آشنایی بیشتر با نمایشگرهای سربند – بخش اول

آشنایی بیشتر با نمایشگرهای سربند – بخش اول

by with No Comment مقالات آموزشی

نمایشگر سربند (Head-Mounted Display)، دستگاه نمایشی است که توسط کاربر روی سر بسته می‌شود. این دستگاه شامل واحد نمایشی کوچک است که در مقابل چشمان کاربر قرار می‌گیرد. این دستگاه‌ها به صورت کلی دارای دو نمایشگر هستند که به صورت جداگانه مقابل چشم‌ها قرار می‌گیرند. یک نمایشگر سربند استفاده‌های مختلفی دارد که از میان آنها می‌توان به بازی، شبیه سازی پرواز، مهندسی و پزشکی اشاره کرد. نمایشگر سربند بخش اصلی از هدست‌های واقعیت مجازی و افزوده به شمار می‌رود. مدل دیگری از نمایشگر‌های سربند با نام Optical Head-Mounted Display وجود دارد. این مدل از نمایشگر به کاربر که از آن استفاده می‌کند اجازه می‌دهد که از درون آن اشیا به وجود آمده را مشاهده کند.

نگاه کلی

یک دستگاه نمایشگر سربند به صورت کلی شامل یک یا دو واحد نمایشگر کوچک، لنز و آینه‌های نیمه شفاف درون عینک، لبه و کلاه است. واحد‌های نمایش کوچک شده و شاید شامل لامپ پرتوی کاتدی (CRT)، ال سی دی (LCD)، Liquid Crystal On Silicon، یا دیود نورگسیل ارگانیک (OLED) باشند. برخی از سازنده‌ها از ترکیب چندین نمایشگر بسیار کوچک برای رسیدن به وضوح تصویر بهتر و افزایش میدان دید استفاده می‌کنند. نمایشگر‌های سربند می‌توانند صرفا وظیفه نمایش تصاویر تولید شده کامپیوتری (CGI) را بر عهده داشته باشند یا تصاویری از دنیای فیزیکی را نمایش دهد. همچنین این نمایشگرها می‌توانند از ترکیب این دو شیوه استفاده کنند. بسیاری از دستگاه‌های نمایشگر سربند صرفا می‌توانند تصاویر کامپیوتری را نمایش دهند که از آن به عنوان تصاویر مجازی یاد می‌شود. برخی از نمایشگر‌های سربند می‌توانند تصاویر مجازی تولید شده را به دنیای واقعی اضافه کنند. از این ویژگی به عنوان واقعیت افزوده (Augmented Reality) یا واقعیت ترکیبی (Mixed Reality) نیز یاد می‌شود. ترکیب دید از دنیای واقعی و تصاویر تولید شده کامپیوتری می‌تواند با نمایش آنها از طریق آینه‌های بازتابی انجام شود و نمایی از دنیای واقعی مشاهده شود. این متود به صورت کلی به نام بینایی نوری شناخته می‌شود. ترکیب دید از دنیای واقعی همراه با تصاویر کامپیوتری می‌تواند شامل ویدیو ضبط شده از دوربین و ترکیب آن با تصاویر کامپیوتری نیز باشد.

نمایشگر‌های سربند بصری

یک نمایشگر سربند بصری می‌تواند شامل یک میکسر و بخشی از آینه‌های نقره‌ای باشد. این دستگاه می‌تواند تصاویر مصنوعی را نمایش داده و اجازه دهد که تصاویر واقعی از لنز عبور کرده و در نهایت کاربر آن را مشاهده کند. متود‌های مختلفی برای نمایشگر‌های سربند که شباهات زیادی به عینک دارند و از درون آن می‌توان بیرون را به خوبی مشاهده کرد. البته می‌توان تمام این متود‌ها را به دو دسته مختلف آینه‌های خمیده و هدایت امواج تقسیم کرد. متود آینه‌های خمیده توسط Laster Technologies و Vuzix در محصولات Star 1200 استفاده می‌شود. سیستم هدایت امواج نیز سال‌ها است که مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مصارف و پیاده‌سازی‌

از استفاده‌های اصلی نمایشگرهای سربند می‌توان به نظامی، دولتی، پزشکی و تجاری (دارو، بازی‌های ویدیویی، ورزش و…) اشاره کرد.

 

ویتنام مجازی
ویتنام مجازی

پیاده سازی نظامی (نیروهای هوایی، زمینی و استفاده‌های تاکتیکی)

در سال  1962 شرکت هواپیماسازی هیوز، یکی از نمونه‌های اولیه نمایشگر سربند را با اندازه هفت اینچ تولید کرد که سیگنال تلویزیون را روی عینکی شفاف نمایش می‌داد. نمایشگرهای سربند بعد از آن به صورت گسترده درون اتاقک خلبان هواپیما و هلیکوپتر‌های مدرن مورد استفاده قرار گرفت. این دستگاه‌ها معمولا به صورت کامل درون کلاه خلبان پیاده سازی می‌شوند که شامل سایه‌بان محافظ نیز می‌شد. این کلاه‌ها همچنین شامل دوربین دید در شب نیز بودند. نظامیان، پلیس و آتش‌نشانان از نمایشگر‌های سربند برای مشاهده اطلاعات تاکتیکی مثل نقشه یا تصاویر حرارتی در میدان دید خود استفاده می‌کنند. از استفاده‌های جدید نمایشگر‌های سربند می‌توان به یگان چتبرباز اشاره کرد. در سال 2005، نمایشگر سربند Liteeye برای استفاده پیاده نظام معرفی شد که بسیار مقاوم، ضد آب و با وزن کمی تولید شده بودند. این نمایشگر به راحتی به کلاه سربازان متصل می‌شد. این نمایشگر جایگزین دوربین دید در شب بود که با استفاده از سیستم مخصوص به مرکز پردازش قابل حمل متصل می‌شد. این نمایشگر شفاف می‌توانست از استاندارد نمایشگر‌های سربند بهره برده و همچنین از قابلیت‌های واقعیت افزوده نیز استفاده کند. این طرح به گونه‌ای  بهبود داده شده بود که بتواند اطلاعات را با جزئیات بسیار بالا در نور‌های مختلف محیطی به نمایش درآورد. این نمایشگر مصرف انرژی بسیار پایینی دارد و صرفا با استفاده از چهار باتری AA می‌تواند 35 ساعت کار کند در حالی که این انرژی از طریق یک سیم USB منتقل می‌شود. آژانس پژوهش‌های پیشرفته دفاعی (DARPA) همچنان به سرمایه‌گذاری برای انجام تحقیقات در زمینه واقعیت افزوده و نمایشگر‌های سربند ادامه می‌دهد و استفاده اصلی از این پروژه‌ها در زمینه صنعت هوا و فضا خواهد بود.

مهندسی
مهندسی

مهندسی

مهندسان و دانشمندان از نمایشگرهای سربند برای ایجاد برجسته بینی از طراحی به کمک کامپیوتر استفاده می‌کنند. واقعیت مجازی برای طراحی و مهندسی و استفاده از ارتباطات انسانی در طرح، به کلید اصلی تبدیل خواهد شد. این ویژگی به مهندس‌ها و طراحان اجازه می‌دهد تا اشکالات موجود در طرح را مشاهده کرده و آن را برطرف کنند در حالی که هنوز نمونه اولیه فیزیکی تولید نشده است. استفاده از نمایشگرهای سربند برای واقعیت مجازی شاهد بازخورد‌های متفاوتی بوده. نمایشگرهای سربند به صورت کلی برای تعامل‌های یک فرد طراحی می‌شوند. از نمایشگرهای سربند برای نگهداری از سیستم‌های بسیار پیچیده نیز استفاه می‌شود. این دستگاه می‌توانند نمایی شبیه سازی شده به صورت اشعه ایکس ارائه کنند و تکنسین نگهداری دید بسیار بهتری از قطعات تشکیل دهنده دستگاه خواهد داشت. در این راهکار معمولا از واقعیت افزوده نیز استفاده می‌شود.

دارو، پزشکی و تحقیقات
دارو، پزشکی و تحقیقات

دارو، پزشکی و تحقیقات

نمایشگرهای سربند معمولا در جراحی نیز کاربرد دارند. این نمایشگرها می‌توانند ترکیبی از اطلاعات رادیوگرافی، اکسن‌ها، MRI را در میدان دید طبیعی پزشک جراح قرار دهند. همچنین این محصول‌ها می‌تواند برای بی‌هوشی مورد استفاده قرار گیرند و متخصص می‌تواند به راحتی ارگان‌های مهم بدن و رگ‌ها را بدون دشواری پیدا کند. پزشک در حین جراحی همه علائم حیاتی بیمار را در میدان دید خود خواهد داشت. برای انجام تحقیقات در دانشگاه معمولا از نمایشگرهای سربند برای مطالعات دیداری، حفظ تعادل، شناختی و علوم اعصاب استفاده می‌شود. در سال 2010 از این ابزار برای پیگیری و اندازه گیری و حتی شناخت ضربه مغزی استفاده می‌شد. در تست‌های ردیابی بصری، از واحد نمایشگر سربند با قابلیت ردیابی حرکت چشم روی شی متحرک در یک الگوی ثابت استفاده می‌شود. افرادی که با مشکل ضربه مغزی مواجه نباشند می‌توانند بدون هیچ مشکلی حرکات را با چشم دنبال کنند و دچار خطا نشوند.

بازی‌ها و ویدیو

نمایشگرهای سربند با قیمت پایین برای استفاده در بازی‌های سه بعدی و برنامه‌های تفریحی قابل تهیه هستند. یکی از نمایشگر‌های سربند اولیه که به صورت تجاری عرضه شد با نام Forte VFX1 شناخته می‌شود که در نمایشگاه CES 1994 معرفی شد. دستگاه VFX-1 از نمایشگر برجسته بین، ردیاب حرکات سر با سه محور و هدفون استریو استفاده می‌کرد. یکی دیگر از پیشگامان دیگر در این زمینه نیز شرکت شناخته شده سونی بود. آنها در سال 1997 توانستند Glasstron را به بازار عرضه کنند. این دستگاه در واقع یک وسیله جانبی احتیاری بود که از سنسور موقعیتی استفاده می‌کرد و به کاربر اجازه می‌داد که محیط اطراف را مشاهده کند. این دستگاه با حرکت به دور چشم، حرکت خود چشم، می‌توانست حس عمق و غوطه وری را برای کاربر ایجاد کند. یکی از استفاده‌های اولیه این تکنولوژی در دنیای بازی، MechWarrior 2 بود که به کاربر اجزاه می‌داد از Sony Glasstron یا واحد ورودی و خروجی مجازی iGlass برای ایجاد زاویه دید جدیدی استفاده کند. کاربر می‌توانست در اتاقک خلبان از چشم های خود برای دیدن میدان نبرد استفاده کند.برند‌های مختلفی از عینک‌های ویدیویی می‌توانند به دستگاه‌های جدید ویدیویی و دوربین‌های DSLR متصل شوند و به همین دلیل می‌توان از آنها به عنوان نسل جدیدی از نمایشگر یاد کرد. از آنجا که این عینک‌ها می‌توانند نور‌های محیطی را فیلتر کنند، سازندگان فیلم و عکاس‌ها می‌توانند نمای بسیار بهتری از تصاویر را مشاهده کنند.

هدست واقعیت مجازی Oculus Rift در واقع نمایشگر سربندی است که توسط Palmer Luckey در شرکت Oculus VR توسعه داده شد. استفاده اصلی این نمایشگر سربند در بازی‌های ویدیویی بود. همچنین HTC Vive نیز نمایشگر سربند واقعیت مجازی است که با همکاری مستقیم شرکت‌های HTC و Valve ساخته شد. HTC Vive دارای ویژگی‌هایی مثل ردیابی در مقیاس اتاق و کنترل‌های حرکتی بسیار دقیق بود. سونی نیز هدست‌های واقعیت مجازی با نمایشگر سربند با نام Playstation VR را برای استفاده با کنسول Playstation 4 عرضه کرد. مایکروسافت نیز توانست بعد از آن پلتفرم Windows Mixed Reality را توسعه دهد. این پلتفرم می‌توانست از هدست‌های مختلف ساخته شده توسط شرکت‌هایی مثل HP، سامسونگ و … پشتیبانی کند.

 

vr in sport
vr in sport

ورزش

سیستم نمایشگر‌های سربند توسط Kopin Corp و گروه BMW برای رانندگان فرمول یک توسعه داده شد. یک نمایشگر سربند اطلاعات بسیار مهم از مسابقه را به راننده ارائه می‌کند در حالی که دید نسبت به جاده و دیگر رانندگان مختل نخواهد شد. متخصصان و مهندسان مربوط به هر تیم می‌توانند اطلاعات مد نظر را با استفاده از یک رادیو دو طرفه به راننده ارائه کنند. شرکت Recon Instruments نیز عینکی با استفاده از دو نمایشگر سربند را برای استفاده در ورزش اسکی ارائه کرد. این دستگاه از سیستم عامل اندروید برای کنترل و ارائه اطلاعات استفاده می‌کرد.

تمرین و شبیه‌سازی

یکی دیگر از استفاده‌های اصلی نمایشگر‌های سربند در زمینه تمرین و شبیه سازی است که اجزاه می‌دهد فضای مجازی برای تمرین کننده به وجود آید. این فضا‌ها می‌تواند برای این افراد در زندگی واقعی بسیار خطرناک یا حتی گران قیمت باشد. تمرین با استفاده از نمایشگر‌های سربند استفاده‌های بسیار مختلفی دارد که می‌تواند به رانندگی، خلبانی و دیگر شبیه‌سازی‌ها اشاره کرد. البته استفاده طولانی مدت از این فناوری می‌تواند باعث به وجود آمدن علائمی خاص شود. این علائم باید قبل از استفاده مجدد تمرین حل شود تا شبیه سازی بتواند بهترین عملکرد خود را ارائه دهد.

تشریح کامل واقعیت مجازی درمانی

شواهد واقعیت مجازی درمانی در توان‌بخشی عصبی شناختی و سلامت روان – ژورنال : Frontiers in Human Neuroscience

by مقالات آموزشی
[vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

اضطراب، فوبیاها و آسیب استرسی پس از سانحه

اضطراب می­‌تواند در ذات خود فراگیر شود (یعنی اختلال فراگیر شده اضطراب GAD) و با ویژگی اضطراب طولانی مدتی که بر روی شی خاصی متمرکز نیست شناخته می‌­شود، یا بیشتر متمرکز بر حضور یا انتظار شی خاص یا موقعیتی خاص است (یعنی فوبیاها). شواهد اولیه از استفاده واقعیت مجازی در GAD نشان دادند که ترکیب آرمیدگی، مواجهه کنترل شده و مایه‌­کوبی استرس ممکن است به بیماران در سازگاری با استرسورها و منابع نگرانی مختلفی کمک کنند. علاوه بر این، ترکیب بیوفیدبک (مثلا ضربان قلب و واکنش الکترو-ترمال پوستی) ممکن است به شناسایی منابع خاص نگرانی و هیجانات کمک کند و برای تعدیل ویژگی‌­های خاص محیط­‌های VR مورد استفاده قرار بگیرد.

علی­رغم شواهد محدود در استفاده از واقعیت مجازی درمانی در GAD، تاییداتی در استفاده از VR در طیفی از دیگر اختلالات اضطراب شامل هراس‌­های خاص، اختلال پانیک و هراس‌­های اجتماعی وجود دارد. واقعیت مجازی درمانی امروزه، به خصوص برای هراس­ها، از مواجهه درمانی کنترل شده‌­ای استفاده می­‌کنند که به بیمار اجازه می‌­دهد حس حضور در محیط مجازی غوطه‌­ور کننده­ و تعاملی را القا کند که رفتارهای اجتنابی را به حداقل رسانده و درگیری هیجانی را تسهیل ببخشد. این محیط مجازی همچنین محرک حسی را به صورت کنترل شده توسط درمانگر به بیمار ارائه می­کند و بیمار را به شکلی تدریجی با محرک رو به رو می‌­کند. یکی دیگر از مزیت‌­های واقعیت مجازی درمانی توانایی آن در بازسازی موقعیت‌­هایی است که نمی­‌توانند به شکل «در محل» دوباره تجربه شوند (مثلا موقعیت­های تروریستی یا جنگی). واقعیت مجازی درمانی می­تواند به عنوان جایگزینی برای مواجهه خیالی استفاده شود، بدین معنا که بیماران PTSD دیگر نیازی به تکیه کردن بر خیال­‌پردازی درونی خود برای تصویرسازی از واقعه را ندارند. یکی از محدودیت­های بالقوه مواجهه خیالی درمانی این است که درمانگر هیچ کنترل یا دانشی از آنچه بیمار واقعا در خیال خود فرامی‌خواند ندارد. در حالیکه در محیط مجازی، محرک ارائه شده می­‌تواند به دقت کنترل و پایش شود. مانند بیماران مبتلا به هراس (فوبیا)، مواجهه درمانی مبتنی بر واقعیت مجازی می‌­تواند به شکلی خاص برای بیماران مبتلا به PTSD پراستفاده باشد، به خصوص برای آنهایی که اجتناب و ناکامی در درگیرشدن با درمان، فرایند درمانی ایشان را به تعویق و تاخیر می­‌اندازد. تاثیر واقعیت مجازی درمانی در درمان PTSD غالبا در جمعیت­های نظامی مورد بررسی قرار گرفته است. یک بررسی نظام­‌مند نتیجه گرفت که واقعیت مجازی درمانی دقیقا به اندازه مواجهه سنتی برای PTSD موثر است. هفت بررسی از ده بررسی موجود در مقاله گونکالوس (Goncalves) دریافتند که محیط‌­های واقعیت مجازی به شکلی معنادار علائم PTSD را در مقایسه با گروه کنترل کاهش داده‌­اند، اما تفاوت معناداری در علائم بین واقعیت مجازی درمانی و مواجهه درمانی سنتی مشاهده نشد.

در حالیکه ادبیات موجود در زمینه استفاده از واقعیت مجازی درمانی برای فوبیاها، اختلالات پانیک و PTSD امیدبخش بوده‌­اند، چند محدودیت باید در نظر گرفته شوند. میربروکر (Meyerbroker ) اشاره کرده است که واقعیت مجازی به عنوان یک ابزار درمانی برای ارزیابی سخت است چراکه معمولا با دیگر تکنیک­‌ها ترکیب می­‌شود. این امر مزیت­‌های واقعیت مجازی برای بیمار را به شکل بالقوه می‌­پوشاند. علاوه بر این بیشتر بررسی­ها تکالیف رفتاری اجتناب را شامل نکرده­‌اند که می‌­تواند در نشان دادن تعمیم‌­پذیری نتایج به دنیای واقعی کمک­ کننده باشد.

اضطراب، فوبیاها و آسیب استرسی پس از سانحه
اضطراب، فوبیاها و آسیب استرسی پس از سانحه

شیزوفرنی

به عنوان یک ابزار ارزیابی، واقعیت مجازی امکان شاخت محیط­‌های منحصر به فرد را ایجاد کرده و به محققان اجازه می­‌دهد به شکلی بهتر مناطق خاص مغزی که در شیزوفرنی تحت تاثیر قرار می­گیرند را شناسایی و درک کنند. تصور می­‌شود که خطاهای انقیاد (Binding Errors) که در طول فرایند رمزگذاری حافظه اپیزودی رخ می­‌دهد مسئول نقوص حافظه در کیس‌­های شیزوفرنی هستند. بدین معنا واقعیت مجازی قادر است با فراهم کردن موقعیت­‌ها یا تکالیف خاص برای بیماران، مناطقی از مغز را اذیت کند که مسئول نقوص انقیاد هستند. برای مثال یک بررسی توسط لدوکس و همکاران در سال 2013 انقیاد متنی (Contextual Binding) در شیزوفرنی را با استفاده از fMRI در طول یک تکلیف جهت­یابی در شهری مجازی مورد بررسی قرار دادند (تکلیف به شکل پیدا کردن فروشگاه از مدرسه بود). نتایج آنها فعالسازی معنادار کمتری را بین بیماران در مقایسه با گروه کنترل در Middle frontal gyrus سمت چپ و همپوکامپ چپ و راست نشان داد. لودکس پیشنهاد کرد که این فعال‌سازی کمتر نشانگر این است که محتوا و بافت زمینه (متن) به درستی به هم مرتبط نشده‌­اند و بناربراین بر ایجاد یک نقشه شناختی بازنمایی کننده تاثیر می­‌گذارند. این اتفاق نشانگر نقصی در انقیاد متنی بود.

VR به عنوان یک ابزار توان‌بخشی پتانسیل منحصر به فردی را برای مواجه کردن افراد با محیط­های توان‌بخشی کنترل شده دارد و فرد را قادر به تعامل در یک دنیای مجازی می‌­کند. به واقع دنیاهای مجازی می­توانند برای بیماران کمتر رعب‌­آور باشند چرا که تکلیف را برایشان به شکل تدریجی افزایش داده و بدین شکل می‌­توانند همکاری در توانبخشی را افزایش دهند. به طور خاص از واقعیت مجازی درمانی برای بهبود کارکرد شناختی، مهارت‌­های فنی و حرفه­ای در بیماران شیزوفرنی استفاده شده است. با این حال، شاید یکی از مهم‌­ترین نقش‌­های واقعیت مجازی درمانی کم کردن نقص‌های مهارت­‌های اجتماعی مرتبط با شیزوفرنی باشد. در شکل سنتی، تمرین مهارت‌­های اجتماعی با استفاده از نقش­ بازی کردن (Roleplay) در کم کردن این نقوص موثر بوده است اما نقش بازی کردن مهارت­‌های اجتماعی محدودیت­‌های خاص خود را نیز دارد. برای مثل نیاز به گروه مناسب دارد که ممکن است اضطراب اجتماعی و علائم منفی دیگری را تولید کند که نهایتا به بینش ضعیف فرد بیمار ختم شوند. تکنیک­‌های مبتنی بر VR جایگزین مناسبی برای تکنیک­‌های سنتی نقش ­بازی کردن هستند. در این تکنیک­‌ها از جهانی که بوسیله کامپیوتر تولید شده اما واقع­‌گرایانه و سه بعدی است در کنار آواتارهای انسان­‌مانند استفاده می‌­شود که می­‌توانند به محرک هیجانی را فراهم کنند. چنین تکنیک‌­های مبتنی بر واقعیت مجازی می­‌توانند برای بازیادگیری مهارت­‌های محاوره‌­ای (یعنی شروع کردن مکالمه، شکستن سکوت و تمیز دادن حالت­‌های چهره) بسیار موثر باشند.

درحالی‌که واقعیت مجازی پتانسیل زیادی برای نقش داشتن در درمان شیزوفرنی دارد، شواهد برای استفاده از آن مورد بحث است. سوالاتی وجود دارد که آیا اثرات واقعیت مجازی خود به طور مستقیم بر بیماری تاثیر می‌­گذارند، یا شاید واقعیت مجازی اثری کاهنده بر هم­‌ابتلایی‌­های دیگر روانپزشکی مانند اضطراب یا افسردگی که می­توانند توهمات شنیداری یا بینایی در مبتلایان به شیزوفرنی را شروع کنند دارد. از آنجایی که هنوز در روزهای آغازین واقعیت مجازی درمانی قرار داریم، نیاز است نقش دقیق واقعیت مجازی در درمان­‌های شیزوفرنی و محدودیت‌­های آن مشخص گردد.

شیزوفرنی
شیزوفرنی

منبع : Frontiers in Human Neuroscience

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2017.00053/full

[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row]
واقعیت مجازی درمانی چیست؟ - بخش سوم، روان‌درمانی

واقعیت مجازی درمانی چیست؟ – بخش سوم، روان‌ درمانی

by with No Comment مقالات آموزشی

مواجهه درمانی

استفاده از تکنولوژی واقعیت مجازی به خصوص در زمینه مواجهه درمانی مفید است. روشی که در آن بیماران به آرامی در معرض محرک‌های آسیب زا قرار خواهد گرفت. در محیط مجازی، بیماران می‌توانند با اطمینان خاطر با ترس خود به تعامل پرداخته و اطلاعات بیشتری از آن کسب کنند. محققان برای انجام اینکار نیاز به دسترسی به نسخه اصلی این هراس‌ها نخواهند داشت.

یک مثال بسیار موفق مواجهه درمانی با استفاده از واقعیت مجازی را می‌توان به درمان اختلالات استرسی پس از آسیب روانی یا PTSD را به پروژه عراق مجازی نسبت داد. در این راهکار درمانی، بیمار از نمایشگر سربند و یک کنترلر استفاده می‌کند. بیمار در این شبیه سازی ماشینی را درمحیط شبیه سازی شده مجازی از کشور عراق، افغانستان و آمریکا هدایت می‌کند. با قرار گرفتن ایمن در محیطی آسیب زا، بیماران یاد می‌گیرند که اضطراب خود را کاهش دهند. طبق بررسی‌های انجام شده از پروژه عراق مجازی، مطالعه‌ای خاص نشان داد که علائم اختلالات استرسی پس از آسیب روانی به صورت متوسط با کاهش پنجاه درصدی روبرو شده و بیش از هفتاد و پنج درصد از شرکت کنندگان نیز پس از اتمام دوره کاملا درمان می‌شوند. مواجهه درمانی با استفاده از واقعیت مجازی به صورت معمول برای درمان هراس‌های خاص به خصوص ترس در مورد حیوانات و حشرات کوچک مورد بهره برداری قرار می‌گیرد. بیماران معمولا ترس خاصی نسبت به حیوانات و حشرات کوچک مثل عنکبوت یا سوسک دارند که به راحتی می‌توان از نسخه مجازی آنها در محیط مجازی استفاده کرد. درمانگر نیازی ندارد که برای درمان ترس از حیوان یا حشره واقعی استفاده کند. از این تکنیک به صورت آزمایشی برای درمان دیگر هراس‌ها مانند ترس از صحبت کردن در مکان‌های عمومی و ترس از فضاهای بسته نیز استفاده شده است. در سال 2011، سه محقق در دانشگاه یورک مدلی کم هزینه از مواجهه درمانی با استفاده از واقعیت مجازی را معرفی کردند که از آن برای درمان هراس‌های مختلف در محیط خانه استفاده می‌شود.

 

توان‌بخشی مجازی

کلمه توان‌بخشی مجازی اولین بار در سال 2002 توسط پروفسور Daniel Thalmann و پروفسور Grigore Burdea استفاده شد. از نظر این دو، این اصطلاح هم برای فیزیوتراپی و هم برای مداخلات شناختی کاربرد دارد که می‌تواند شامل اختلال استرسی پس از آسیب روانی، هراس‌ها، اضطراب و فراموشی باشد. از سال 2008 “جامعه” توان‌بخشی مجازی توسط انجمن بین المللی توان بخشی مجازی مورد پشتیبانی قرار گرفته است.

توان‌بخشی مجازی مفهومی در روانشانسی است که در آن بیمار درمانی را دریافت می‌کند که کاملا بر اساس تمرینات شبیه سازی شده و یا واقعیت مجازی انجام می‌شود. اگر هیچ درمانی به شکل سنتی انجام نشود، از آن به عنوان توان‌بخشی بر اساس واقعیت مجازی یاد خواهد شد. در غیر این صورت توان‌بخشی مجازی در واقع مکملی برای راهکار‌های درمانی سنتی خواهد بود. امروزه، اکثر افراد در زندگی روزمره خود از محیط مجازی استفاده می‌کنند و حداقل یک چهارم جمعیت کل کره زمین نیز از اینترنت استفاده می‌کنند. در نتیجه باید گفت که توان‌بخشی مجازی یا به صورت کلی توان‌بخشی بازی (Game Rehabilitation) از طریق کنسول‌های بازی کاملا مرسوم شده است. در حقیقت توان‌بخشی مجازی حالا بسیار بیشتر از روش‌های سنتی برای درمان برخی از اختلالات مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از عواملی که باید در توان‌بخشی مجازی بیشتر مورد توجه قرار گیرند شامل حساسیت فرهنگی، امکان دسترسی و توانایی اقتصادی برای استفاده از این درمان است.

توان‌بخشی مجازی
توان‌بخشی مجازی

مزایا

توان‌بخشی مجازی نسبت به راهکارهای سنتی مزایای زیادی دارد که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت:

  • این درمان می‌تواند سرگرم کننده باشد و از این رو برای بیمار جذاب خواهد بود.
  • این اقدامات نتیجه عینی اثر بخشی درمانی را ارائه می‌کند. ( سرعت اندام، دامنه حرکت، میزان خطا و نمرات بازی)
  • این داده‌ها به صورت شفاف توسط کامپیوتری که شبیه سازی را انجام می‌دهد، ذخیره خواهد شد. این اطلاعات می‌تواند از طریق اینترنت در دسترس قرار بگیرد و برای مدت نامحدودی ذخیره گردد.
  • بنابراین توان‌بخشی مجازی را می‌توان در خانه بیمار نیز انجام داد و مراحل را از دور تحت نظر قرار داد.
  • بیمار حس می‌کند که درگیر فرآیند درمان شده است.
  • تاثیرگذاری و عملکرد بسیار خوب برای بیمارستان و کاهش هزینه برای آنها.
  • تاثیرگذاری بسیار خوب واقعیت مجازی برای کاهش درد
  • کاهش هزینه دارو و تجهیزات

معایب

توان‌بخشی مجازی و واقعیت مجازی دارای معایبی نیز هست:

  • دستگاه‌های واقعیت مجازی برای استفاده اصلا راحت نیستند.
  • برای همه بیماران با علائم خاصی از بیماری قابل استفاده نیست.
واقعیت مجازی درمانی چیست؟ - بخش دوم، تاریخچه

واقعیت مجازی درمانی چیست؟ – بخش دوم، تاریخچه

by with No Comment مقالات آموزشی

واقعیت مجازی درمانی اولین بار به عنوان یک مفهوم توسط Max North در مقاله‌ای با نام محیط‌های مجازی و اختلالات روانی در سال 1994 معرفی شد. پایان نامه دکترای او در سال 1995 با همین مضمون انجام شد، او سپس در سال 96 اولین کتاب شناخته شده در زمینه واقعیت مجازی درمانی را منتشر کرد. تکنولوژی پیشگام واقعیت مجازی درمانی او در واقع ایده‌ای بود که از سال 92 شکل گرفته بود که توسط بودجه تحقیقاتی ارتش آمریکا پشتیبانی می‌شد.

اولین تحقیقات در زمینه واقعیت مجازی درمانی توسط Ralph Lamson در سال 93 تا 94 میلادی انجام شد. او که فارق التحصیل دانشگاه کالیفرنیای جنوبی بود در آن مقطع زمانی در شرکت بهداشت و درمان آمریکایی کایزر پرمننته فعالیت می‌کرد. Lamson اطلاعات مربوط به تحقیقات اولیه خود را در سال 1993 منتشر کرد. او به عنوان یک روانشناس بیشتر نگران جنبه‌های پزشکی و درمانی استفاده از این تکنولوژی بود. اینکه بیماران چگونه با استفاده از این تکنولوژی درمان شوند نیز بسیار برای او حائز اهمیت بود. مجله Psychology Today در سال 1994 با انتشار مقاله‌ای اعلام کرد که آزمایش‌های انجام شده توسط Lamson در سال 1993-1994 روی بیش از 90 درصد از بیماران موفق بوده است. او در سال 1993 کتابی با نام درمان مجازی را نوشت که البته در سال 1997 منتشر شد و شامل توضیحات بسیار کاملی از این شیوه درمانی بسیار مدرن و تاثیرگذاری آن بود. در سال 1994-1995 او توانست با استفاده از همین شیوه درمانی، مشکل ترس از ارتفاع خودش را نیز درمان کند. او این شیوه درمانی را نیز روی چهل نفر دیگر پیاده سازی کرد. بلافاصله در سال 1994-1995 متخصص کامپیوتری به نام Larry Hodges که در Georgia Tech در زمینه واقعیت مجازی کار می‌کرد مطالعه روی واقعیت مجازی درمانی را با همکاری Max North آغاز کرد. Max North در این زمان گزارشی مربوط به ترس از ارتفاع در مورد شبیه سازی واقعیت مجازی از قالیچه پرنده را گزارش کرده بود. Hodges تلاش کرد تا Lamson را برای همکاری استخدام کند اما این تلاش موفقیت آمیز نبود. بعد از آن او همکاری خود را با Barbara Rothbaum آغاز کرد. Rothbaum در واقع یک روانشناس بود که در دانشگاه Emory گروه‌های تست واقعیت مجازی درمانی را مدیریت می‌کرد. او در این درمان توانسته بود به نرخ موفقیت 70 درصدی از میان پنجاه درصدی که توانسته بودند تست را به اتمام برسانند، دست پیدا کند.

پروژه عراق مجازی
پروژه عراق مجازی
پروژه عراق مجازی - Bravemind
پروژه عراق مجازی – Bravemind

در سال 2005، فردی به نام Skip Rizzo از موسسه فناوری‌های خلاق دانشگاه کالیفرنیا توانست بودجه‌ای برای توسعه ابزاری را برای استفاده در بازی Full Spectrum Warrior به دست آورد که برای درمان اختلال استرسی پس از آسیب روانی (PTSD) استفاده می‌شد. پس از آن پروژه عراق مجازی بر اساس بودجه ONR مورد ارزیابی و بهبود قرار گرفت که توسط Virtual Better inc. پشتیبانی می‌شود. پروژه عراق مجازی توانست برای بهبود حال بیش از 70 درصد مبتلایان به اختلال استرسی پس از آسیب روانی موفق عمل کند. در حال حاضر این پروژه به عنوان درمانی استاندراد توسط موسسه اضطراب و افسردگی آمریکا مورد تایید قرار گرفته است. در حال حاضر هنوز از واقعیت مجازی درمانی به صورت محدود استفاده می‌شود در حالی که هزینه بسیار مناسب و تاثیرگذاری بسیار قابل توجهی دارد. در حال حاضر ONR بودجه دوازده میلیون دلاری برای نمایش قدرت و مقایسه واقعیت مجازی درمانی با شیوه‌های دیگر را تخصیص داده است. آزمایشگاه‌های نظامی از تعداد نسبتا زیادی آزمایشگاه واقعیت مجازی درمانی استفاده می‌کنند تا بتوانند اختلال استرسی پس از آسیب روانی را درمان کنند. به همین خاطر می‌توان گفت که واقعیت مجازی درمانی به یکی از شیوه‌های اصلی برای درمان اختلالات اضطرابی تبدیل شده است و همچنین محبوبیت استفاده از آن برای درمان بی خوابی، اعتیاد و افسردگی در حال افزایش است.

واقعیت مجازی درمانی چیست؟ - بخش اول

واقعیت مجازی درمانی چیست؟ – بخش اول

by with No Comment مقالات آموزشی

درمان با استفاده از واقعیت مجازی یا واقعیت مجازی درمانی (VRT) که همچنین با نام درمان غوطه وری واقعیت مجازی، شبیه سازی برای درمان، مواجه درمانی بر پایه واقعیت مجازی و رفتار درمانی شناختی با استفاده از کامپیوتر شناخته می‌شود در واقع راهکاری برای استفاده از فناورب واقعیت مجازی برای روانشناختی یا کاردرمانی و تاثیرگذاری در توان‌بخشی است. بیمارانی که از واقعیت مجازی درمانی استفاده می‌کنند درون محیطی دیجیتالی قرار می‌گیرند که وظایفی برای درمان بیماری‌های روانی خاص در آن طراحی شده است.

این تکنولوژی می‌تواند شامل استفاده از یک کامپیوتر و کیبورد ساده تا هدست‌های پیشرفته واقعیت مجازی باشد. این درمان به صورت گسترده به عنوان جایگزینی برای مواجه درمانی در نظر گرفته می‌شود که در آن بیمار با نمایش‌های مجازی بدون خطر از محرک‌های آسیب زا به منظور کاهش ترس در تعامل خواهند بود. این شیوه تاثیرگذاری فوق العاده‌ای در زمینه درمان اختلال استرسی پس از آسیب روانی (PTSD) دارد. یکی دیگر از کاربردهای نوین واقعیت مجازی، درمان اختلالات مربوط به اضطراب و اختلالات وسواس فکری-جبری است. واقعیت مجازی درمانی همچنین برای بهبود بیمارانی که با سکته مواجه شدند نیز کاربرد دارد. در این درمان به بیمار کمک می‌شود تا کنترل عضلات خود را افزایش دهد. همچنین از این شیوه درمانی برای بهبود دیگر اختلالات مثل خود زشت‌انگاری و اوتیسم نیز استفاده می‌شود.

تشریح کامل واقعیت مجازی درمانی
تشریح کامل واقعیت مجازی درمانی

تشریح کامل واقعیت مجازی درمانی

واقعیت مجازی درمانی از برنامه‌های کامپیوتری مخصوص، دستگاه‌های غوطه مجازی و محیط‌های مصنوعی استفاده می‌کند تا تجربه‌ای خاص را برای بیمار شبیه سازی کند. سپس این تجربه می‌تواند تجزیه و تحلیل شده و برای درمان اختلالات روانشناختی بیمار استفاده شود. بسیاری از ترس‌های محیطی، واکنش در مقابل خطرات محیطی مثل ارتفاع، صحبت در فضای عمومی، پرواز، ایجاد ارتباط در فضای نزدیک معمولا توسط محرک‌های دیداری و شنیداری ایجاد می‌شوند. در درمان هایی بر اساس واقعیت مجازی، دنیای مجازی راهکاری برای ارائه محرک‌های مصنوعی و کنترل شده برای انجام درمان را ارائه می­دهد. همچنین درمانگر قادر به نظارت روی واکنش بیمار خواهد بود. بر خلاف شیوه‌های رفتاردرمانی شناختی سنتی، درمان با استفاده از واقعیت مجازی مستلزم تنظیم محیط مجازی است که برای مثال می‌توان از افزودن بو با امکان کنترل شدت آن، اضافه کردن و تنظیم ارتعاشات و … اشاره کرد که به پزشک اجازه می‌دهد تا محرک‌ها و میزان تحریک آنها را برای اندازه گیری واکنش هر بیمار به خصوص تعیین کند. سیستم‌های مبتنی بر درمان واقعیت مجازی ممکن است امکان پخش مجدد صحنه‌های مجازی را با امکان تغییر یا بدون امکان آن تنظیم کند تا بیمار به این محیط‌ها عادت کند.

پزشکی که از شیوه مواجه درمانی مبتنی بر واقعیت مجازی استفاده می‌کند می‌تواند یکی از دو راهکار را برای افزایش شدت درمان اتخاذ کند. اولین راهکار به عنوان طغیان یا غرق کردن (Flooding) شناخته می‌شود که در واقع شدید‌ترین رویکرد درمانی است. در این رویکرد از شدید ترین محرک‌ها برای ایجاد اضطراب استفاده خواهد شد. برای سربازان جنگی که از اختلال استرسی پس از آسیب روانی رنج می‌برند این شیوه بدین معنی است که آنها باید در محیطی مجازی قرار گیرند که در آن ابتدا آسیب دیدن همرزمان خود را مشاهده کنند و سپس از محرک‌های استرسی کمتری مانند صدای میدان جنگ استفاده کرد. در سمت مقابل آنچه که از آن به عنوان مواجهه تدریجی (Graded Exposure) یاد می‌شود، رویکردی آرام‌تر مورد استفاده قرار خواهد گرفت. این این شیوه از حداقل عوامل تحریک کننده استفاده می‌شود. مواجه درمانی با واقعیت مجازی در مقایسه با شیوه‌های دیگر مثل مواجهه در محل (In-vivo Exposure) دارای نکاتی مثبتی است. از این نکات مثبت می‌توان به تجربه بسیار واضح و بدون هیچ ریسکی اشاره کرد. واقعیت مجازی درمانی پتانسیل بسیار زیادی دارد و این پتانسیل جایی خود را نشان می‌دهد که می‌تواند تقریبا 90 درصد افراد مراجعه کننده را به درمانی قطعی و با هزینه کمتر از نصف درمان رفتاری شناختی برساند. این نوع درمان برای افرادی که با مشکل اختلال استرسی پس از آسیب روانی مواجه هستند، بهترین عملکرد را ارائه می‌کند.

به تازگی پیشرفت‌هایی در زمینه پزشکی واقعیت مجازی صورت گرفته. واقعیت مجازی در واقع غوطه ورسازی کامل بیمار در دنیای مجازی است. اینکار با استفاده از هدست‌های پیشرفته انجام می‌شود که از نمایشگر‌های LED در لنز هدست استفاده می‌کنند. در واقع باید گفت که واقعیت مجازی درمانی تفاوت عمده ای با پیشرفت‌های اخیر در واقعیت افزوده دارد. در واقعیت افزوده با استفاده از عوامل مصنوعی، دید کاربر نسبت به دنیای واقعی بهبود پیدا می‌کند. در حقیقت واقعیت افزوده برای کار کردن دنیایی مجازی را تشکیل نمی‌دهد بلکه از دنیای واقعی استفاده کرده و اطلاعات، اشیا و یا نکاتی دیگر که به صورت مصنوعی تولید می‌شوند را در میدان دید کاربر به وجود خواهد آورد. واقعیت افزوده ویژگی‌های بسیار منحصر به فردی دارد و ثابت شده که برای درمان ترس‌های خاص می‌توان از آن استفاده کرد. بدین ترتیب که بیمار بدون ترس از ریسک‌ها می‌تواند همانند واقعیت مجازی درمانی با ترس خود مواجه شود. همچنین واقعیت افزوده می‌تواند از لحاظ هزینه‌های برنامه نویسی باعث صرفه جویی شود.

واقعیت مجازی درمانی چیست؟ – بخش ششم

by with No Comment مقالات آموزشی

درمان ضایعات مغزی

واقعیت مجازی درمانی می‌تواند پتانسیل بسیار خوبی برای درمان بیماران غفلت یک سویه داشته باشد. این مورد شامل بهبود تکنیک‌های تشخیص و مکمل تکنیک‌های توان‌بخشی باشد. تکنیک‌های تشخیصی که در حال حاضر وجود دارد به صورت کلی شامل آزمایش قلم و کاغذ مثل آزمایش ترکیبی خط هستند. گرچه این آزمایش‌ها امکان تشخیص دقیق را فراهم نمی‌کند پیشرفت در واقعیت مجازی درمانی اثبات کرده که روش‌های تشخیصی به هیچ وجه کامل نیستند. Dvorkin et al. از سیستم دوربینی استفاده کرده که کاربر را در دنیای مجازی غوطه ور می‌کند و سپس از طریق ردیاب حرکات بازو و دست، بیمار را ملزم به درک یا جا به جایی شی در دنیای مجازی می‌کند. این تکنیک نشان داد که آزمایش‌های قلم و کاغذ تشخیصی نسبتا دقیق در مورد بیماران غفلت یک سویه ارائه کند. اما واقعیت مجازی درمانی امکان نقشه برداری دقیقی را در یک فضای سه بعدی امکان‌پذیر می‌کند. این شیوه مناطقی از فضا را نشان می‌دهد که در ابتدا تصور می‌شد که بیمار نسبت به آن غفلت دارد اما در حقیقت بیمار کمی آگاهی از آن داشته است. بیماران ده ماه بعد از جلسه اول اندازه گیری به حال خود رها شدند در حالی که در این بین از شیوه های توانبخشی سنتی استفاده می‌کرددند. بسیاری از آنها بی توجهی کمتری به آزمایش واقعیت مجازی نشان دادند در حالی که هیچ پیشرفت قابل توجهی در آزمون کاغذ و قلم نداشتند. واقعیت مجازی درمانی همچنین اثبات کرد که در توانبخشی بیمارانی که با ضایعه‌ای همچون غفلت یه سویه مواجه شدند، موفق عمل می‌کند. مطالعه‌ای با حضور بیست و چهار فرد مبتلا به غفلت نیمکره‌ای مغز انجام شد. گروه کنترل در این آزمایش شامل دوازده نفر بود که از راهکارهای سنتی برای درمان آنها استفاده شد اما در سمت مقابل گروه واقعیت مجازی قرار داشت که برای درمان آنها از سه دنیای مجازی با وظایف مختلف استفاده شد. این دنیاهای مختلف و وظایف آنها به شرح زیر است:

  • پرنده و توپ. در این دنیا بیمار توپی را که در هوا است را لمس کرده و آن را به سمت پرنده‌ای پرت می‌کند.
  • نارگیل. در این دنیا بیمار در حال حرکت سعی می‌کند تا نارگیلی که در حال سقوط از یک درخت را بگیرد.
  • کانتینر. در این دنیا بیمار سعی می‌کند تا کانتینر را به سمت دیگری انتقال دهد.

هر کدام از بیماران در گروه واقعیت مجازی سه هفته درمان شدند. هر هفته شامل پنج روز درمان به اندازه سی دقیقه بود. گروه کنترل نیز همین زمان را در درمان‌های سنتی پیگیری کردند. بیمارانی که واقعیت مجازی درمانی را پشت سر گذاشته بودند نتایج بسیار بهتری را در تست‌های نهایی نمایش دادند. بدین ترتیب می‌توان گفت که واقعیت مجازی می‌تواند تاثیرگذاری بسیار بیشتری نسبت به توان‌بخشی سنتی داشته باشد اما هنوز هم به تحقیقات بیشتری در این زمینه نیاز است.

نگرانی‌ها

نگرانی‌های اخلاقی مختلفی در مورد استفاده و توسعه از شبیه سازی وقایت مجازی برای کمک به بیماران که با مشکلات روانی مواجه هستند، وجود دارد. یک نمونه از این نگرانی‌ها را می‌توان به عوارض جانبی احتمالی و عوارض موثر در استفاده از واقعیت مجازی نسبت داد. برخی از این عوارض جانبی شامل بیماری سایبری ( نوعی حالت سرگیچه و تهوع ناشی از تداخل چندحسی) اختلالات ادراکی- حرکتی و برانگیختگی باشد. اگر این عوارض جانبی به اندازه کافی شدید و گسترده باشد، باید با استفاده از متود‌های موجود برای کاهش آنها اقدام کرد. یکی دیگر از نگرانی‌های اخلاقی در مورد این درمان این است که پزشک‌ها چگونه باید گواهینامه مخصوص برای واقعیت مجازی درمانی را دریافت کنند؟ با توجه به اینکه شیوه درمانی مذکور بسیار مدرن است شاید پزشک‌های زیادی تجربه مناسب برای واقعیت مجازی درمانی را نداشته باشند. بر اساس اطلاعات منتشر شده توسط Rizzo et al. در سال 2003، تکنولوژی واقعیت مجازی به عنوان ابزاری برای درمان باید توسط متخصصان با تجربه مورد استفاده قرار گیرد و نباید از آن به عنوان راهکاری برای جذب مشتری و بیمارانی جدید استفاده کرد. یکی دیگر از نگرانی‌های موجود در مورد این شیوه نوین درمانی، هزینه‌های ناشی از آن است. از آنجا که استفاده از واقعیت مجازی در حوزه علم و پزشکی بسیار جدید است، هزینه تجهیزات مربوط به آن بسیار بیشتر از راهکار‌های سنتی است. در حالی که هر روز شاهد افزایش هزینه‌های درمانی هستیم، استفاده از واقعیت مجازی نیز می‌تواند باعث بیشتر شدن آن شود. صرف نظر از مزایای واقعیت مجازی درمانی برای توان‌بخشی، هزینه تجهیزات برای پیاده سازی آن می‌تواند مانعی برای استفاده از آن توسط همه بیماران باشد.

واقعیت مجازی درمانی چیست؟ – بخش پنجم

by with No Comment مقالات آموزشی

تاثیرگذاری

درمان‌های کاملا تصادفی و کنترل شده در زمینه ترس از ارتفاع در Kaiser Permanente نشان دهنده تاثیرگذاری 90 درصدی واقعیت مجازی درمانی است. این مطالعات در سال 1993-1994 انجام شده بود که شامل چهل بیمار بود. در میان این چهل بیمار، سی و هشت نفر نشانه‌هایی از کاهش ترس از ارتفاع را نمایش دادند. تحقیقات نشان داده که واقعیت مجازی درمانی به بیماران این امکان را می‌دهد که بر ترس خود در محیط ارتفاع مجازی غلبه کنند، ترسی که در دنیای واقعی با آن مشکل دارند. افزایش تدریجی ارتفاع و خطر در محیط مجازی باعث افزایش اعتماد به نفس بیمار می‌شود و حالا بیمار می‌تواند بر ترس خود غلبه کند. مداخلاتی که با استفاده از واقعیت مجازی درمانی انجام می‌شود، باعث خواهد شد که بیمار فرآیند توانمند سازی را طی کند. فناوری شبیه سازی واقعیت مجازی خود را در درمان که نیاز به مهارت دارد نشان خواهد داد. بر خلاف روبرو شدن با تهدیدها و یا ترس‌ها حالا بیمار به صورت تدریجی در محیطی مجازی با آنها روبرو خواهد شد. از واقعیت مجازی برای طیف وسیعی از درمان‌ها می‌توان استفاده کرد که تاثیرگذاری آن ارتباط مستقیم با طبیعی بودن محیط دارد تا کاربر بتواند در آن غوطه ور شده و نسبت به آن واکنش نشان دهد. مطالعه‌ای دیگر برای اثربخشی واقعیت مجازی درمانی در معالجه پرسنل ارتش آمریکا که در جنگ عراق حضور داشتند انجام شده است. این تحقیق با استفاده از چهل و دو سرباز از که از اختلال استرسی پس از آسیب روانی شدید مواجه بودند انجام شد. این افراد قبلا در آزمایش هایی برای تشخیص سطح اختلال شرکت کرده بودند. با اینکه بیست و دو نفر از این افراد آزمایش را به صورت کامل انجام ندادند، نتایج به دست آمده در مورد افراد باقی مانده بسیار خوب بود. این افراد بعد از مطالعه، تحت آزمایش‌های تشخیصی یکسان قرار گرفتند که شامل چند جلسه مواجه درمانی با استفاده از واقعیت مجازی و البته واقعیت مجازی درمانی بود. این آزمایش‌ها نشانگر کاهش نشانه‌های اختلال استرسی پس از آسیب روانی در بیماران بود. بعد از سه ماه نیز آزمایشگاه‌های دیگری انجام شد. نتایج این آزمایش نیز نشان داد که پانزده نفر از بیست نفر حاضر در برنامه درمانی تقریبا پنجاه درصد بهبود پیدا کردند. نتایج امیدوار کننده این آزمایش نشان می‌دهد که واقعیت مجازی درمانی می‌تواند به عنوان شیوه‌ای کارآمد برای اختلال استرسی پس از آسیب روانی شناخته شود. واقعیت مجازی از ابزار‌های واقعی در تمرین استفاده می‌کند که برای بهبود حرکت اندام فوقانی بدن و عملکرد شناختی بیماران موثر است. بدین ترتیب این درمان می‌تواند راهکاری نوآورانه در توانبخشی عصبی پس از سکته مغزی باشد. در این مطالعه، گروه‌های آزمایشی اثرات درمانی بیشتری را که وابسته به زمان است را نشان داده.

توسعه مداوم

فردی به نام Larry Hodges، که عضو سابق Georgia Tech و عضو حاضر دانشگاه کلمسون است در کنار Barbara Rothbaum از دانشگاه اموری، تحقیقات بسیار گسترده‌ای در زمینه واقعیت مجازی درمانی انجام دادند. آنها چندین ثبت اختراع در این زمینه انجام داده و حتی شرکتی به نام Virtually Better, inc. را افتتاح کردند. وزارت دفاع آمریکا همچنان بودجه‌ای را برای تحقیقات واقعیت مجازی درمانی در نظر می‌گیرد و به صورت فعال از واقعیت مجازی برای درمان اختلال استرسی پس از آسیب روانی  استفاده می‌کند.

نرم‌افزار BRAVEMIND

در سال 2014 از واقعیت مجازی به عنوان ابزار درمانی طولانی استفاده شد که از این نرم‌افزار به عنوان BRAVEMIND یاد می‌شود. از این برنامه برای در معرض قرار دادن افراد نظامی در مقابل اضطراب پرواز، صحبت در مقابل جمعیت و ترس از ارتفاع استفاده شد.  از این برنامه برای قربانیان تجاوز جنسی، نبرد و پزشکان نظامی استفاده شد. این فناوری در همکاری محققان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و آزمایشگاه تحقیقات ارتش آمریکا ساخته شد. در سال 2004 اشاره شده بود که تقریبا 40 درصد از سربازان ارتش آمریکا با اختلال استرسی پس از آسیب روانی مواجه شدند اما از این مقدار تنها 23 درصد به دنبال راهکار پزشکی برای درمان آن هستند. پزشک‌های دانشگاه اموری یکی از شاخص‌های این آسیب را اجتناب توصیف کردند و اشاره کردند که به همین خاطر است که بیماران به دنبال راهکاری برای بهبود شرایط خود نیستند.

چرا واقعیت مجازی درمانی بهتر از درمان سنتی است؟

در درمان از طریق مواجهه طولانی مدت لازم است که بیمار چشم‌های خود را ببندد و اتفاقات ممکن را با جزئیات زیاد تصور کند. در این درمان ممکن است که شدت محرک‌ها در طول زمان کاهش پیدا کند. در برنامه BRAVEMIND البته درمان از طریق مواجهه طولانی مدت متفاوت است. در این درمان بیمار محیط را تصور نمی‌کند بلکه با پوشیدن هدست مخصوص در محیط مجازی بسیار مشابه قرار خواهد گرفت. این هدست شامل دو صفحه نمایش (هر کدام برای یک چشم)، هدفون و رهیاب موقعیت مجهز شده است. این رهیاب محیط نمایش داده شده به بیمار را بر اساس موقعیت قرار گیری سر تعیین می‌کند. در کنار آن برای تجربه بهتر از کنترلر‌های مختلف برای شبیه سازی بهتر و طبیعی‌تر شدن تجربه استفاده می‌شود. پزشک متخصص، محرک‌هایی استرس‌زا مانند شلیک اسلحه، انفجار و … را در محیط مجازی بر اساس تشخیص خود شبیه سازی خواهد کرد. پزشک همچنین می‌تواند شرایط صوتی و تصویری و حتی روشنایی را بر اساس توضیحات بیمار تغییر دهد. محققانی که فناوری BRAVEMIND را توسعه دادند، طبق گزارش اعلام کردند که در یک آزمایش که روی بیست بیمار انجام شد که اختلالات استرسی پس از آسیب روانی از 54.4 درصد در هر جلسه درمانی به 35.6 درصد کاهش پیدا کرده بود. در مطالعاتی که روی 24 سرباز حاضر در ارتش آمریکا صورت گرفت، تنها بعد از هفت جلسه درمانی بیش از 45 آنها هیچ نشانه‌ای از اختلال استرسی پس از آسیب روانی را نمایش ندادند و 62 درصد نیز به بهبود نشانه‌های این بیماری بودند. BRAVEMIND شامل چهارده محیط متفاوت مثل سنگر‌های ارتشی، بازارهای عراقی و جاده‌های صحرایی بود. طرفداران این تحقیق اشاره می‌کنند که با وجود بازی‌های ویدیوئی که نکات مشابه‌ای دارند، این تکنولوژی می‌تواند برای بیماران بسیار جذاب باشد و نسبت به راهکارهای درمانی مشابه بسیار بهتر عمل کند. آنها همچنین معتقد هستند که تحقیق در مورد اختلال استرسی پس از آسیب روانی دارای زیر گروه‌هایی است که ممکن است به این درمان واکنش متفاوتی نشان دهند و به همین خاطر ایجاد تنوع در این درمان می‌تواند گزینه بسیار مناسبی باشد.

واقعیت مجازی درمانی چیست؟ – بخش چهارم

by with No Comment مقالات آموزشی

اهداف درمانی

افسردگی

در فوریه 2006، موسسه ملی بهداشت و سلامت بالینی بریتانیا توصیه کرد که واقعیت مجازی درمانی برای استفاده در NHS در سراسر این کشور و البته ولز در دسترس قرار گیرد. این درمان برای بیمارانی که دارای بیماری افسردگی خفیف و متوسط هستند جایگزین تجویز داروها خواهد شد. بدین ترتیب اولین انتخاب برای درمان این بیماران، واقعیت مجازی درمانی خواهد بود. بعضی از مناطق از این درمان استفاده کرده و برخی دیگر نیز در حال آزمایش هستند. دانشگاه اوکلند در نیوزلند، تیمی به سرپرستی دکتر Saly Merry در حال توسعه یک بازی کاملا جدی و البته فانتزی در زمینه درمان شناختی-رفتاری هستند که برای رفع افسردگی در بین نوجوانان استفاده خواهد شد. این بازی که Sparx نام دارد، دارای ویژگی‌هایی برای کمک به مبارزه با افسردگی است. در این بازی بیمار نقشی یک شخصیت را برعهده می‌گیرد که در یک دنیای خیالی حضور دارد. این محیط همراه با افکار منفی و تکنیک‌های یادگیری برای مدیریت افسردگی خواهد بود که شخصیت اصلی بازی با آن آشنا خواهد شد و بدین ترتیب بیمار تمام این نکات را تجربه خواهد کرد.

اختلالات تغذیه و خود زشت‌انگاری

از واقعیت مجازی درمانی برای بهبود بیمارانی با اختلالات تغذیه و البته خود زشت‌انگاری یا بدریخت انگاری بدنی (Body Dysmorphia) استفاده می‌شود. در یکی از مطالعاتی که در سال 2013 انجام شد، شرکت کنندگان وظایف مختلفی را در فضای واقعیت مجازی انجام دادند که پیاده سازی آن بدون این تکنولوژی امکان پذیر نبود. این وظایف شامل نشان دادن دلایلی برای رسیدن به وزن مورد نظر بیمار، مقایسه شکل واقعی بدن آنها بر اساس نماد های ایجاد شده از روی بدن و تغییر یک بازتاب مجازی از بدن برای مطابقت با اندازه واقعی بدن آنها بود.

ترس از ارتفاع

مطالعه منتشر شده در موسسه روانپزشکی Lancent ثابت کرد که واقعیت مجازی درمانی می‌تواند به بهبود ترس از ارتفاع کمک شایانی کند.

کاردرمانی

  • اوتیسم

واقعیت مجازی نشان داده است که مهارت‌های اجتماعی جوانان مبتلا به اوتسیم با استفاده از این درمان بهبود پیدا می‌کند. در یک مطالعه، شرکت کنندگان در محیط‌های مختلف مجازی یک نماد مجازی را کنترل کرده و کار های مختلف اجتماعی را مانند ملاقات با افراد جدید، مصاحبه و مناظره را انجام دادند. محققان دریافتند که شرکت کنندگان در زمینه‌های تشخیص عاطفی در صدا و چهره و همچنین در نظر گرفتن افکار افراد دیگر بهبود پیدا کردند. شرکت کنندگان همچنین چندین ماه پس از مطالعه دوباره مورد بررسی قرار گرفتند تا مشخص شود آنها چه قدر حس می‌کنند که پیشرفت کرده و درمان برای آنها موثر بوده است. مطالعات مختلفی برای تاثیرگذاری کاردرمانی انجام شده است.

  • اختلال استرسی پس از آسیب روانی

امکان این وجود دارد که برای بیمارانی که از اختلال استرسی پس از آسیب روانی رنج می‌برند از واقعیت مجازی درمانی استفاده کرد. محیط واقعیت مجازی این امکان را به بیماران می‌دهد تا موقعیت‌های مبارزه در میدان جنگ را در شرایط بسیار سخت دوباره تجربه کنند در حالی که درمانگر در این مراحل روی آنها نظارت دارد. به صورت کلی اختلال استرسی پس از آسیب روانی بین سربازانی که در میدان جنگ حاضر بودند، بسیار شایع است. البته هر حادثه‌ای می‌تواند باعث ایجاد این عارضه در انسان‌ها شود. برخی از محققان معتقد هستند که واقعیت مجازی درمانی، راهکاری بسیار خوب و تاثیرگذار برای این بیماران است چون می‌تواند دقیقا همان اتفاق و عکس العملی که بیمار داشته را بازسازی کند. این شیوه باعث می‌شود که بیمار تعامل بسیار بیشتری با شیوه درمانی داشته باشد و در نتیجه خاطره موجود از سانحه بهتر فعال شود که برای از بین بردن ترس‌های شرطی الزامی است.

  • سکته

واقعیت مجازی درمانی همچنین می‌تواند کاربرد هایی در جنبه فیزیکی کاردرمانی داشته باشد. برای بیماران سکته مغزی، فناوری‌های مختلف واقعیت مجازی می‌تواند به کنترل بهتر گروه‌های مختلف عضلانی کمک کند. درمان معمولا شامل بازی‌هایی است که با کنترلرهای حسی مدیریت می‌شوند و نیاز به حرکات مناسب دارند، مانند پخش پیانو با دست مجازی. کنسول بازی Wii ساخته شده توسط شرکت محبوب نینتندو در واقعیت مجازی درمانی به عنوان یک شیوه مورد استفاده قرار گرفته است.

درد‌های مزمن

واقعیت مجازی نشان داده که برای درمان دردهای مزمن بسیار موثر عمل می‌کند. البته تا به امروز مطالعات و تحقیقات کمی در این زمینه انجام شده است. بیمارانی که با دردهای مزمن روبرو هستند می توانند از جلسات واقعیت مجازی درمانی استفاده کنند در حالی که نگران عوارض جانبی مثل سردرد، سرگیجه یا حالت تهوع نباشد. این عوارض جانبی معمولا در استفاده از هدست های واقعیت مجازی بسیار شایع است.

توانبخشی

واقعیت مجازی می‌تواند به بیماران برای بهبود تعادل و مشکلات حرکتی ناشی از سکته مغزی یا ضربه به جمجمه کمک کند. در مطالعه واقعیت مجازی که انجام شده، کمترین مزیت آن نسبت به راهکارهای سنتی نشان دهنده تاثیرگذاری آن است. این تحقیقات نشان می‌دهد که بیماران تحت نظر واقعیت مجازی درمانی صرفا بعد از دو ماه بعد از معاینه پزشکان، قابلیت‌های حرکتی بهتری داشتند. تحقیقات دیگر نیز نتایج رضایت بخشی را نمایش داده است. برای مثال بیمارانی مبتلا به فلج مغزی که تحت نظر این شیوه درمانی توانستند به نتایج مناسب دست پیدا کنند.

از دست دادن حافظه و فراموشی

واقعیت مجازی می‌تواند به راحتی مرزهای بین دنیای واقعی و مجازی را از بین ببرد و به همین خاطر جراحان می‌توانند از آخرین هدست‌های واقعیت مجازی برای تعامل در این محیط برای دیدن ارگان های بدن به صورت سه بعدی استفاده کنند. امکان تغییر تصویر در هر لحظه بین محیط سه بعدی و تصویرهای سه بعدی وجود دارد.

photo_2020-01-21_12-32-14

چشم انداز آینده تحقیقاتی واقعیت مجازی درمانی درکنار تعدیل عصبی غیرتهاجمی و تصویربرداری عصبی Frontiers in Human Neuroscience

by مقالات آموزشی

این بررسی تا اینجا شواهد استفاده از واقعیت مجازی درمانی در جمعیت­‌های گوناگون بالینی را به عنوان ابزاری جدا یا ضمیمه مداخلات معمول توان‌بخشی عصبی مورد تفحص قرارداده است. با این یک سوال باقی می­‌ماند؛ آیا می‌­توان اثرات مثبت واقعیت مجازی را به تکنیک‌­های تعدیل عصبی مانند tDCS افزود، و یا آیا ممکن است ترکیب این فناوری‌­ها روش هدفمندتری برای پایش اثرات واقعیت مجازی بوسیله روش­های تصویربرداری مغزی غیرتهاجمی مانند fNIRS و EEG را فراهم کند؟

افزودن واقعیت مجازی درمانی به tDCS

تحریک فراجمجمه­‌ای جریان مستقیم روش نو ظهوری برای تحریک مغزی غیرتهاجمی است که از جریان الکرتیکی شدت پایین مستقیم برای تعدیل تحریک‌­پذیری نورون­‌های غشری و شبکه­‌های مرتبط با آنها استفاده می­‌کند. بوسیله قرار دادن آند مثبت یا کاتد منفی بر روی پوست سر tDCS می­‌تواند تحریک­‌پذیری نورون‌­های قشری زیری را به شکل خاص قطبی تسهیل (tDCS آندی) و یا مهار (tDCS کاتدی) کند. به دلیل چنین اثر تعدیل عصبی قدرتمندی، tDCS معمولا به عنوان ضمیمه قبل (آفلاین) یا در طول (آنلاین) درمان توانبخشی برای بهبود عملکرد شناختی حرکتی در افراد سالم و یا جمعیت بالینی مورد استفاده قرار گرفته است.

در تئوری، استفاده از tDCS در کنار واقعیت مجازی درمانی برای افزوده شدن توان‌بخشی عصبی به نظر تکمیل کننده می‌­رسد. بررسی که توسط لی و چان در سال 2014 انجام شد مشاهده کرد که پس از 15 جلسه واقعیت مجازی درمانی با tDCS کاتدی آنلاین بر روی قشر حرکتی آسیب ندیده بیماران سکته زیرآستانه شدید، جمعیت مورد بررسی نسبت به گروه شم بهبود در مقیاس‌­های بالینی خاص مربوط به سکته، تست عضله دستی و ایندکس بارتل را نشان دادند. سپس کیم و همکاران در سال 2014 نشان دادند که اضافه کردن tDCS آنلاین آندی بر روی قشر حرکتی آسیب ندیده در کنار واقعیت مجازی درمانی نه تنها کارکرد دست بالایی را بهبود بخشید، بلکه تحریک پذیری قشری‌نخاعی در بیماران سکته­‌ای زیرآستانه شدید را افزایش داد.

در مقابل یافته­‌‌های اشاره شده، نتایج متناقضی توسط ویانا و همکاران در سال 2014 گزارش شد که اثرات ترکیب واقعیت مجازی با tDCS آفلاین آنودی بر روی قشر حرکتی بیماران سکته‌­ای در طول 15 جلسه 1 ساعته واقعیت مجازی درمانی مقایسه کرد. در حالی‌که نتایج هیچ تفاوت آماری در اندازه­‌گیری­های بالینی مختص سکته (ارزیابی فاگل-میر، ارزیابی حرکتی ولف) در کارکرد بازوی بالایی بین بیمارانی که tDCS واقعی دریافت کرده بودند نسبت به گروه شم نیافت، باید به یاد داشت که بیش از 50% از بیمارانی که tDCS آنودی به همراه واقعیت مجازی درمانی دریافت کردند از لحاظ بالینی بهبودهای معناداری را در اسپاسم مچ دست پس از درمان نشان دادند. بر اساس این یافته‌­های محدود VR و tDCS، می­توان دید که اعمال tDCS در طول واقعیت مجازی درمانی فاکتوری معنادار در تقویت اثرات واقعیت مجازی درمانی به تنهایی است، که در ترکیب tDCS و توان‌بخشی عصبی نیز اینگونه است. گرچه ترکیب واقعیت مجازی و تعدیل عصبی (tDCS) بیشتر در اختلالات حرکتی اعمال شده است، با توجه به بهترین دانشمان می‌­توان گفت که هیچ بررسی شناخته شده‌­ای در زمینه ترکیب این دو فناوری برای اختلالات شناختی و خلقی وجود ندارد. بنابراین درمانگرانی که از اکنون استفاده از واقعیت مجازی درمانی را در اختلالات روانی و خلقی اتخاذ کرده‌­اند به شکل بالقوه می­‌توانند از استفاده همزمان VR و tDCS برای افزودن مزیت­‌های درمانی فراتر از واقعیت مجازی درمانی به تنهایی بیشترین استفاده را ببرند.

احتمال دارد که اثرات ترکیبی VR و tDCS تحت تاثیر ترکیب فاکتورهای گوناگونی باشد. برای مثال: 1) خصوصیت­های عمومی جمعیت (مثلا مناطق تحت تاثیر در مغز)؛ 2) پارامترهای tDCS مانند مکان قرارگیری الکترود (منطقه متاثر یا غیرمتاثر)، قطبیت (آنودی یا کاتدی)، زمانبندی اعمال tDCS (آنلاین یا آفلاین). در چنین مواقعی که تاثیرمداخلات ترکیبیVR و tDCS وابسته زمانبندی و مکان قرارگیری است (یعنی کی و کجا را تحریک کنیم)، روشی برای شناسایی و پایش تغییرات در کارکردهای نوروفیزیولوژیک در حین دریافت درمان توسط بیمار برای بهینه سازی اثرات مداخله حیاتی است. از این رو روش­های تصویربرداری عصبی می­توانند برای پایش پیشرفت درمان واقعیت مجازی مورد استفاده قرار بگیرند که در بخش بعدی خواهیم دید.

پایش واقعیت مجازی درمانی با تصویربرداری عصبی

تغییرات نوروفیزیولوژیک مرتبط با توان‌بخشی عصبی با استفاده از واقعیت مجازی را می­‌توان با روش­‌های غیرتهاجمی و پرتابل تصویربرداری عصبی مانند fNIRS و یا EEG اندازه‌­گیری کرد تا تغییرات در واکنش­‌های همودیناکیک مغزی یا امواج مغزی نوسانی مشخص سازند. استفاده از fNIRS به خصوص به عنوان ابزاری برای اندازه‌­گیری آنلاین واکنش­‌های همودینامیک مغزی در طول توان‌بخشی عصبی توجه‌­ها را به خود جلب کرده است (برای بررسی­ها مقالات ایرانی و همکاران در سال 2007 و یا فراری و کواریشما در سال 2012 را مطالعه کنید). استفاده از fNIRS به عنوان روش تصویربرداری عصبی متکی بر اصل جفت شدن عصبی-عروقی است که افزایش جریان خون منطقه‌­ای مغزی (دقیقا یعنی افزایش و کاهش در هموگلوبین اکسیژنه شده) را که توسط فعال‌سازی عصبی القا شده اندازه­‌گیری می‌­کند. می­‌توان این روش را با واکنش­‌های وابسته به سطح اکسیژناسیون خون اندازه­‌گیری شده توسط fMRI قیاس کرد. اندازه­گیری فعالسازی قشری بوسیله تکنیک­های fMRI و fNIRS نتایج شدیدا همبسته‌­ای را هم در تکالیف شناختی و هم در تکالیف حرکتی نشان می‌­دهند. در حالی‌که استفاده از تکنیک­‌های fNIRS در حال محبوبیت یافتن است، مدت­ها است از تکنیک EEG برای اندازه‌­گیری تغییرات در امواج مغزی گوناگون  (یعنی گاما، آلفا، بتا، تتا و دلتا) که هرکدام به شکلی متفاوت تحت تاثیر خلق، بیداری، بیماری‌­های نورولوژیک و آسیب مغزی قرار می­‌گیرند استفاده شده است. هم fNIRS و هم EEG مزایای زیادی نسبت به fMRI دارند، قابل حمل هستند، استفاده از آنها نسبتا کم هزینه است و با دقت زمانی زیاد به راحتی قابل به کارگیری هستند. علاوه بر این نسل جدیدی از سیستم­‌ها اکنون با باتری عمل کرده، بی­‌سیم هستند و به اندازه یک گوشی هوشمند کوچک شده­‌اند،  برای اندازه‌­گیری‌­های سرپایی و بدون اتصال مطابق با رویکردهای نوروارگونومیک ایده‌­آل هستند.

درحالی‌که استفاده از تکنیک­‌های fNIRS و EEG در واقعیت مجازی درمانی نسبتا نوپا است، تا به امروز بیشتر بررسی­‌ها بر روی افراد سالم متمرکز بوده‌­اند که نشان‌دهنده پتانسیل برای ظهور بررسی­های بیشتر در جمعیت­های بالینی با محبوبیت یافتن تکنولوژی­‌های تصویربرداری عصبی پرتابل است. استفاده حال حاضر از fNIRS و EEG در واقعیت مجازی دو نقش مطرح دارد: 1) بازخوردی از مناطق فعال شده مغزی در طول درمان را به شکل افزوده پایش و فراهم کند و 2) از fNIRS و EEG به عنوان بخشی از پارادایم رابط کاربری مغز ماشین برای درمان استفاده کند. در تایید نقش اول، تحقیق‌­های بسیاری اثر fNIRS و EEG برای ضبط تغییرات همودینامیکی و نوسانی در طول تکالیف واقعی حرکتی و تصویرسازی حرکتی در محیط­های واقعیت مجازی را مورد بررسی قرار داده‌­اند. این تحقیقات اثربخشی fNIRS و EEG برای شناسایی تغییرات مخصوص به تکلیف در الگوهای همودینامیکی و نوسانی را نشان داده‌­اند.

قابلیت fNIRS و EEG برای شناسایی تغییرات در اندازه­‌گیری­‌های نوروفیزیولوژیک می­‌تواند بازخوردی از محل و سطح فعال‌سازی را ارائه دهد خود می‌­تواند توسط درمانگران و کاربران برای تعیین کردن شدت و پیشرفت درمان مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این بازخورد فعالسازی قشری می­تواند برای شناسایی مناطق بیش یا کم فعال مورد استفاده قرار بگیرد که خود این مناطق را می­‌توان به‌وسیله تکنیک­‌های تعدیل عصبی از قبیل tDCS تعدیل کرد. در تایید نقش دوم، شناسایی مناطق فعالسازی قشری، الگوها و زمان‌بندی فعالسازی قشری با حرکات یا حالا روحی متنوعی مرتبط است که می­‌تواند به عنوان کلاس­بندی کننده برای تمرینات رابط کاربری مغز کامپیوتر به کار گرفته شود. به واقع، بیشتر تحقیقات رابط مغز کامپیوتر تا به امروز استفاده از EEG را به عنوان وسیله اندازه­‌گیری فعال‌سازی قشری برای کنترل عضوی رباتیک یا یک آواتار در محیط واقعیت مجازی استفاده شده است. همچنین روش‌­های رابط مغز کامپیوتر برپایه fNIRS نیز  ترکیب واقعیت مجازی و توانبخشی عصبی با تسهیل بیشتری امکان­پذیر کرده‌­اند. علاوه بر این استفاده همزمان از روش­های رابط کاربری مغز کامپیوتر بر پایه fNIRS و EEG نیز مورد بررسی قرار گرفته‌­اند. این مسئله پتانسیل استفاده از fNIRS را به روشی مشابه نشان می­دهد که در آن واکنش­‌های همودینامیک قشری مرتبط را می­‌توان کلاس­‌بندی کرد و از آن برای کنترل رباتیک یا رابط کاربری کامپیوتری استفاده کرد.

مجله: Frontiers in Human Neuroscience

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2017.00053/full

3169347

علوم اعصابِ واقعیت مجازی از مواجهه مجازی تا پزشکی بدنمند – ژورنال : Frontiers in Psychology

by مقالات آموزشی
[vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

در مقاله فراتحلیلی پیش رو استفاده­های گوناگون واقعیت مجازی برای سلامت رفتاری مورد بررسی قرا گرفته است. برای انجام این کار فراتحلیل­ها و بررسی­های روایتی و نظام­مند که در این زمینه طی 22 ماه اخیر به چاپ رسیده بودند مورد بررسی قرار گرفت. 25 مقاله گوناگون به پتانسیل بالینی این فناوری در تشخیص و درمان اختلالات سلامت روانی اذعان داشته­اند. نه مقاله ادبیات موجود در مورد اثرگذاری VR در درمان روانپزشکی/سلامت روانی را مورد بررسی قرار داده­اند. تمام این مقالات اظهار می­کنند که VR (واقعیت مجازی) برای درمان مشکلات سلامت روانی مناسب است و می­تواند به حوزه­های بسیاری از اختلالات اضطراب و خوردن تا سایکوز و اعتیاد کمک کند.

بیشترین استفاده از VR در سلامت رفتاری در حوزه موجهه درمانی است. در VRE (Virtual Reality Exposure ) مانند مواجهه درمانی کلاسیک بیمار با سلسله مراتب درجه­بندی شده­ای از محرک مواجه می­شود، تنها با این تفاوت که VR جایگزین دیگر تکنیک­های مواجهه (مانند مواجهه در محل و مواجهه خیالی) می­شود. در درمان اختلالات پیچیده اضطرابی معمولا VR با روش­های دیگری مانند تمرینات تنفسی و آرامش­بخش، تمرینات کنترل توجهی و خودمختاری، بیوفیدبک و/یا بازسازی شناختی ترکیب می­شود.

پنج مقاله شامل یک فراتحلیل به طور خاص استفاده از VRE در درمان اختلالات اضطرابی را مورد بررسی قرار داده بودند. داده­های موجود نشان داد که VR قادر است علائم اضطراب را به شکلی معنادار در طیف وسیعی از اختلالات اضطراب شامل فوبیاها، اختلالات استرسی پس از آسیب روانی، اختلالات پانیک و بازارهراسی، اختلالات اضطراب اجتماعی، استرس روانی و اختلالات اضطراب عمومی کاهش دهد. پیامدهای بالینی به طور کلی بهتر از وضعیت گروه ککنترل بوده و با مواجهه درمانی در محل قابل قیاس بودند.

گروه دومی شامل پنج مقاله اثرگذاری VR در درمان اختلالات خوردن و وزن را مورد ارزیابی قراردادند. از VR در این حوزه به دو شکل استفاده می­شود. در شکل اول مواجهه با نشانه­ی محرک بحرانی در VR (برای مثال غذا یا بدن انسان) باعث کاهش سطح اضطراب تولید شده توسط آنها و قطع بازتحکیمی خاطرات بد می­شود. در شکل دوم، از VR برای تسهیل بروزرسانی بازنمایی­های موجود از بدن استفاده می­شود. براساس نظریه جدیدی اختلالات خوردن و وزن ممکن است پیامد اختلال وسیع­تری در یکپارچه­سازی چندحسی باشد که فرد را در خاطره­ای قدیمی از بدن نگه می­دارد. واقعیت مجازی اجازه می­دهد تا بازنمایی اشتباه از بدن بوسیله دو استراتژی متفاوت بروزرسانی شود. در استراتژی اول به نام «تغییر در چارچوب مرجع» شخص در VR وضعیت منفی که با بدن مرتبط است (مانند دست انداخته شدن) را هم به شکل اول شخص و هم سوم شخص دوباره تجربه می­کنند (مثلا به شکل دیدن و حمایت از آواتار خود در دنیای VR). در استراتژی دوم به نام «مبادله بدن» از VR برای القای حس وهمی مالکیت بدنی مجازی با اندازه و شکلی متفاوت استفاده می­شود. با اینکه تعداد بررسی­های کنترل شده موجود در این زمینه از اختلالات اضطرابی کمتر است، این حوزه به سرعت تکامل یافته است. به طور بخصوص چهار کارآزمایی بالینی تصادفی متفاوت، یکی در زمینه اختلالات خوردن، یکی در زمینه چاقی مفرط، یکی در زمینه اختلال پرخوری و یکی در زمینه اختلال پرخوری و پرخوری عصبی نشان دادند که در پیگیری­های انجام شده 6 و 12 ماه بعد، VR اثرگذاری بالاتری از استاندارد طلایی در این حوزه، یعنی درمان رفتاری-شناختی دارد.

 

گروه سومی متشکل از سه مقاله استفاده از VR را در روانشناسی کودکان مورد بررسی قرار دادند. تمرکز اصلی این حوزه براستفاده­های ممکن از این فناوری برای کودکانی که مشکوک به طیف اوتیسم و دیگر اختلالات عصب­رشدی هستند قرار داشته است. در این حوزه داده­ها نشان دهنده شواهد متوسطی از اثرگذاری درمان­های برپایهVR است. در همین رابطه مقاله­ای به طور خاص استفاده از VR برای ارزیابی اختلالات روانپزشکی را مورد بررسی قرار داد و متوجه شد که جهان­های موازی قادر هستند تا نشانه­های روانپزشکی را همزمان القا و ارزیابی کنند. همبستگی معناداری بین اندازه­گیری­های VR و ابزارهای سنتی تشخیصی مشاهده شد. VR همچنین قادر به ارزیابی واکنش­دهندگی به نشانه نیز هستند. VR می­تواند تمایل درونی را در سیگاری­ها، افرادی که الکل مصرف می­کنند، پرخورها و افراد وابسته به کوکائین افزایش دهد.

سه مقاله دیگر استفاده از VR در ازیابی و درمان سایکوز و کنترل درد را مورد بررسی قرار دادند. برای سایکوز، بررسی­های موجود تاثیر VR در ارزیابی چندحسی کارکرد شناختی، شامل شناخت اجتماعی/کفایت و توهمات/ایده­پردازی پارانوید را تاثیید کرده­اند. برای درمان، با وجود امیدبخش بودن بررسی­های موجود، نبود کارآزمایی­های بالینی تصادفی احساس می­شود.

در مورد استفاده از VR در کنترل درد، بررسی­های قدیمی­تر تاثیرگذاری آنرا برای پرت کردن حواس در طول تجربه دردناک، در مورد سوختگی، درد مزمن و درد عمل را نشان داده­اند. یکی از کاربردهای جالب در این زمینه استفاده از VR و تحریک مغزی TDCS برای کنترل درد است که در یک مقاله مورد تمرکز قرار گرفته است.

درکل این فراتحلیل نشان داد که VR ابزار بالینی بسیار قدرتمندی برای سلامت رفتاری است که می­تواند گزینه­های موثری برای ارزیابی و درمان را برای اختلالات سلامت روان بسیاری ارائه دهد. به طور بخصوص 25 فرا تحلیل و بررسی­های روایتی و سیستماتیک نشان دادند که VR در مقایسه با بهترین درمان­های موجود برای اختلالات اضطرابی، اختلالات مربوط به خوردن و وزن و مدیریت درد خود را با کارایی قابل قیاسی نشان می­دهد که تاثیرات بلندمدت خود را دنیای بیرون نیز بسط می­دهد.

واقعیت مجازی به عنوان یک ابزار بالینی

چرا VR یک ابزار موثر بالینی است؟ در بسیاری از مقالات، تمرکز بر روی سطح بالای کنترل­پذیری و شخصی­سازی در این فناوری نوین بوده است. با VR می­توان سطح محتوای مواجهه در­مانی را در محرک مورد ترس تنظیم و کنترل کرد. علاوه بر این درمانگر در کنترل کامل محیط قرار دارد و تجربه بیمار را به خوبی تحت کنترل خود دارد. در آخر اینکه VR بافتی ایمن­تر و شخصی­تر را برای بیمار فراهم کرده و درگیر شدن او با فرایند درمانی را تسهیل می­بخشد.

بر اساس نظر برخی، می­توان VR را یک سیستم تجسمی پیچیده محسوب کرد. شکلی پیچیده از تصور که در القای تجارب و عواطف به اندازه واقعیت تاثیرگذار است.  براساس نتایج فراتحلیلی که اخیرا چاپ شد، حضور و اضطراب با یکدگیر مرتبط هستند. این مزیتی قابل پیش­بینی­تر و کنترل­پذیرتر نسبت به واقعیت است و در عین حال قدرت بیشتری از خاطره و تصویرسازی ذهنی دارد. اما باید در نظر داشت که «حضور» در کنار فرایند درمانی مناسب تاثیرگذار است.

بحث جدیدی که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته این است که VR مکانیسم مشابهی با مغز دارد: شبیه­سازی­های تجسم­یافته.

واقعیت مجازی به عنوان یک فناوری شبیه­ساز

یک فرضیه که روزبه­روز به طرفداران خود می­افزاید «کدگذاری پیش­بینی­کننده» است. بر طبق این فرضیه مغز به شکلی فعال مدلی درونی (شبیه­سازی شده) از بدن و فضای اطراف آنرا در خود حفظ می­کند. این مدل با توجه به درونداد حسی پیش­بینی­هایی را انجام داده و سعی بر این دارد تا مقدار خطای پیش­بینی (یا غافلگیری) را کاهش بدهد.

یکی از اصول کدگذاری پیش­بینی کننده تنظیم و کنترل بدن در دنیا به شکلی تاثیرگذار از طریق ایجاد شبیه­سازی تجسم­یافته از بدن در دنیا بوسیله مغز است. این شبیه­سازی دو خصیصه اصلی دارد: یک اینکه از دیگر مدل­های شناختی که در علوم شناختی مورد استفاده قرار می­گیرند، مانند نقشه­های شناختی تولمن یا مدل­های درونی جانسون و لیرد، متفاوت است چراکه آنها شبیه­ساز تجارب حسی حرکتی هستند. دوم اینکه شبیه­سازی تجسم­یافته شبکه­های چندحسی عصبی را که پیش از این اثر مشابهی را شبیه­سازی یا پیش­بینی کرده بودند را دوباره فعال می­سازد.

این جنبه نه تنها برای اعمال، بلکه برای مفاهیم و هیجانات نیز به کار می­رود. به طور خاص یک مفهوم گروه گسترده­ای از الگوهای چندحسی فعالیت در جوامع گوناگونی از نورون­ها (حسی، حرکتی، لیمبیک و پیشانی) است که از دستیابی به هدف حمایت می­کنند. بنابراین شبیه­سازی یک مفهوم شامل دوباره فعالسازی در مناطق اختصاصی حس­ها در مغز می­شود.

به عقیده برت «مغز معنی را به وسیله پیش­بینی صحیح (پیش­بینی و تطابق) حواس ورودی ایجاد می­کند. حواس به شکلی دسته­بندی می­شوند تا الف) به شکلی موقعیتی عمل­پذیر باشند، ب) بر اساس تجربه گذشته معنادار باشند. وقتی تجارب گذشته مانند خوشحالی برای دسته­بندی آرایه­ای از حواس پیش­بینی شده مورد استفاده قرار می­گیرند و عمل را هدایت می­کنند، فرد آن هیجان را احساس و یا درک می­کند». در این دیدگاه احساس حضور در یک فضا می­تواند به عنوان ابزاری تکاملی برای ردگیری تفاوت میان حواس­پیش­بینی شده و حواس ورودی از دنیای حسی به شکل درونی و بیرونی در نظر گرفته شود.

VR هم به شکل مشابهی عمل می­کند. این دستگاه از فناوری کامپیوتر برای ساخت دنیایی شبیه­سازی شده استفاده می­کند تا فرد در آن بتواند دنیا را مانند دنیای واقعی است دستکاری کرده و مورد جسجتو قرار بدهد. به بیانی دیگر تجربه VR سعی می­کند تا پیامد حسی حرکات شما را پیش­بینی کرده و صحنه­ای مشابه آنچه در دنیای واقعی تجربه می­کنید را نشان دهد. سخت­افزار VR حرکت کاربر را ردیابی می­کند و نرم­افزار آن تصاویر را بر روی نمایشگر تطابق می­دهد تا تغییرات تولید شده توسط حرکت در دنیای مجازی را بازتاب دهد. برای رسیدن به این مهم، سیستم VR هم مانند مغز مدلی (شبیه­سازی) از بدن و فضای اطراف آن را حفظ می­کند. سپس از این پیش­بینی برای تامین درونداد حسی مورد انتظار استفاده می­شود. اگر بخواهیم واقع­بین باشیم باید بگوییم مدل VR سعی می­کند تا مدل مغز را تا جای ممکن تقلید کند: هرچه قدر مدل VR به مدل مغز شبیه­تر باشد، فرد احساس حضور بیشتری را در دنیای مجازی تجربه می­کند.

واقعیت مجازی به عنوان یک فناوری تجسم­یافتگی

همانطور که گفته شد مغز شبیه­سازی­های چندگانه­ای را تولید می­کند تا: الف) وقایع پیش­رو حسی را درون و بیرون از بدن پیش­بینی کرده و ب) بهترین عمل را در جواب وقایع حسی قریب­الوقوع انتخاب کند. موسلی و همکاران پیشنهاد کردند که این شبیه­سازی­ها با داده­های حسی درون یک «ماتریس بدنی» یکپارچه شده تا بازنمایی چندحسی و سوپرامدال از بدن و فضای اطرافش را تولید کنند. محتوای این ماتریس بدنی بوسیله سیگنال­های پیش­بینی کننده بالا به پایین تعریف شده که شبیه­سازی­های چندحسی (حرکتی و حرکتی احشایی) از علل وقایع حسی درک شده را ادغام می­کند. سپس شبیه­سازی­های گوناگون رتبه­بندی می­شوند و بر اساس ارتباط آنها با قصد و نیت خود (توجه انتخابی) در ماتریس بدنی قرار می­گیرند. در همان حال محتوا و اولویت شبیه­سازی­های متفاوت بوسیله خطاهای پیش­بینی پایین به بالا تصحیح می­شوند.

در انتهای این فرایند است که ماتریس بدنی تعیین می­کند که خود در کجا قرار گرفته است. بدین ویسله مغز بدنی را انتخاب می­کند که در نظر او با بیشترین احتمال بدن فرد در آنجا قرار دارد. به عقیده آپس و تساکیریس «بازنمایی ذهنی از ویژگی­های فیزیکی خود فرد نیز احتمالی هستند. بدن فرد بدنی است که بیشترین احتمال «من» بودن را دارد، چراکه دیگر اشیاء به احتمال کمتری دروندادهای حسی مشابهی را برمی­انگیزند. به طور خلاصه، ایده وجود داشتن «خود» دقیق­ترین و صرفه­جویانه­ترین توضیح برای دروندادهای حسی است».

اگر حضور در بدن در نتیجه شبیه­سازی­های گوناگون تجسم­یافته احساس می­شود و VR هم یک فناوری شبیه­سازی است، بنابراین ممکن است بتوان تجربه بدن را بوسیله تخصیص دنیایهای مجازی هدف­دار تغییر داد. ریوا (Riva) اظهار می­کند که «با استفاده از VR، سوژه­ها می­توانند محیط ساخته شده مجازیی را مانند دنیای اطراف خود تجربه کنند (بدن­یافتگی: بدن فیزیکی درون دنیای مجازی قرار می­گیرد) یا آواتارهای ساخته شده برای خود را مانند بدن خود تجربه کنند (تجسم­یافتگی: بدن واقعی با بدن مجازی جایگزین می­گردد). به بیان دیگر، VR قادر است تا مکانیسم­های کدگذاری پیش­بینی کننده مغز را گول بزند و احساسی از حضور در بدنی مجازی را در فضای دیجیتالی اطراف آن به مغز القا کند.

توانایی VR برای قادر کردن افراد به حس کردن آنچه نیستند به شکلی واقعی می­توانند کاربری­های بالینی زیادی برای ساختارسازی، افزایش یا جایگزینی تجربه بدنی داشته باشد. علاوه بر این می­تواند راه­های تجسم­یافته جدیدی را بوسیله هدف­گذاری مستقیم فرایندهای پشت رفتارها در دنیای واقعی برای ارزیابی کارکرد مغز را در اختیار قرار بدهد.

بر اساس نظریات علوم اعصاب، ماتریس بدنی تلاش می­کند تا یکپارچگی بدن در سطح هوموستاتیک و روان­شناختی را بوسیله نظارت بر منابع شناختی و فیزیولوژیک لازم برای محافظت از بدن و فضای اطراف آن حفظ کند. به طور خاص ماتریس بدنی نقشی حیاتی در فرایندهای سطح بالای شناختی مانند انگیزش، هیجانات، شناخت اجتماعی و خودآگاهی را بوسیله تعدیل بالا به پایین بر مکانیسم­های پایه فیزیولوژیک مانند تنظیم دمایی و سیستم ایمنی ایفا می­کند.

محققان بسیاری اخیرا پیشنهاد داده­اند که کارکرد تغییریافته ماتریس بدنی و فرایندهای مرتبط به آن ممکن است دلیل شرایط روانپزشکی و عص­شناختی بسیاری باشد. اگر این مسئله درست باشد VR می­تواند هسته زمینه تحقیقاتی بین رشته­ای جدیدی را شکل دهد، پزشکی تجسم­یافته، با هدف استفاده از فناوری­های پیشرفته برای تغییر ماتریس بدنی برای بهبود سلامتی و بهورزی افراد.

واقعیت مجازی به عنوان یک فناوری شناختی

بدن ما با دیگر اشیا متفاوت است. وضعیت خاص بدن ما به شکلی چندحسی درک می­شود، از حس­های بیرونی، درونی و خاطرات. این امر برای کدگذاری شبیه­سازی کننده­ای که مغز از آن برای ساخت مفاهیم نیز استفاده می­کند صادق است. اگر مفاهیم شبیه­سازی­های تجسم­یافته هستند و VR نیز یک فناوری تجسم یافتگی است، پس ممکن است مدل­سازی شناختی و تغییر آن بوسیله طراحی محیط­های مجازی قابل به تغییر مفاهیم از درون و بیرون تسهیل گردد.

نتیجه­گیری

اولین مقاله در مورد استفاده از VR در حوزه سلامت رفتاری در سال 1995 چاپ شد. اکنون بعد از گذشت بیش از بیست سال، VR به یک واقعیت در این حوزه تبدیل شده است. نتیجه فراتحلیلی از مقالات منتشر شده در 22 ماه گذشته نشان دادند که این فناوری پتانسیل بالینی بالایی هم برای تشخیص و هم درمان اختلالات روانی را دارا است. نتایج نشان دادند که VR به راحتی با درمان­های موجود قابل قیاس است و اثرات بلندمدت آن قابل تعمیم به دنیای واقعی هستند.

چرا VR اینقدر تاثیرگذار است؟ در این مقاله این پاسخ پیشنهاد شده است: VR مکانیسم پایه­ای مشابهی را با مغز دارد: شبیه­سازی تجسم­یافته.

با استفاده از روش­های جدیدی مانند سونوسپشن برای شبیه­سازی درونی و ترکیب آن با شبیه­سازی بیرونی در محیط VR آینده بسیار روشنی در زمینه تحقیقات و استفاده عملی از این فناوری پیش رو است. با استفاده از این فناوری­ها ممکن است در آینده بتوان فرایندهای سایکوسوماتیکی که بدن و ذهن را به یکدیگر پیوند می­دهند را مهندسی معکوس کرد. در صورت رسیدن به این مهم، معنای به شدت جدید و بروزرسانی شده­ای از گفته معروف «ذهن سالم در بدن سالم» را تجربه خواهیم کرد که در کنار حوزه جدیدی به نام «پزشکی تجسم­یافته» توانایی ایجاد جهش رادیکال در بهورزی و سلامتی نوع بشر را فراهم خواهند ساخت.

مجله: Frontiers in Psychology

https://www.researchgate.net/publication/327459594_Neuroscience_of_Virtual_Reality_From_Virtual_Exposure_to_Embodied_Medicine[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row]