Можливості використання віртуальної реальності в осіб із розладом дефіциту уваги та гіперактивності

Вступ

Розлад дефіциту уваги та гіперактивності (РДУГ) — це нейророзвивальний розлад, який діагностується переважно в дитячому віці. Це розлад, що характеризується імпульсивною поведінкою, труднощами з утриманням уваги та підвищеним рівнем активності, які призводять до ускладненого функціонування в різних сферах життя (Váryová & Andreánska, 2016). П'яте видання класифікаційного посібника DSM (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders) розрізняє 3 підтипи РДУГ, які проявляються по-різному: тип із перевагою дефіциту уваги, тип із перевагою гіперактивності/імпульсивності та комбінований тип. У DSM-5 зазначено, що це пожиттєвий розлад, який, окрім дітей та підлітків, вражає також дорослих. Попри це, діагностика в дорослому віці цим класифікаційним посібником зумовлюється наявністю певних симптомів до 12-річного віку. Десяте видання Міжнародної класифікації хвороб (МКХ-10) вважає розлад дефіциту уваги та гіперактивності розладом, типовим для дитячого віку. Про дорослу форму розладу в ньому не йдеться. У МКХ-10 ми знаходимо еквівалент РДУГ під назвою Гіперкінетичні розлади (Pečeňák, 2014; Ptáček & Ptáčková, 2018).

Віртуальна реальність — це згенероване комп'ютером цифрове середовище (віртуальний світ). Віртуальну реальність можна розуміти як симульоване середовище, що включає віртуальну репрезентацію себе та інших осіб, а також різні сенсорні стимули. У цьому середовищі людина переживає так звану імерсію, занурення в середовище. Віртуальну реальність відрізняє від інших технологій те, що завдяки їй створюється відчуття присутності, англійською мовою використовується вираз «the sense of being there» (Riva, 2005). Це мультисенсорний досвід, який у разі виконання певних передумов викликає в даної особи відчуття так званого ембодіменту (втілення), коли властивості віртуального тіла обробляються так, ніби це власне, біологічне тіло (Kilteni & Groten, 2012). Віртуальна реальність пропонує багато можливостей для психологічних досліджень та практики. Вона надає безпечне та контрольоване середовище, дозволяє реплікувати експериментальні ситуації без модифікації діючих стимулів і дає можливість налаштувати інтенсивність та характер діючих стимулів. З технічної точки зору віртуальна реальність складається з різних вхідно-вихідних компонентів (пристроїв). Основою є пристрій відображення, який у більшості випадків одягається на голову учасника (так званий Head-Mounted Display — HMD). Як пристрій відображення найчастіше використовується або VR-шолом (3D-окуляри для віртуальної реальності), або сучасний смартфон (з підтримкою віртуальної реальності), закріплений у спеціальному тримачі перед очима. Самі HMD-пристрої відображення можуть містити також різні сенсори, наприклад, сенсор для відстеження положення. Можна використовувати додаткові сенсори (наприклад, для відстеження положення тіла, які можуть розміщуватися на різних частинах тіла або на предметах) та елементи керування (наприклад, рукавички, контролер із кнопками), або інші специфічні пристрої (кермо, костюм, бігова доріжка). Для віртуальної реальності потрібен також потужний комп'ютер (хоча деякі HMD-пристрої можуть функціонувати і без підключення до комп'ютера), особливо у разі використання кількох сенсорів та пристроїв.

Визнання потенціалу віртуальної реальності для психології призвело до зростання кількості дослідницьких робіт, присвячених віртуальній реальності, а також до розширення її застосування в різних психологічних дисциплінах, таких як психодіагностика, консультування або терапія. У терапії віртуальне середовище використовується переважно як експозиційна терапія різних фобій або як терапевтичний засіб при розладах образу тіла (Riva, 2005). Віртуальна реальність є також відповідним засобом для розвитку різних навичок та здібностей (Xie et al., 2011). Поступово розширюється і спектр психічних розладів, у зв'язку з якими використовується віртуальна реальність. Метою нашої статті є підсумувати, які можливості пропонує віртуальна реальність у випадку розладу дефіциту уваги та гіперактивності, і окреслити подальші можливості її використання.

Діагностика РДУГ із використанням віртуальної реальності

Діагностика розладу дефіциту уваги, або ADHD, пов’язана з дитячим віком. З цим корелює те, що діагностичні засоби віртуальної реальності стосуються, за винятком невеликої кількості випадків (наприклад, Areces et al., 2019), дитячої популяції (Rizzo et al., 2001; Wiguna et al., 2021). Найбільшими перевагами використання діагностики у віртуальній реальності можна вважати те, що це середовище, яке є контрольованим і відтворюваним, і для дітей (підлітків) може виглядати цікавим. Діагностика може навіть мати характер гри, що може бути особливо привабливим для дітей та підлітків (Wiguna et al., 2020). Піонерами діагностики ADHD за допомогою віртуальної реальності можна вважати Rizzo та ін. (2001), які створили спеціальний інструмент для оцінки процесів уваги у віртуальному просторі. Вони створили віртуальний клас, який копіював розклад класичних навчальних класів: він складався з 3 рядів парт, вчительського столу, вчителя або вчительки, вікна на вулицю та дверей. У межах цього віртуального середовища вони запрограмували можливість впливу різних відволікаючих елементів — так званих дистракторів (наприклад, активність однокласників або людей на вулиці, яких учасники бачили через віртуальне вікно), і згодом створили можливість оцінювати показники уваги учасників. Перевагою віртуального середовища для тестування автори (ibidem) вважали можливість систематично презентувати та записувати різні завдання. Віртуальна реальність дозволила оцінювати такі виміри уваги, як фокусування, утримання, вибірковість, розподіл та перемикання. Загалом, найчастіше вживаним нейропсихологічним тестом уваги при оцінці симптомів ADHD у межах середовища віртуального класу став так званий Continuous performance test (CPT) (Goharijenad et al., 2022). Це тест, який використовується для оцінки ADHD як у класичній комп’ютерній (Žilinčík & Novotný, 2012), так і у віртуальній формі. У межах CPT-тесту оцінюються правильні відповіді учасників, кількість і характер помилок, час реакції та його варіативність. Помилки можуть бути двох видів: 1. учасник реагує (наприклад, натисканням кнопки) у випадку, коли реагувати не повинен. Ця помилка є показником імпульсивності і називається comission error, 2. так звана omission error свідчить про те, що учасник не відреагував (не натиснув відповідну кнопку) у випадку, коли повинен був відреагувати (Areces et al., 2019; Parsons et al., 2019). Parsons та колектив (2019) адміністрували CPT-тест у віртуальному класі особам з діагнозом ADHD і без діагнозу. Вони з’ясували, що ця форма тестування є відповідним засобом для відрізнення осіб з ADHD від нейротипових індивідів у дитячому віці. Areces та колектив (2019) з’ясували, що віртуальний CPT-тест здатен прогнозувати симптоми ADHD також у випадку підлітків і дорослих. У своєму дослідженні вони використали спеціально розроблений для цих цілей тест, так званий Nesplora Aquarium. Це віртуальний CPT-тест для оцінки виконавчих функцій підлітків і дорослих. Під час тестування учасник «занурений» у віртуальний акваріум, де він має реагувати (натиснути кнопку) згідно зі специфічними інструкціями, які стосуються зорових і слухових подразників (бачить конкретну рибку або чує назву рибки). Результати дослідження Areces та колективу (ibidem) показали, що цей віртуальний метод, зокрема кількість правильних відповідей і так званих omission-помилок, прогнозують сучасні симптоми ADHD, а також симптоми з дитинства. Wiguna et al. (2020) доповнили технологію віртуальної реальності при діагностиці ADHD штучним інтелектом. Вони запропонували прототип гри, яка використовує так зване глибоке навчання. Це спеціальний тип машинного навчання та штучного інтелекту, який обробляє дані за допомогою багатошарової нейронної мережі. Ці нейронні мережі натхненні біологічними процесами, метою яких є імітація функціонування мозку. Діагностика за допомогою використання віртуальної реальності представляє галузь, що розвивається, і виявляється, що вона стає цікавою альтернативою до загальновживаних тестів.

Лікування та реабілітація ADHD за допомогою віртуальної реальності

Для лікування та реабілітації ADHD на сьогодні переважно використовується медикаментозне лікування (за допомогою стимуляторів), психотерапія та різноманітні програми для тренування уваги в школах. Як ефективний засіб для розвитку повсякденних навичок (таких як управління часом, робоча пам’ять та соціальні навички) також показує себе використання спеціально розроблених комп’ютерних ігор (наприклад, Plan-It Commander) (Bul et al., 2016). Віртуальна реальність пропонує можливості, які можуть слугувати додатковими методами до традиційних процедур. Досліджень, які присвячені віртуальному втручанню, хоч і досі небагато (Romero-Ayuso, 2021), проте використання віртуальної реальності для цих цілей демонструє тенденцію до зростання. При цьому воно є досить варіативним (Bashiri et al., 2017). Віртуальна реальність може бути корисною при лікуванні та реабілітації різними способами. Насамперед вона може сприяти опису та розумінню певної форми поведінки, а також може бути засобом для усунення ризикових або небезпечних проявів поведінки у дітей (Schwebel et al., 2008) та підлітків (Clancy et al., 2006), наприклад, шляхом симуляції дорожніх ситуацій. Іншу можливість представляє використання віртуальної реальності для покращення когнітивних функцій. Manshaee та колектив (2020) показали, що терапевтичне програмне забезпечення може покращити робочу пам’ять дітей з діагнозом ADHD, навіть більшою мірою, ніж медикаменти. Автори (ibidem) працювали з віртуальним класом, у якому відбувалося віртуальне втручання. Пам’ять тестували до і після втручання, а також з плином часу, коли позитивний ефект зберігався. Поряд із розвитком певних функцій, віртуальна реальність може бути використана також для оцінки ефективності тренування цих функцій (Coleman et al., 2019). Її перевага полягає в тому, що порівняно з традиційним способом контролю та тестування, вона має вищу екологічну валідність. Lee та колектив (2001) поєднували віртуальну реальність та вимірювання EEG, у якому використали спеціально розроблену гру з динозавром. Вони виявили, що учасники, які пройшли втручання у віртуальній реальності, демонстрували зменшення обох видів помилок у тесті CPT. Проте необхідно додати, що учасники в експерименті не були діагностовані, йшлося про учасників із припущенням діагнозу ADHD. Cho et al. (2002) розробили з використанням віртуальної реальності та EEG біофідбеку систему для підвищення уваги (Attention Enhancement System-AES). Йдеться про сцену, яка відбувається у віртуальному класі. Присутні аватар вчительки, учасника та однокласниці. Крім того, там є стіл, дошка, двері, вікно та інші дрібні предмети. У цьому контрольованому середовищі відбуваються когнітивні тренування. Йдеться про когнітивні завдання, які стають поступово важчими і спрямовані на подовження уваги та підвищення селективності уваги учасника. Автори (ibidem) переваги віртуальної реальності вбачають насамперед у тому, що в ній можна усунути відволікаючі чинники, додати спеціальні стимули і тим самим підвищити концентрацію та подовжити епізод уваги. Romero-Ayuso та колектив (2021) опрацювали метааналіз ефективності втручань, які використовують віртуальну реальність. Вони виявили, що віртуальна реальність є придатною для підвищення утримання уваги та пильності, проте у випадку пом’якшення проявів імпульсивності або інгібіторного контролю її ефекти не є переконливими. Здається, що віртуальне середовище представляє перспективний метод втручання, проте для підтвердження його ефективності необхідні подальші дослідження.

Віртуальна реальність як засіб для пом’якшення міфів та упереджень щодо осіб з ADHD

Використання віртуальної реальності для пом’якшення расових упереджень є досить часто обговорюваною темою. Праці ґрунтуються переважно на теорії міжгрупового контакту, коли віртуальна реальність дозволяє пережити симульовані міжгрупові зустрічі (Tassinari et al., 2021). Йдеться про ситуацію, коли учасник у віртуальному середовищі переживає зустріч із віртуальним представником міноритарної групи (Lemmer & Wagner, 2015), або про ситуацію, коли віртуальний представник учасника є членом міноритарної групи. Учасник стає на короткий час представником меншини — завдяки досвіду ембодіменту (втілення), він отримує його перспективу, що може призвести до зниження його негативних ставлень та упереджень (Peck et al., 2013). У віртуальній реальності можна налаштувати зовнішній вигляд іншої особи, симулювати його перспективу та модифікувати фізичне середовище. Комбінація цих факторів дозволить симулювати також різні психічні розлади, респ. психотичні стани. Lee та колектив (2020) створили, наприклад, симуляцію шизофренії, яку рекомендують використовувати при тренуванні та освіті медичних працівників. Їхня симуляція подібна до тривимірної симуляції на комп’ютері, яку створили Yelowlees та Cook ще у 2006 році для освіти щодо зорових та слухових галюцинацій. В обох випадках метою програмного забезпечення є ближче розуміння даного розладу третіми особами. На нашу думку, симуляція психічних розладів може бути ефективним методом також для коригування міфів та зниження стигматизації осіб із психічними розладами та упереджень щодо них. Віртуальна реальність — наскільки нам відомо — для цієї мети у випадку осіб з ADHD використана не була. Ми вважаємо, що створення програмного забезпечення, яке б симулювало досвід студентів з ADHD на університетській лекції (наприклад, ускладнену концентрацію при дії дистракторів), було б корисним у тому, що ми могли б краще зрозуміти їхній погляд. Симуляція досвіду ADHD могла б бути корисною також у випадку підготовки вчителів та психологів до роботи з учнями та студентами з розладами уваги з гіперактивністю. Використання адаптованого програмного забезпечення (залежно від типу та середовища школи) могло б бути помічним також у прийнятті учнів з ADHD їхніми однолітками.

Висновок

Віртуальна реальність пропонує безліч переваг при діагностиці та втручанні в осіб з ADHD, як-от контрольованість, повторюваність та можливість модифікації середовища. Поряд із перевагами, ми не повинні забувати про недоліки, наприклад, деякі особи можуть відчувати нудоту при використанні засобів віртуальної реальності. Саме віртуальне середовище є неприродним, і персонажі можуть виглядати штучно або «роботизовано», через що знижується екологічна валідність при дослідженнях і може йтися про викривлені враження, які не відбуваються в реальності. Викликом залишається також тестування на великих групах учасників та сумнівна генералізація висновків. Загалом можна констатувати, що віртуальна реальність володіє багатьма перевагами. Проте необхідно далі дослідницьки перевіряти можливості її використання та працювати над удосконаленням візуалізацій та сценаріїв віртуального середовища.

Автори: Mgr. et Mgr. Annamária Antalová Інститут прикладної психології, Факультет соціальних та економічних наук, Університет Коменського в Братиславі Ing. Eugen Antal, PhD. Інститут інформатики та математики, Факультет електротехніки та інформатики, Словацький технічний університет у Братиславі doc. Mgr. Lenka Sokolová, PhD. Інститут прикладної психології, Факультет соціальних та економічних наук, Університет Коменського в Братиславі

Матеріал створено завдяки підтримці гранту UK/199/2021 Використання віртуальної реальності для зменшення упереджень у Словаччині.

Ця публікація є частковим результатом гранту VEGA 1/0119/21 Порушення навчання та уваги у студентів і студенток у третинній освіті: поширеність, симптоматологія, копінг-стратегії та стратегії навчання (2021 – 2024).

Список бібліографічних джерел

ARECES, D - GARCÍA, T. - CUELI, M. - RODRÍGUEZ, C. 2019. Is a virtual reality test able to predict current and retrospective ADHD symptoms in adulthood and adolescence? In Brain Sciences. ISSN 2076-3425, 9, 10, 274.

BASHIRI, A. - GHAZISAEEDI, M. - SHAHMORADI, L. 2017. The opportunities of virtual reality in the rehabilitation of children with attention deficit hyperactivity disorder: a literature review. In Korean Journal of Pediatrics. ISSN 17831061 , 60, 11, 337.

CHO, B. - LEE, J. - KU, J. - JANG, D., KIM, J., KIM, I.- LEE, J. - KIM, S. 2002. Attention enhancement system using virtual reality and EEG biofeedback. In Proceedings IEEE Virtual Reality. ISSN 1087-8270, 156-163.

BUL, K. C. - KATO, P. M. - VAN DER OORD, S. - DANCKAERTS, M. - VREEKE, L. J. - WILLEMS, A. - VAN OERS, H. J. - VAN DEN HEUVEL, R. - BIRNIE, D. - VAN AMELSVOORT, T. A. - FRANKEN, I. H. - MARAS, A. 2016. Behavioral outcome effects of serious gaming as an adjunct to treatment for children with attention-deficit/Hyperactivity disorder: A randomized controlled trial. In Journal of Medical Internet Research. ISSN 1438-8871, 18, 2, e26.

CLANCY, T. A. - RUCKLIDGE, J. J. - OWEN, D. 2006. Road-crossing safety in virtual reality: A comparison of adolescents with and without ADHD. In Journal of Clinical Child & Adolescent Psychology. ISSN 1537-4424, 35, 2, 203-215.

COLEMAN, B. - MARION, S. - RIZZO, A. - TURNBULL, J. - NOLTY, A. 2019. Virtual reality assessment of classroom – Related attention: An ecologically relevant approach to evaluating the effectiveness of working memory training. In Frontiers in Psychology. ISSN 1664-1078, 20, 10, 185.

GOHARINEJAD, S. - GOHARINEJAD, S. HAJESMAEEL-GOHARI, S. - BAHAADINBEIGY, K. 2022. The usefulness of virtual, augmented, and mixed reality technologies in the diagnosis and treatment of attention deficit hyperactivity disorder in children: An overview of relevant studies. In BMC Psychiatry. ISSN 1471-244X, 22.

KILTENI, K. - GROTEN, R. - SLATER, M. 2012. The sense of embodiment in virtual reality. In Presence: Teleoperators and Virtual Environments. ISSN 1531-3263 21, 4, 373-387.

LEE, J. - CHO, B. - KU, J. - KIM, J. - LEE, J. - KIM, I. - KIM, S. 2001. A study on the system for treatment of ADHD using virtual reality. Conference Proceedings of the 23rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society.

LEE, Y. - KIM, S. K. - EOM, M. 2020. Usability of mental illness simulation involving scenarios with patients with schizophrenia via immersive virtual reality: A mixed methods study. In PLOS ONE. ISSN 1932-6203, 15, 9, e0238437.

LEMMER, G. - WAGNER, U. 2015. Can we really reduce ethnic prejudice outside the lab? A meta‐analysis of direct and indirect contact interventions. In European Journal of Social Psychology. ISSN 1099-0992, 45, 2, 152–168.

MANSHAEE, G. - TABRIZI, M. - GHAMARANI, A. - RASTI, J. 2020. Comparison of the effectiveness of virtual reality with medication on the memory of attention deficit hyperactivity disorder students. In International Archives of Health Sciences. ISSN 2383-2568, 7, 1, 37.

PARSONS, T. D. - DUFFIELD, T. - ASBEE, J. 2019. A comparison of virtual reality classroom continuous performance tests to traditional continuous performance tests in delineating ADHD: A meta-analysis. In Neuropsychology Review. ISSN 1573-6660, 29, 3, 338-356.

PEČEŇÁK, J. 2014. Klasifikácia v psychiatrii. Bratislava: Univerzita Komenského v Bratislave. 2014. 61 с. ISBN 978-80-223-3662-8.

PECK, T. C. - SEINFELD, S. - AGLIOTI, S. M. - SLATER, M. 2013. Putting yourself in the skin of a Black avatar reduces implicit racial bias. In Consciousness and Cognition. ISSN 1053-8100, 22, 3, 779-787.

PTÁČEK, R. - PTÁČKOVÁ, H. 2018. ADHD variabilita v dětství a dospělosti. Praha: Karolinum. 2018. 127 с. ISBN 978-80-246-2930-8.

Rizzo, A. - Buckwalter, J. - Bowerly, T. - Van Der Zaag, C. - Humphrey, L. - Neumann, U. - Chua, C. - Kyriakakis, C. - Van Rooyen, A. - Sisemore, D. 2000. The virtual classroom: A virtual reality environment for the assessment and rehabilitation of attention deficits. In CyberPsychology & Behavior, 3(3), 483-499. https://doi.org/10.1089/10949310050078940

RIVA, G. (2005). Virtual reality in psychotherapy: Review. CyberPsychology & Behavior. ISSN 1557-8364, 8, 3, 220-230.

ROMERO-AYUSO, D. - TOLEDANO-GONZÁLEZ, A. - RODRÍGUEZ-MARTÍNEZ, M. D. - ARROYO-CASTILLO, P. - TRIVIÑO-JUÁREZ, J. M. - GONZÁLEZ, P. - ARIZA-VEGA, P. - DEL PINO GONZÁLEZ, A. - SEGURA-FRAGOSO, A. 2021. Effectiveness of virtual reality-based interventions for children and adolescents with ADHD: A systematic review and meta-analysis. In Children. ISSN 2227-9067, 8, 2, 70.

SCHWEBEL, D. C. - GAINES, J. - SEVERSON, J. 2008. Validation of virtual reality as a tool to understand and prevent child pedestrian injury. In Accident Analysis & Prevention. ISSN 0001-457, 40, 4, 1394-1400.

TASSINARI, M. - AULBACH, M. - JASINSKAJA-LAHTI, I. 2021. The use of virtual reality in studying prejudice and its reduction: A systematic review. In PsyArXiv Preprints.

VÁRYOVÁ, B. - ANDREÁNSKA, V. 2016. Vývinové poruchy. In HERETIK - HERETIK JR. Klinická psychológia. Nové Zámky: Psychoprof, 2016. с. 415-459. ISBN 978-80-89322-24-4.

WIGUNA, T. - WIGANTARA, N. A. - ISMAIL, R. I. - KALIGIS, F. - MINAYATI, K. - BAHANA, R. - DIRGANTORO, B. 2020. A four-step method for the development of an ADHD-VR digital game diagnostic tool prototype for children using a DL model. In Frontiers in Psychiatry. ISSN 16640640, 11, 829.

XIE, B. - LIU, H. - ALGHOFAILI, R. - ZHANG, Y. - JIANG, Y. - LOBO, F. D. - LI, C. - LI, W. - HUANG, H. - AKDERE, M. - MOUSAS, C. - YU, L. 2021. A review on virtual reality skill training applications. In Frontiers in Virtual Reality. ISSN 2673-4192.

YELLOWLEES, P. M. - COOK, J. N. 2006. Education about hallucinations using an internet virtual reality system: A qualitative survey. In Academic Psychiatry. ISSN 1545-7230, 30, 6, 534-539.

ŽILINČÍK, T. - NOVOTNÝ, M. 2019. Počítačová diagnostika syndrómu ADHD. In Cognitive Remediation Journal. ISSN1805-7225, 1, 1, 33-38.