时间或反复接触应激情境,在一个相对安全的环境中暴露创伤相关的反应(痛苦的记忆、生理反应、行为反应),使自己不断习得应付技巧并适应应激情境。最终能够正确区分安全情境和危险情境(Cammarota et al., 2007)。虚拟现实技术可以再现患者曾经历的创伤相关场景,更迅速有效地减少症状。
Kramer等(2013)招募了14名患有创伤后应激障碍的退伍士兵作为被试。被试自愿选择是否接受体验治疗。虚拟现实体验为一个3分钟的低威胁战争场景,场景中士兵正通过伊拉克的一个市场,市场充斥着不间断地直升机和轰炸声音。被试反馈,虽然体验场景有一些小的瑕疵,但与真实场景十分接近。这表明虚拟现实战争环境可以作为危机干预治疗的技术支持。
Reger和Gahm(2008)采用虚拟现实技术治疗了一名被诊断为战争创伤后应激障碍的现役陆军士兵。治疗使用模拟伊拉克战争的浸入式虚拟环境,共包括六个阶段。研究提供两个虚拟场景以治疗患者,分别为护送车队场景和在伊拉克的某个城市徒步巡逻场景。患者可以待在虚拟场景中的汽车驾驶座上,也可以选择乘客座或者塔楼上。车队要通过广阔的沙漠,辽阔的棕榈树林或伊拉克的城镇和村庄。治疗室可以启动与战争相关的音频和视觉刺激,例如简易爆炸装置、爆炸、迫击炮、伤亡乘客等,并且在虚拟场景中,随时会出现伏击。6个阶段的治疗后,无论是从患者自我报告情况或是家庭成员对他的评价中,都可看出患者状况明显改善,不适症状明显减少。在研究最后,研究者指出,很多现役士兵拒绝传统谈话治疗,是因为怕谈话内容被同事和上级知道而影响自己职业发展,但愿意接受虚拟现实心理健康治疗。笔者认为这表明虚拟现实治疗有他独特的存在价值,虚拟现实技术应不断进步发展,寻求解决传统临床心理学技术面临的问题。
2 虚拟现实技术的优势
虚拟现实技术的进步为临床心理学带来变革性的发展,越来越多的临床心理学者在心理治疗中运用虚拟现实技术。虚拟现实技术允许用户在计算机模拟的环境中体验与交互,并且相比于传统治疗更有优势(Rizzo, Kim, 2005)。综合近年国外已有研究,笔者发现虚拟现实技术较传统心理学技术有三方面优势。
2.1 增强认知、情绪和行为评估的效果
绝大多数临床心理学研究存在一个普遍为人诟病的问题,即研究得出的结果大多缺少生态效度,很难将实验结果推广到现实环境。究其原因在于大多数心理学研究都不是在一个绝对真实的环境中实施,因而研究结果不能准确预测病人的行为,毕竟在实验环境下病人的行为与在现实环境中病人的行为并不一致(Burgess, Alderman, Evans, Emslie, & Wilson, 1998)。而虚拟现实技术比起其他心理学技术更具生态效应,这种生态效应来源于虚拟现实技术能呈现并精确控制互动的、多通道的感官刺激,使用户体验到身临其境之感,并作为完整的生物个体融入到虚拟环境中,充分表达自己的情绪,实施自己的行为,与环境中对象自然交互。虚拟环境的设计同时参考实验结果和日常经验,因此于该环境中的治疗与评估更加有效(Valmaggia, Latif, Kempton, & Ruscalafell, 2016)。所以,越来越多的心理学研究者通过利用虚拟现实技术模拟自然事件和社会互动进行心理治疗。
2.2 提供可控制的用户体验
虚拟现实技术可以提供一个可控制的用户体验。它已经被用于一系列疾病的治疗,包括条件化恐惧、焦虑性障碍和脑损伤等。在虚拟环境中,临床医生可随时修改治疗方案以满足病人需求。
例如,在恐惧症治疗中,一般采用暴露疗法。这个方法会向患者系统地描述一个他害怕的物体或者场景,临床医生可控制场景恐怖程度,从低到强。患者会在此变化的情境中慢慢增加自己的控制感,从而超越恐惧。而且效果评估在整个治疗过程中一直进行着,因此能最优应对实验中遇见的问题。
2.3 让患者感到更安全
虚拟环境较现实环境可给患者带来更多的安全感,让患者在虚拟现实环境中学会应对与自身问题相关的各种情境(Giuseppe, 2009),让患者开放身心,自由地探索、实验和体验各种情绪。
例如,害怕蜘蛛的患者在真实生活中绝不会抓蜘蛛,但是在虚拟环境中却可以。在对飞行恐惧的治疗中,患者很难通过想象来体验飞行的感觉,但是虚拟现实技术可以模拟出与真实情景一样的飞行场景(Wiederhold, 2002),在节省了成本的同时更保证了患者安全。
虚拟现实技术已经被证明能够增强病患的动机和愉悦(Rizzo & Kim, 2005),而动机和愉悦是成功复原的两个重要因素(Thornton et al., 2005)。有些病患抵触进行纸笔形式的实验,却享受使用虚拟现实设备,并且在实验中表现得更加配合。Smith等(2015)利用虚拟现实技术开发面试培训程序给32名精神分裂症患者使用。被试报告,由虚拟现实技术开发的面试培训程序简单易用,可以有效提高面试技能,并且能体验到更多的自我效能感。治疗结束后6个月的随访数据也显示,很多接受培训后的被试成功找到工作。
3 对虚拟现实技术的展望
目前,虚拟现实技术在临床心理学上的应用仍然处于实验室阶段,并未大幅度推广,国内关于此领域的研究更是缺少,而且虚拟现实技术是直接还是间接地产生效果仍有待于检验。但是技术的创新能够拓展治疗的视野,虚拟现实技术在临床心理学中的确带来了众多益处。笔者觉得未来虚拟现实技术在临床心理学上的发展应向几个方向发展:
(1) 建立完善的心理治疗评估体系。完善的评估体系,不仅仅是对病患的安全负责,也可以有效的评估治疗效果,可以促进心理治疗效果和虚拟现实技术的共同发展。例如,在对恐惧症的治疗中,患者暴露于“真实的”的恐惧场景,是否存在相应标准或者协议以保护患者在治疗中的权益。
(2) 与其他先进技术结合,促进心理学发展。例如Campbell等(2009)将虚拟现实技术与功能性核磁共振技术结合,通过比较伦敦塔任务和三维导航任务研究规划行为的神经基础。
(3) 建立标准化的虚拟现实解决方案。统一的虚拟现实系统设计方案能简化和加快虚拟现实在临床心理学上的应用。并且在系统的设计上要注重与已有心理学仪器的兼容性,例如监控和眼球追踪设备和生理心理传感器。
(4) 虚拟现实技术可以走向远程康复。远程康复首先可以减轻那些住址离有虚拟现实设备的医院太远的病患的负担,再者在家比在医院在某种程度上更利于病患的放松,或许会提高治疗效果。
(5) 拓展虚拟现实技术在临床心理学上的应用范围。研究人员可以将虚拟现实技术视为治疗心理疾病的有利工具,探寻其在传统心理技术不能有效解决的疾病上的作用,例如在自闭症上的治疗(Lahiri et al., 2014)。
(6) 对于虚拟现实技术的推广来说需要研究人员致力于开发更小、更便宜的系统,使虚拟现实设备能够走出实验室,走向更多人群。虽然虚拟现实技术在临床心理学上的应用发展很快,但是成本仍是一个重要限制因素,目前一个沉浸式虚拟现实系统花费数万美元,因而很多心理学者仍然采用传统心理学技术。从国内外已有相关研究报告中可得知,目前接受虚拟现实治疗的患者大多是青年人和中年人,因此在设计系统和治疗方案时需考虑到儿童和老年人特点,改善用户体验的同时提升治疗效果。
参考文献
梁颖.(2012). 临床心理学的产生、发展与现状. 学理论:社会研究, 02, 41-42.
王雪, 王广新.(2014). 虚拟现实暴露疗法在心理治疗中的应用研究综述. 心理技术与应用. 12, 12-18.
Anderson, P. L., Price, M., Edwards, S. M., Obasaju, M. A., Schmertz, S. K., & Zimand, E., et al.(2013). Virtual reality exposure therapy for social anxiety disorder: a randomized controlled trial. Journal of Consulting & Clinical Psychology, 81(5), 751-760.
Burgess, P. W., Alderman, N., Evans, J., Emslie, H., & Wilson, B. A.(1998). The ecological validity of tests of executive function. Journal of the International : Neuropsychological Society, 4(6), 547-558.
Cammarota, M., Bevilaqua, L. R., Vianna, M. R., Medina, J. H., & Izquierdo, I.(2007). The extinction of conditioned fear: structural and molecular basis and therapeutic use. Revista Brasileira De Psiquiatria, 29(1), 80-85.
Campbell, Z., Zakzanis, K. K., Jovanovski, D., Joordens, S., Mraz, R., & Graham, S. J.(2009). Utilizing virtual reality to improve the ecological validity of clinical neuropsychology: an fmri case study elucidating the neural basis of planning by comparing the tower of London with a three-dimensional navigation task. Applied Neuropsychology, 16(4), 295-306.
Kramer, T. L., Savary, P. E., Pyne, J. M., Kimbrell, T. A., & Jegley, S. M.(2013). Veteran perceptions of virtual reality to assess and treat posttraumatic stress disorder. Cyberpsychology Behavior & Social Networking, 16(4), 293-301.
Lahiri, U., Bekele, E., Dohrmann, E., Warren, Z., & Sarkar, N.(2014). A physiologically informed virtual reality based social communication system for individuals with autism. Journal of Autism & Developmental Disorders, 45(4), 919-931.
Malbos, E., Rapee, R. M., & Kavakli, M.(2013). A controlled study of agoraphobia and the independent effect of virtual reality exposure therapy. Australian & New Zealand Journal of Psychiatry, 47(2), 160-168.
Marco, J. H., Perpiá, C., & Botella, C.(2013). Effectiveness of cognitive behavioral therapy supported by virtual reality in the treatment of body image in eating disorders: one year follow-up. Psychiatry Research, 209(3), 619-625.
Meyerbroeker, K., Morina, N., Kerkhof, G. A., & Emmelkamp, P. M.(2013). Virtual reality exposure therapy does not provide any additional value in agoraphobic patients: a randomized controlled trial. Psychotherapy & Psychosomatics, 82(3), 170-176.
Nye, S., Cash, T. F.(2006). Outcome of manualized cognitive-behavioral body image therapy with eating disordered women treated in a private clinical practice. Eating Disorders, 14, 31-40.
Pelissolo, A., Zaoui, M., Aguayo, G., Nan, S., Yao, & Roche, S., et al.(2012). Virtual reality exposure therapy versus cogni-tive behavior therapy for panic disorder with agoraphobia: a randomized comparison study. Journal of Cybertherapy & Rehabilitation. 5 (1), 35-43.
Pitti, C. T., Peate, W., De, l. F. J., Bethencourt, J. M., Roca-Sánchez, M. J., & Acosta, L., et al.(2015). The combined use of virtual reality exposure in the treatment of agoraphobia. Actas Espanolas De Psiquiatria, 43(4), 133-41.
Reger, G. M., & Gahm, G. A.(2008). Virtual reality exposure therapy for active duty soldiers. Journal of Clinical Psychology, 64(8), 940-946.
Riva, G.(2003). Virtual environments in clinical psychology. Psychotherapy Theory Research & Practice, 40(1-2), 68-76.
Riva, G.(2009). Virtual reality: an experiential tool for clinical psychology British Journal of Guidance & Counselling, 37(3), 337-345.
Rizzo, A, & Kim, G. J.(2005). A SWOT analysis of the ?eld of VR rehabilitation and therapy. Presence: Teleoperators and Virtual Environments, 14, 119-146.
Rus-Calafell, M., Ortega-Bravo, M., Ribas-Sabaté, J., & Caqueo-Urízar, A.(2012). A brief cognitive-behavioural social skills training for stabilised outpatients with schizophrenia: a preliminary study. Schizophrenia Research, 143(2-3), 327-336.
Rothbaum, B. O., Price, M., Jovanovic, T., Norrholm, S. D., Gerardi, M., & Dunlop, B., et al.(2014). A randomized, double-blind evaluation of D-cycloserine or alprazolam combined with virtual reality exposure therapy for posttraumatic stress disorder in Iraq and Afghanistan War veterans. American Journal of Psychiatry, 171(6), 640-648.
Shiban, Y., Brütting, J., Pauli, P., & Mühlberger, A.(2014). Fear reactivation prior to exposure therapy: does it facilitate the effects of vr exposure in a randomized clinical sample?. Journal of Behavior Therapy & Experimental Psychiatry, 46, 133-140.
Shiban, Y., Pauli, P., & Mühlberger, A.(2013). Effect of multiple context exposure on renewal in spider phobia. Behaviour Research & Therapy, 51(2), 68-74.
Smith, M. J., Fleming, M. F., Wright, M. A., Roberts, A. G., Humm, L. B., & Olsen, D., et al.(2015). Virtual reality job interview training and 6-month employment outcomes for individuals with schizophrenia seeking employment. Schizophrenia Research, 166(1-3), 86-91.
Smith, M. J., Ginger, E. J., Wright, K., Wright, M. A., Taylor, J. L., & Humm, L. B., et al.(2014). Virtual reality job interview training in adults with autism spectrum disorder. Journal of Autism & Developmental Disorders, 44(10), 2450-2463.
Smith, M. J., Humm, L. B., Fleming, M. F., Jordan, N., Wright, M. A., & Ginger, E. J., et al.(2015). Virtual reality job interview training for veterans with posttraumatic stress disorder. Journal of Vocational Rehabilitation, 42(3), 271-279.
Tsang, M., & Man, D.(2013). A virtual reality-based vocational training system (vrvts) for people with schizophrenia in vocational rehabilitation. Schizophrenia Research, 144(1-3), 51-62.
Thornton, M., Marshall, S., McComas, J., Finestone, H., McCormick, A., & Sveistrup, H.(2005). Bene?ts of activity and virtual reality based balance exercise programmes for adultswith traumatic brain injury: Perceptions of participantsand their caregivers. Brain Injury, 19(12), 989-1000.
Valmaggia, L. R., Latif, L., Kempton, M. J., & Ruscalafell, M.(2016). Virtual reality in the psychological treatment for mental health problems: an systematic review of recent evidence. Psychiatry Research, 236, 189-195.
Wiederhold, B. K., Jang, D. P., Gevirtz, R. G., Kim, S. I., Kim, I. Y., & Wiederhold, M. D.(2002). The treatment of fear of flying: a controlled study of imaginal and virtual reality graded exposure therapy. IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine A Publication of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society, 6(3), 218-223.