虚拟现实技术与同理心培养：最新进展与未来展望

郭梦娇，彭 敏

(1.宾夕法尼亚大学 教育学院，宾夕法尼亚州 费城 19104；2.西南大学 教育学部，重庆 400715)

同理心(empathy)，也被译为“共情” “移情”，具有认知、情绪、行为三个基本成分。 其认知成分是指个体对他人观点进行认知评价的能力；其情绪成分是指个体对他人情绪作出类似反应的能力；其行为成分是指个体将自身的认知和情绪成分进行外显表现的能力。[1]具有较高同理心的人不仅更关心他人的安危，愿意帮助有需要的人，还更愿意参与社会活动和福利事业等。 传统的同理心培养方法通常借助文本、音频、视频等媒介，或者通过与其他群体直接接触，让被试把自己想象为他人，从而提高其同理心。 然而，研究发现这些培养方法效果不佳，可执行性不高。 作为21世纪的重要新技术之一，虚拟现实技术(virtual reality, VR)通过其逼真且具有沉浸感的虚拟环境来触发用户的生理和心理反应，给予使用者空间去探索和模拟在现实中很难或者不可能再现的体验，触发不同人群的不同情绪反应。 VR技术已在治疗伤痛、心理疾病、精神疾病等方面获得突破，并被逐步应用于同理心培养领域。 本研究归纳总结了国外VR技术在同理心培养中的最新应用成果，并分析该培养过程中的挑战，以期为我国相关研究者与实践者提供参考和借鉴。

1 VR技术在同理心培养领域的最新研究

1.1 认知层面

VR技术可以让参与者在虚拟环境中体验特殊人群的经历，比如识别障碍、色盲、幻听等困难，从而帮助常人在认知上更直观、更深入地理解他人。 Ahn等人在2013年发表的论文中对红绿色盲患者进行了三次探索性实验来判断VR技术是否可以带来更强的自我和他人融合感(self-other merging)，以及是否有利于更加积极有效地帮助红绿色盲患者。[2]在第一次实验中，将被试分成两组,第一组模拟红绿色盲患者所看到的世界，第二组模拟正常人眼中的同样场景，同时要求被试想象红绿色盲患者所看到的场景。 24小时后，经测试发现，第一组被试更能体会红绿色盲患者的感受。 针对这样的结果，研究者进行了第二次实验，探索形成自我和他人融合感(self-other merging)的影响因素。 结果证明，VR技术中接近现实的试听感受产生了这样的效果。 第三次实验，研究者试图验证短时间的VR体验是否能够提高人们在现实生活中的助人倾向性。 结果发现，第一组被试在现实生活中更乐意帮助色盲患者，且表示乐意的人数远远超过第二组。 由此可见，VR可以更好地帮助人们看到或感受到特殊群体的世界，从而在认知上更好地理解该人群。

此外，Formosa等人用VR的情景模拟，让被试体验精神病患者常见的症状如幻听等，从而提高他们对精神病患者的认知。[3]其实验对象是心理学和其他专业的本科学生，研究者用VR模拟神经分裂症患者经常看到、听到的世界，测量被试对该人群的认知变化，通过比较前测后测的结果，发现VR干涉方法提高了所有的测量指标。 这一结果也说明了VR技术有利于提高个体对特殊人群的认知。

1.2 情绪层面

另外，其他研究则针对VR技术能否用于改变对少数群体的消极情绪，比如歧视或仇视。 Banakou等人通过VR技术把白人被试在虚拟环境中分为了黑人组和白人组，让他们对虚拟环境中的太极师傅进行模仿，体验时间为35分钟，比较被试在体验前后的内隐种族歧视，实验一周后发现黑人组的内隐种族歧视得以减少。[5]研究者分析，VR技术可以让被试在虚拟环境中成为其他种族的人，通过这样的体验，被试可能会对自己新的群体身份进行认知和内化，从而改变对少数群体的消极情绪。 然而，在一项类似的研究中，被试虽然在虚拟环境中成为了少数群体，并对少数群体身份认同，但是他们的内隐种族歧视并没有改变。 研究者认为，该结果反映了VR对情绪的改变效果受虚拟环境中具体体验的影响。[6]

1.3 行为层面

Wijma等人用VR影片以及3堂在线培训课程来帮助非专业的照料者(比如家人)增进与病人的关系，使其提供更好的照顾行为。[7]这个实验针对符合标准的42位被试进行了前测后测，包括被试的背景信息、以他人为中心的能力(person-centeredness)、自我感知的照顾压力(perceived pressure from informal care)、自我感知的照顾能力(perceived competence)以及和病患的关系(quality of relationship)。 通过一段13分钟的VR影片—IntroD’mentia，让被试从第一人称视角感受早期痴呆患者的典型体验，包括独处时常见的经历(比如重复购买食物杂货等)、和照顾者的互动(比如你的女儿和其他人在电话里谈论你疾病的情况)以及与其他人的互动(比如你奇怪别人怎么都在吃蛋糕，结果被告知他们是在庆祝你自己的生日)。 除了这些体验，被试会在VR中听到患者以第一人称发出的心声和思考(配音)。 研究发现，大部分被试认为该干预方式可以帮助他们更有信心、更有效地照顾患者。

同时，VR在国外的实践应用领域也有很多新的尝试致力于改变人们的行为，尤其是助人行为和慈善行为。 Rosenberg等人把被试分到了用VR设置的四种场景中。 第一组被试有超能力且需要营救他人，第二组被试无超能力且需要营救他人，第三组被试有超能力但不需要营救他人，第四组被试无超级能力且不需要营救他人。[8]结果发现，第一组被试有更多的助人行为。 因此，研究者认为利用VR技术可以增加参与者的亲社会行为。 另外，Swant 的报告指出，很多慈善组织利用VR技术让捐款人体验被捐款人的经历，比如贫穷或疾病，来吸引更多的捐款。

2 局限与挑战

2.1 技术本身的局限性

由于VR技术是一项前沿技术，目前的VR设备依旧不方便用户佩戴且笨重，还有很多线路，大大局限了参与者的体验，而昂贵的价格也限制了这项技术的普及。 目前，随着这项技术的发展，更多企业开始推出价格更合理且佩戴更为轻便的设备。 从效果来说，技术本身很难完全再现现实。 换句话说，不论是场景的逼真程度、代入感和融合感，还是角色的真实感、临场感以及交互和操纵中的流畅程度，都对VR设备、操作平台、显卡处理以及软件和内容制作方面提出了更高要求。 比如，VR在手势操控和互动交互时常常出现滞后或连接中断的现象，而这样的“出戏”或者“不真实”会影响VR的体验效果。 此外，由于每个个体的视力和用眼习惯存在差异，目前，VR无法根据用户个性化的需求进行大幅度调整，从而造成了很多用户产生眩晕等不适感。 同理心培养领域对VR设备和内容的要求很高，尤其是在真实感、临场感、操纵感等方面都需要VR设备和系统流畅运作以及运算和显示功能进一步提高。 否则，技术的限制不仅会影响用户的体验，还会影响用户同理心的培养。

2.2 实验方法的局限性

目前，VR用于同理心培养领域的实验研究存在着一些局限。 一方面，研究者通常采用市面上现有的VR内容来开展实验，这样无法真正做到对变量的控制和改变，也很难得出有针对性的结论。 另一方面，某些实验没有设置相应的对照组，所得出有因果关系的结论有待进一步验证。 也就是说，我们需要更严格的实验设计和标准对实验对象进行随机分组以及设置对照组，来验证实验结果是否依然成立。 另外，尚未发现相关跟踪研究，很难了解VR带来的同理心的变化是否可以迁移到生活中，又会对后续的发展和生活产生怎样的影响。

2.3 人本身的多样化带来的挑战

一些相关实验中，实验样本数量有限，而且多是针对特定群体，比如黑人、难民、残疾等。 然而，我们无法判断这些研究结果是否适用于普通大众。 同时，我们也很难确认是什么因素以及怎样的作用机制导致了同理心的改变。

同时，因为人的多样性，每一个个体在虚拟现实中的行为和经历都可能存在差异。 比如，不同的个体可能关注的视角不同，看到的内容就会不同，这样很难得出对群体有效的干预方法。

此外，大部分研究都来自于英美澳洲等地区，针对亚洲人群，或者针对我国的实际情况进行的实验设计还比较匮乏。 因此，针对不同文化背景的群体在同理心方面的理论建设和实践指导，也是虚拟现实技术需要发展的重要方向。 在国外已经获得的研究成果基础上，根据文化差异针对我国特有的不同民族之间同理心的提高等是下一步研究的重要方向，这些相应的结果和发现还需要在不同人群进行重复性实验，得出更具有广泛适应性的结论。

3 研究展望

3.1 构建更完整透彻的作用机制和理论

目前，相关研究比较零散和片面，很少有研究去探索具体实验结果背后的作用机制，一定层面上局限了整个领域在理论层面的发展。 即便有一些研究试图提出不同因素发生作用的模型，但被业内接受的理论和作用机制还没有出现，大部分成果都基于对某些具体变量进行比较，比如真实感、互动性、内容相关性等。 然而，还没有一个完整的理论来全面地理解整个作用系统，也没有一个具体的理论模型来解释针对不同群体的具体机制。 未来，我们需要建构应用更广的同理心培养理论和作用机制，通过这样的机制和理论，研究者们可以更深入地了解虚拟现实技术究竟在同理心培养方面能起到什么作用，如何把积极作用最大化，同时又可以指导实践和研发者，让积极的影响应用于更广泛的人群。 此外，在研究方法上，由于VR体验是一个多变量的系统，未来的研究中可以引入新的研究工具如心电图、眼动跟踪、神经影像等去分类核心变量，并完善作用机制和理论。

3.2 充分地利用VR技术优势

VR技术本身更迭和发展的速度很快，在设备上、内容上、交互上都发生着快速的提升和变化。 然而，很多研究者往往并不是VR技术方面的专业人士，不一定能随时了解该领域的最新动态，因此，组建一支不同背景的跨专业的研究团队，确保有专业的技术专家可以即时跟进VR技术的发展，最大程度地利用虚拟现实的技术优势。 同时，有来自同理心培养领域的专家确保VR内容与环境基于同理心培养的理论基础，让技术与理论联合，创造出更加有效的同理心培养内容。 具体来说，一方面，凭借技术的发展进一步提高用户的VR体验，让设备与人体的交互、虚拟画面的真实性、虚拟内容对用户操作的回应实现更流畅的体验。 另一方面，VR游戏和影片中出现的很多创新也可以启发研究者进行科研探索。 比如，最新的VR影片可以实现凭借用户的动作——转头来改变虚拟场景的呈现内容，这样的功能可以实现同一场景中不同群体的人的体验。 常见的应用目前聚焦在同一工作场合里的不同性别的个体的体验，这样的技术可以在其他变量都一致的情况下(如虚拟场景、互动能力、操作等)，只改变性别，并观察随之产生变化的外界反馈，体验到不同性别获得的不同体验，从而培养出对另一性别的同理心。 因此，了解VR技术的最新发展，可以更充分设计创新研究，推动理论建设。

3.3 实现VR培养同理心内容的普及化和个性化

大部分的VR研究都应用于某些特定人群，有针对性和侧重性地改变人们对这些特定群体的同理心，尚缺乏具有普适性的研究和理论，也没有覆盖大众的VR同理心培训内容。 因此，未来的研究工作可以针对如何让普通大众普遍地提高同理心能力。 这样的研究尤其可以应用于教育领域，在培养有更强普遍同理心的学生、更强同理心的老师和教育者方面做出积极贡献。

另外，很多VR技术内容可以和大数据以及人工智能技术结合，来实现更个性化的体验。 未来的研究和应用可以根据每个人生理心理上的差异，提供适合他们个性化需求的VR体验，这样不仅可以降低个体对VR的不适感，更可以针对每个人同理心的现状、特点提供相应的内容，让不同人的需求得到满足，也让同理心的培养整体上得到显著提高。

[1] Tamayo C A, Rizkalla M N, Henderson K K.Cognitive, behavioral and emotional empathy in pharmacy students: Targeting programs for curriculum modification[J].Frontiers in pharmacology, 2016(7)：96.

[2] Ahn S J, Le A M T, Bailenson J.The effect of embodied experiences on self-other merging, attitude, and helping behavior[J].Media Psychology, 2013, 16(1)：7-38.

[3] Formosa N J, Morrison B W, Hill G, et al.Testing the efficacy of a virtual reality-based simulation in enhancing users’ knowledge, attitudes, and empathy relating to psychosis[J].Australian Journal of Psychology, 2018, 70(1)：57-65.

[5] Banakou D, Hanumanthu P D, Slater M.Virtual embodiment of white people in a black virtual body leads to a sustained reduction in their implicit racial bias[J].Frontiers in human neuroscience, 2016(10)：601.

[6] Hasler B S, Spanlang B, Slater M.Virtual race transformation reverses racial in-group bias[J].PloS one, 2017, 12(4)：e0174965.

[7] Wijma E M, Veerbeek M A, Prins M, et al.A virtual reality intervention to improve the understanding and empathy for people with dementia in informal caregivers：results of a pilot study[J].Aging & Mental Health, 2017：1-9.

[8] Rosenberg R S, Baughman S L, Bailenson J N.Virtual superheroes：Using superpowers in virtual reality to encourage prosocial behavior[J].PloS One, 2013(8)：e55003.