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虚拟现实可以向他人展示自闭症的感觉 并导致潜在的治疗方法

万维健康

虚拟现实可以向他人展示自闭症的感觉 并导致潜在的治疗方法

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作为虚拟现实模拟的一部分,这个日常场景被各种效果扭曲——过度曝光、模糊、边缘增强、高对比度、颜色去饱和以及视觉积雪——自闭症患者经常报告他们的经历。

森林还在那里——直到我的眼角,我注意到一只蝴蝶飞入视野。一开始它几乎感觉不到,但当我更专注地观察这只蝴蝶时,它周围的树变暗了,昆虫变亮了。我越是惊叹它,它就变得越奇妙,我无法把目光从它身上移开。很快,整个森林退去,蝴蝶爆炸成红星风暴,就像烟花一样。一切都变黑了。然后,几十个白点聚集在我周围。在我的左边,他们只是点击。

在我的右边,他们留下了一条长长的像意大利面条一样的光。对比让我敏锐地意识到,我现在从未经历过一个数学时刻;它有一定的持续时间,对它的看法可能因环境而异。

一旦摘下耳机,我的感觉就蒸发了。

这种沉浸式虚拟现实(VR)体验是对9月在伦敦维多利亚和阿尔伯特博物馆举行的艺术装置“眼魔”(observer)的初步检查,旨在再现自闭症患者对世界的看法。它现在在伯明翰开放媒体画廊展出。该项目的创始人马特克拉克有一个15岁的儿子奥利弗,他患有严重的自闭症。“他不会说话;”他的行为非常具有挑战性,”伦敦艺术设计团队和视觉艺术家的创意总监克拉克说。

克拉克创立了眼魔,所以他和其他人可以通过他儿子的眼睛看世界。他和艺术家一起工作,他们要么是家庭成员。

这个项目展示了一种利用虚拟现实治疗自闭症的新方法。二十多年来,科学家们一直试图利用这项技术建立受控场景来研究自闭症的特征。与此同时,一些团队已经使用VR创建角色扮演环境来练习社交技能。然而,自闭症患者越来越多地使用VR来传达他们自己的经历,这不仅提高了他们对疾病的理解,还捕捉到了作为疾病特征的认知和感知差异。一些专家希望这些努力将带来新的研究合作和应用。

在许多方面,这些身临其境的体验相当于自闭历程的叙事,这是最早的第一人称描述自闭症。十几个可以在网上观看的项目使用大声的噪音或闪烁的灯光试图重现感觉,如商场,办公室会议或家庭聚会中的感官超负荷。稍微复杂一点的努力,比如卡莉弗莱施曼的书《卡莉的声音:突破自闭症的预告片》和动画听力,让故事更有层次。

但是有些人特别有野心,希望提供一种特定的感官印象。后者的例子是由日本大阪国家信息和通信技术研究所的研究员中岛幸惠盖娜和她的同事创造的“眼魔”和增强现实系统。

VR的支持者认为,没有其他媒介可以让你接近别人的鞋子。洛杉矶南加州大学的研究教授、在精神病学中使用VR的先驱Albert“Skip”Rizzo说:“拥有感性体验——这是我们离不开VR的事情。里佐说:“你可以看电影,但这不同于四处走走,进行一次情感体验。”

然而,这些项目并不是无可争议的。所谓的“残疾模拟练习”(disability simulation exercise)——欺骗人们展示他们的视觉障碍,或者让他们使用拐杖来欣赏移动性挑战——是多元化训练的支柱。但是他们没有抓住通常属于残疾的社会孤立。它们能引起怜悯和优越感,并使人们分开而不是在一起。自闭症体验的模拟也遇到了类似的矛盾心理。他们还必须面对一个基本的形而上学问题,即主观经验是否可以共享。

伯明翰开放媒体画廊主任苏珊克鲁斯说:“我能理解一个神经质的父母可能急于了解他们自闭症孩子的观点。”“但如果有人能进入另一个人的思想,并体验他们所经历的事情呢?”

虚拟实验

自闭症治疗师和研究人员在20世纪90年代中期开始使用VR。不久之后,耳机被消费者广泛使用,其他形式的沉浸式游戏,如第一人称射击游戏,也开始流行。研究人员经常部署这项技术来创建虚拟环境,以帮助自闭症患者排练紧张的经历。例如,Rizzo的团队建立了一个虚拟面试培训项目。

在去年发表的一项研究中,他们招募了患有自闭症或其他疾病的成年人接受一些培训计划,其中包括中度至激进的采访者。里佐说,自闭症患者的面试技巧有了显著提高,这是就业辅导员评估出来的。

一个类似的应用程序允许自闭症儿童在虚拟教室中练习公开演讲。观众有八个头像。为了鼓励他们环视房间而不是直视前方,如果说话者未能与他们进行眼神交流,头像会逐渐消失。加州大学戴维斯分校的心理学家彼得蒙迪说:“因此,通过改变注意力来保持头像在屏幕上就成了一种游戏。”“我们发现自闭症儿童确实对此有所反应。”

VR还可以让自闭症儿童在陌生的环境中更加适应。在2018年7月一项未发表的案例研究中,布里斯托尔西英格兰大学的奈杰尔纽布特(Nigel Newbutt)领导的团队在11名10至14岁的自闭症儿童实际参观前几天,让他们参观了当地科学博物馆的VR。“学生们说,他们感觉不那么焦虑,压力也更小,他们已经为这个空间做好了准备,”他说。

“其实老师们也发现,学生到了那里,就知道自己要去哪里;他们有更强的目标感和方向感。”

回到实验室,虚拟环境也为研究人员提供了一种受欢迎的新实验技术。使用VR研究自闭症社会认知的认知神经科学家内森卡鲁阿纳(Nathan Caruana)更喜欢基于标准屏幕的场景。澳大利亚悉尼麦考瑞大学的副研究员卡鲁阿纳说:“所有这些范式都严重依赖非互动任务,人们会对屏幕上的景象做出反应。”“但它并没有真正反映出社会互动的动态性和复杂性。

“VR也有助于成像实验,否则这些实验是不可能的——例如,允许躺在扫描仪中的人与虚拟人类开玩笑。”为了在成像平台中测量这一点,你基本上必须使用虚拟现实,”蒙迪说。然而,尽管具有明显的优势,VR并没有作为自闭症的治疗或研究工具得到严格的测试。今年的几项荟萃分析显示,研究相对较少,大多数研究只有少数参与者,没有对照组。

例如,Newbutt和一位同事发现了自1990年以来的六项研究,这些研究在自闭症学生中测试了头戴式VR显示器。“没有太多的证据证明这一点,”纽布特说。

一个原因是成本,不仅仅是设备,还有制作内容所需的程序员和动画师。蒙迪感到遗憾的是,由于缺乏具有相关专业知识的人,他无法实施他的一些想法。“我无法进一步解决这个问题的原因之一是,我无法像高科技公司一样向编码员支付报酬,”他说。因此,VR场景仍然高度简化,这项技术备受推崇的优势——真实感——仍然遥不可及。

Newbutt还表示,研究人员很少询问自闭症患者对该技术的期望。“仍然有一些研究自闭症和自闭症群体的倾向,而不是与他们一起研究,”他说。这正是新的第一人称体验试图纠正的。

纠正平衡很多自闭症患者被VR吸引是因为他们的隐形感。

“当一个典型的上帝的社会/文化投入相当多的努力和时间来理解我们,倾听我们的理解和倾听时,我们将继续残疾,”自闭症艺术家SonjaZeli说,他为伦敦的《眼魔》做出了贡献。虽然不完美,但VR可以帮助实现这种平衡。一些自闭症患者表示,他们更喜欢VR而不是常规的访谈,因为它不需要他们坐在摄像机前;他们可以在幕后工作。

“我觉得有必要公开解释我的自闭症经历是一种令人不安的窥淫癖,”克鲁斯说。

盖恩斯维尔佛罗里达大学的VR研究员本杰明洛克(Benjamin Lok)表示,即使是典型的好心人也无法完全理解自闭症患者的生活是什么样的。洛克从未参与过这样的项目,但他有一个9岁的儿子布兰登,就是这样的人。洛克说:“试图不仅为我们,也为家人解释布兰登看到的一切——这是一个挑战。”。

“我想,如果我能通过[VR]让我的爸爸妈妈体验一下,他们会以怎样不同的方式与布兰登互动?”伦敦已经成为自闭症相关VR项目的中心。2016年,创意组织“不要惊慌”为非营利性的全国自闭症协会创造了沉浸式体验。该模拟描绘了自闭症儿童在购物中心可能感受到的孤立和无助。

在另一个模拟中,BBC的企业神经多样性节目的主角与一位令人惊叹的居高临下的同事在办公室开会。闪烁的灯光和闪烁的地毯图案意味着感官超负荷,伴随着悸动的心跳和急促的呼吸的音乐标志着不断上升的恐慌。与自闭症同事一起管理BBC项目的Sean Gilroy表示,自闭症或其他疾病患者的家人反应良好。

“他们将看到他们的儿子或女儿或姐妹或兄弟在电影中所说的话,”他说。“它把它带入生活;它使它成为现实。人们会变得非常情绪化。”

由《卫报》制作的《派对》以其内心对话而闻名,因为其十几岁的主角与她无情的亲戚、家人和朋友打交道。这个项目是小说家露西霍金的创意,她是已故物理学家斯蒂芬霍金的女儿。她的儿子威廉患有自闭症。编剧Sumita Majumdar也是自闭症患者,该项目涉及自闭症研究人员的投入。

西蒙巴伦科恩的研究生欧文帕森斯说:“我们试图忠于科学,但对我们来说,在人们所说的内容中建立大量电影的视觉体验非常重要。在英国剑桥大学的实验室里。“当然,如果科学是正确的,那么这两件事就不应该相互矛盾,”帕森斯说。

实时反射

盖娜团队创建的增强现实系统也非常依赖自闭症患者的输入。它不是让你进入百货公司或者家庭聚会,而是随时随地拍一个文章,把它变成自闭症患者可能遇到的事情。它是否代表自闭症感知的想法取决于一个简单的原则:患有疾病的人报告说,他们的感官体验随着背景的变化而变化。Satsuki Ayaya说,“有时候我状态很好,有时候我状态很差。

东京大学一名患有自闭症的博士生与盖娜合作开发了这个模拟器。Ayaya说,这些波动让她意识到了自己患病的内容,以及与神经的典型体验的区别。增强现实系统试图复制自闭症感知的这些波动。”每个人都有不同的症状,”东京大学医学副教授、盖娜合作者的另一位副教授熊谷新一郎说这是验证系统有效性的基础。"

2014年,盖娜展示了22个自闭症患者的文章,包括火车站、超市和20多个其他日常片段。在每一个场景中,参与者评估他们经历了12种视觉效果中的哪一种,以及程度如何。该团队将列表编辑成六种特别常见的效果:过度曝光、模糊、边缘增强、对比度增强、色彩去饱和和视觉雪花。盖娜将参与者的报告与每个场景的特征联系起来,如亮度、运动和声音水平。

最后她确定了后三种视觉效果,因为她的模拟效果是最可重复的。

盖娜的模拟器是一个笨重的设备:标准的游戏耳机配有网络摄像头。电缆连着笔记本电脑,研究生们像新生儿一样背着吊带。当我五一节在大阪绑上模拟器时,我对周围的房间有一个正常但有些滞后的看法。然而,当学生们打开模拟器时,盖娜的面部模糊不清,使她的表情难以辨认。

转身离开,我很快发现自己被一幅看似抽象的印象派绘画迷住了;原来是一个灰色隔间分区。我看着我的手;折痕类似复杂的指甲花艺术。系统的高对比度即使是最小的纹理。

在Nagai的带领下,我在大厅里拖着走进停车场。一开始,一切都变得清白了,好像我在一个明亮的日子里脱掉了我的太阳镜。每当我转过头或汽车驶过时,颜色从图像中消失,就像在Instagram上应用黑色滤镜一样。当我们重新进入建筑物时,突然的变暗会在整个场景中释放出暴风雪般的随机斑点,就像许多波尔卡圆点一样。大堂的不均匀照明被夸大了。

光轴与较暗的区域交替,给人们幽灵般的轮廓。模拟纯粹是视觉上的,但Nagai说他们一直在招募志愿者进行声音感知研究。该团队正在试验白噪声等音频效果;无人机音符,例如恒定的1000赫兹背景音;以及抑制某些音频范围的滤波器。

自2015年以来,Nagai及其同事在大阪和东京为教师,治疗师和自闭症儿童的父母举办了二十多个研讨会,让他们让人们尝试模拟器,在几个日常环境中查看剪辑,然后进行讨论。研究人员还筛选了有关自闭症的传统文章纪录片。Ayaya最初对该项目持怀疑态度,但此后一直到来。“这比我想象的要好,”她说。

她说,模拟突出了她的感知方面,例如视觉雪,她认为这是理所当然的。“我很惊讶神经典型的人很惊讶,”她说。了解这些感知差异甚至可以帮助自闭症患者制定补偿策略。“我们实验的参与者之一告诉我,在她参加实验后,她开始在日常生活中佩戴太阳镜,”Nagai说。“此外,她告诉我她将房间里的灯改为LED系统,以便控制亮度。”

Ayaya强调,即使模拟器成功地表现了自闭症感官体验,它也无法捕捉到更高层次的感知。“你可能会看到我们的看法,但你的感受并不总是和我们的感受一样,”她说。

关于模拟器的即将发表的论文强调了这一点。大阪大学的儿科神经学家Kuriko Kagitani-Shimono表示,她向45名自闭症患者和46名神经型志愿者展示了模拟器的文章片段,并使用脑磁图测量他们的大脑反应。活动模式不匹配。“自闭症患者的实际感官反应与通常在很多方面佩戴模拟器的人不同,”她说。

Nagai没有在这些研讨会之外展示这个系统,YouTube文章也不公平,因此其他研究人员无法发表评论。然而,他们说他们喜欢它所基于的原则。帕森斯说,实时饲料可能提供比脚本电影更大的即时性。“你将这种体验拉近了一步,”他说。Newbutt称赞Nagai与人们在频谱上的合作关系:“自闭症患者自己可以重现视觉体验,这是非常新颖的,而且之前还没有做过,”他说。

主体间经验

研究人员正在寻求更广泛的VR应用来帮助自闭症患者。9月,Nagai为建筑师和室内设计师举办了一个研讨会。开放式办公室和时髦的嘈杂餐厅似乎几乎可以让自闭症患者感到沮丧,VR系统可以用来提高设计师的敏感度。“还可能有新的研究方向,例如,关于如何设计空间- 例如学校,医生的手术- 以更好地反映神经多样化人群的需求,”自闭症研究员Sarah Parsons说。

英国南安普顿大学就“Beholder”提供咨询。

治疗师也可以在训练中使用自闭症感知模拟器。Lok帮助医生和护士开发模拟器,以实践他们的床边方式,尽管不是自闭症。他成立了一家名为Shadow Health的公司,以出售这些虚拟病人。“他们可以任何方式;他们可以听到任何声音;他们可以按照教育者希望他们的方式行事;你可以立即获得有关你如何做的反馈,“他说。

克拉克说,该技术还可以适应为自闭症患者提供便携式冥想空间。“这可以作为一个避难所,”他说。在一项未发表的研究中,Newbutt在四所英语学校询问了31名自闭症患者和13名6至16岁的典型学生,以评估他们认为VR可以填补的需求。两组学生的首选是VR作为一种放松的方式,当他们感到不堪重负时。“在所有这些问题中,他们的偏好是[VR]让他们感到放松和平静,”Newbutt说。

Mundy还设想了一个多人游戏或“yoked”实验范例,其中两个参与者一起工作。在另一个人的经历中,一个人将是一名乘客,以便看到(和学习)对方的反应。“世界不再对你的目光和头脑转向以及那种性质的东西做出反应;这是对其他人的反应,“Mundy说。他说:“你正在以一种被动的方式看待这个世界并与世界互动。”自闭症和典型的人都可以从居住他人的观点中受益。

“虚拟现实有可能建立实时的主体间体验。”然而,与自闭症研究和治疗中VR的其他用途一样,缺乏系统评价。Nagai研讨会的参与者填写了退出调查问卷,但Kumagaya说团队刚刚开始跟进,看看这种体验是否会对自闭症患者的态度产生持久影响。目前,VR成功引发同理心的唯一证据就是轶事。

许多人担心,通过描绘自闭症的一个狭窄维度,VR应用程序可能实际上适得其反。Zeli对其局限性直言不讳:“我觉得几乎不可能在视觉上传达自闭症强度和情绪的深度,因为我们没有以公认的神经典型方式表达这种情况,因此这些类型的重建可能会陷入一种模仿“一个警示故事来自精神分裂症研究。

在过去的二十年中,许多研究人员开发了精神病的沉浸式体验,描绘了视觉和听觉幻觉,包括恶意的声音。这些模拟可能令人不安。2011年,对9个此类项目进行的荟萃分析发现,他们使参与者对精神分裂症患者更加同情但也不太愿意与他们互动。

在旁观者项目旨在呈现给的自闭症经历一个更完全的意义更普遍的印象。克拉克说:“我真的不想陷入另一种陈规定型的问题,即如果你有这种情况,生活会有多么艰难”。“我认为有一个地方,当然,但我的意思是做一些与众不同的事情。”克拉克,他不拘一格的多媒体设备和舞台布景知说,开始在谈话令人尴尬的沉默与伯明翰打开Media的创始人,该项目格伦纽曼。

“我们只是谈论家庭生活,并很快意识到马特的儿子和我的兄弟都是自闭症,”她说。

这两位艺术家决定探索VR作为一种自然的方式来传达另类的感知模式。克拉克开始更有目的地观察他的儿子,看着是什么吸引了这个男孩。克拉克回忆说:“他会稍微打开窗帘,只是研究一下尘埃,好像它就像一团漂浮在周围的星球。”两人还招募了Zeli和Kruse。

克鲁斯描述了,除其他事项外,当一些东西在空中移动时,她看到它似乎正在画出一条穿越太空的路径,给每个时刻延长了一段时间。(其他人也提出改变时间感知是自闭症的一个显着特征。)

该团队选择专注于Clark的儿子和Zeli发现的美丽,并将这些想法转化为一系列自然场景,包括蝴蝶。“从这个[积极的]角度来看,没有人会想过谈论自闭症,”克鲁斯说。“叙述总是集中在困难,或者是自闭症思维的奇怪,可能是戏剧性的差异。”他们开发的小插曲作为艺术引人注目,无论他们对自闭症有什么或不可以说什么。

在Beholder的一个预览场景中,雨落在地板上,发出慵懒的涟漪;在另一个,叶子轻轻地落在地上。另一方面,我缩小了老鼠的体型,但却因为巨大的草叶在头顶上摇曳而敬畏。

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