林弋琪王 希彭凱平,2倪士光

(1清華伯克利深圳學(xué)院,深圳518055) (2清華大學(xué)心理學(xué)系,北京100084)(3清華大學(xué)深圳研究生院,深圳518055)

1 問(wèn)題的提出

自閉癥譜系障礙(autismspectrumdisorders,ASD)是一種神經(jīng)發(fā)育疾病,特征表現(xiàn)為社交、語(yǔ)言、行為以及認(rèn)知功能上的障礙(Wangetal.,2017),并且還有很高幾率出現(xiàn)一系列伴隨癥狀(Jang et al., 2013),包括緊張性抑郁障礙(Breen &Hare, 2017)、注意缺陷、多動(dòng)障礙(Matson, Rieske,&Williams, 2013)等。ASD兒童患者不僅表現(xiàn)出不同程度的社會(huì)交流缺陷,包括語(yǔ)言交流和非語(yǔ)言交流困難,而且存在社會(huì)情感交互缺陷,他們不能正確解讀面部表情,在情感的自我控制上也存在困難(Ip et al., 2016)。患有ASD的年輕人與患有其他種類(lèi)疾病的年輕人相比,就業(yè)參與率明顯偏低。同時(shí),患有ASD的年輕人更難擁有高等教育機(jī)會(huì),如果他們來(lái)自低收入家庭,會(huì)導(dǎo)致更高的低收入風(fēng)險(xiǎn)(Shattuck etal.,2012)。傳統(tǒng)的ASD心理治療多為集中進(jìn)行的行為康復(fù)訓(xùn)練,由于缺少專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的治療師,干預(yù)成本很高,這一方法對(duì)于大多數(shù) ASD患者都是不可行的(Bekele et al., 2013)。因此,我們需要探究新的治療自閉癥譜系障礙的有效方法。

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展

虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality, VR)是使用交互式軟件和硬件創(chuàng)造的逼真且具有沉浸感的三維環(huán)境,用戶(hù)可以通過(guò)身體的運(yùn)動(dòng)來(lái)控制和體驗(yàn)虛擬場(chǎng)景(Riva, 2009)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為交叉學(xué)科的產(chǎn)物,經(jīng)過(guò)技術(shù)的突破和更迭,逐漸成為一門(mén)以計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)為基礎(chǔ),與人機(jī)交互技術(shù)、三維圖像技術(shù)、傳感技術(shù)、伺服技術(shù)等多種技術(shù)相結(jié)合的新興學(xué)科。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷成熟,其逐漸被應(yīng)用于軍事、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、教育等各個(gè)領(lǐng)域,近年來(lái)在心理治療領(lǐng)域的應(yīng)用也有重大的發(fā)展(姚玲玉,李晶, 2016)。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)構(gòu)造的虛擬世界來(lái)觸發(fā)人生理和心理的反應(yīng),外界不可控因素很少,因此極大程度上保障了患者的安全,使得患者可以大膽地嘗試和探索(游立雪,李勛祥,2016)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅能營(yíng)造出逼真的畫(huà)面,還能模擬出聲音、味道,通過(guò)相關(guān)設(shè)備和傳感技術(shù)與患者進(jìn)行交互,給予患者全方位的感官刺激(姚玲玉, 李晶, 2016), 激發(fā)出像在真實(shí)情景一樣的感情, 同時(shí)還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)手段操縱場(chǎng)景中的觸發(fā)誘因, 針對(duì)患有不同精神問(wèn)題的患者進(jìn)行不同的觸發(fā)或針對(duì)單個(gè)患者進(jìn)行不同程度的觸發(fā)(Valmaggia, Latif, Kempton, & Rus-Calafell, 2016)?；谶@些優(yōu)點(diǎn), 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被用于治療蜘蛛恐懼癥(Shiban, Schelhorn, Pauli, & Mühlberger, 2015)、牙科恐懼癥(Raghav et al., 2016)、恐高癥(Levy,Leboucher, Rautureau, & Jouvent, 2016)、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(Botella, Serrano, Ba?os, & Garcia- Palacios,2015)、精神分裂癥(Sohn et al., 2016)、邊緣人格障礙(Nararro-Haro et al., 2016)等心理疾病, 并初步證明了其有效性。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于自閉癥譜系障礙治療的優(yōu)勢(shì)

科技為人類(lèi)心理問(wèn)題的解決提供了更多路徑。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在自閉癥譜系障礙的治療中也有了有效的探索應(yīng)用。除了上文論述的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于心理治療的普遍優(yōu)點(diǎn)之外, 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于自閉癥譜系障礙的治療還有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)的自閉癥譜系障礙的療法包括生物取向療法、應(yīng)用行為分析訓(xùn)練、游戲取向療法等(肖福芳, 申荷永, 2010)。生物取向療法主要是采用藥物和補(bǔ)充劑對(duì)ASD患者進(jìn)行治療, 這種治療方法雖然簡(jiǎn)單, 但只針對(duì)少部分患者有效, 適用面較窄。應(yīng)用行為分析訓(xùn)練(applied behavior analysis, ABA)則更為普遍, 主要采用一名訓(xùn)練者指導(dǎo)一名患者的方式進(jìn)行離散式教學(xué), 在教學(xué)環(huán)節(jié)中, 任務(wù)的分解和強(qiáng)化是關(guān)鍵, 因此, 需要有專(zhuān)業(yè)能力的訓(xùn)練者進(jìn)行指導(dǎo)(孔存慧, 侯佳, 徐大真, 2009)。同時(shí), ABA訓(xùn)練要求每周進(jìn)行30到40小時(shí)的高強(qiáng)度訓(xùn)練以期形成條件反射, 大大增加了時(shí)間成本和金錢(qián)成本。這種訓(xùn)練方法盡管被證明有較好的治療效果, 但是由于剝奪了ASD患者的自主性, 反而不利于ASD患者的社會(huì)發(fā)展。游戲取向療法則是用游戲的方法對(duì)ASD患者進(jìn)行治療, 如美國(guó)流行的“地板時(shí)間”就是通過(guò)象征游戲來(lái)進(jìn)行患者的心理干預(yù), 一方面可以增加孩子的興趣和想象力,另一方面也能提高孩子情感表達(dá)的能力(楊廣學(xué),尤娜, 2008), 但這種方法對(duì)父母的要求很高, 需要父母在各個(gè)游戲環(huán)節(jié)有意識(shí)地進(jìn)行科學(xué)地引導(dǎo)。

相比于傳統(tǒng)的ASD療法, 虛擬現(xiàn)實(shí)提供了一個(gè)對(duì)絕大部分ASD患者都適用的練習(xí)動(dòng)態(tài)的、真實(shí)的社交場(chǎng)景的平臺(tái)。沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境能激發(fā)ASD患者的想象力和參與意愿, 讓他們?cè)谔摂M場(chǎng)景中主動(dòng)進(jìn)行探索和體驗(yàn), 同時(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用一種安全可控的方式展現(xiàn)出了逼真的生活場(chǎng)景, 并且可以低成本地反復(fù)暴露和學(xué)習(xí), 這恰恰是治療的關(guān)鍵所在(Kandalaft, Didehbani, Krawczyk,Allen, & Chapman, 2013)。此外, 不同于傳統(tǒng)面對(duì)面交流, 在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所提供的社交環(huán)境中,ASD患者不必?fù)?dān)心錯(cuò)誤和拒絕, 也不會(huì)有高強(qiáng)度的焦慮, 從而擁有更強(qiáng)的參與意愿, 并通過(guò)不斷地練習(xí)掌握正確的社交技巧和回應(yīng)方式, 建立起與他人維持關(guān)系的信心, 進(jìn)而起到很好的治療效果。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在自閉癥譜系障礙治療中的最新應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為自閉癥譜系障礙治療的有效手段, 應(yīng)用越來(lái)越廣泛。近 5年的相關(guān)研究表明, 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在針對(duì)ASD患者的特定恐懼治療、情緒識(shí)別治療、社會(huì)功能治療方面都取得了不錯(cuò)的成果。

2.1 特定恐懼治療

焦慮在 ASD兒童群體中非常普遍(Jitlina et al., 2017), 其中通常會(huì)有的癥狀就是對(duì)特定對(duì)象會(huì)產(chǎn)生害怕或恐懼。這種特定恐懼會(huì)帶來(lái)很大的危害, 嚴(yán)重阻礙學(xué)習(xí)和日常生活, 使人逃避日常生活, 減少社交機(jī)會(huì)。

Maskey, Lowry, Rodgers, McConachie和Parr(2014)提出了一種將傳統(tǒng)認(rèn)知行為治療和虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的逐漸暴露相結(jié)合的治療方法。參與實(shí)驗(yàn)的是9個(gè)7~13歲并患有ASD的男孩, 且語(yǔ)言流利、無(wú)學(xué)習(xí)障礙。 該實(shí)驗(yàn)中采用Third Eye技術(shù)來(lái)創(chuàng)建了一個(gè)名為“Blue room”的有聲虛擬環(huán)境。房間中, 有聲虛擬圖片被投影到房間的墻壁和房頂, 實(shí)現(xiàn) 360環(huán)繞。參與者不需要佩戴耳機(jī)護(hù)目鏡, 可以在屋內(nèi)隨著場(chǎng)景變化任意地行走和互動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前研究人員要拜訪每一個(gè)被試患者,給他們介紹認(rèn)知行為治療方法, 包括如何確認(rèn)自己的情感以及如何評(píng)估和描述自己的焦慮狀態(tài),同時(shí)給被試進(jìn)行45分鐘的方法訓(xùn)練, 包括放松、深呼吸、用積極的想法面對(duì)焦慮等。此后將預(yù)留出幾周的時(shí)間由技術(shù)人員針對(duì)單個(gè)人的特定焦慮情況進(jìn)行特定的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景(圖1)設(shè)定。每個(gè)參與者進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn), 歷時(shí)兩個(gè)半天, 每次實(shí)驗(yàn)有兩段20~30分鐘的訓(xùn)練, 之間15分鐘休息。實(shí)驗(yàn)中逐漸暴露療法的設(shè)置通過(guò)焦慮刺激的加強(qiáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如對(duì)于害怕購(gòu)物的兒童, 治療開(kāi)始階段, 只是需要走進(jìn)一個(gè)空的商店, 并把商品交給收銀員即可。這個(gè)行為可以被重復(fù)數(shù)次, 同時(shí)治療專(zhuān)家將檢查該兒童對(duì)自己的焦慮的評(píng)估, 了解他們身體的感覺(jué)和他們的想法。通過(guò)這樣的訓(xùn)練, 患者會(huì)慢慢明白, 他可以通過(guò)呼吸和伸展運(yùn)動(dòng)來(lái)平復(fù)身體的緊張感, 并對(duì)這種曾經(jīng)非常恐懼的情形慢慢產(chǎn)生自信。在這個(gè)基礎(chǔ)上, 4段訓(xùn)練將逐漸增加挑戰(zhàn)難度, 比如在購(gòu)物場(chǎng)景中, 在保證患者舒適和放松的情況下增加商店店員語(yǔ)言交流的長(zhǎng)度。

圖1 虛擬現(xiàn)實(shí)治療中的一個(gè)場(chǎng)景

治療之后, 9名兒童中有8名能夠妥善處理讓自己恐懼的場(chǎng)景, 其中4個(gè)完全克服了自己的恐懼,這一治療效果保持到 12個(gè)月后。這一研究證明,在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的認(rèn)知行為治療對(duì)自閉癥譜系障礙兒童的特定恐懼行為是很有效的治療方法。

2.2 情緒識(shí)別治療

ASD患者表現(xiàn)出強(qiáng)烈的、普遍的面部表情識(shí)別障礙, 在成長(zhǎng)過(guò)程中, 這種障礙會(huì)愈加明顯(Lozier, Vanmeter, & Marsh, 2014)。研究表明, 即使ASD患者很聰明并且有很好的記憶力, 他們經(jīng)常會(huì)在啟動(dòng)執(zhí)行功能的時(shí)候存在困難, 同時(shí)他們?cè)谏缃荒芰ι弦灿腥毕? 尤其是因?yàn)榍楦腥毕莶荒芫S持共情關(guān)系, 也不能識(shí)別對(duì)方的情緒。這些缺陷都導(dǎo)致他們對(duì)規(guī)則和對(duì)話的理解能力很弱,且猜測(cè)對(duì)方感受的能力不足, 這使得他們?cè)谂c人交往過(guò)程中常常會(huì)表現(xiàn)出一種漠不關(guān)心的態(tài)度(Campatelli, Federico, Apicella, Sicca, & Muratori,2013)。因此, 在針對(duì)ASD的治療中, 如何提高ASD患者從面部表情中推斷出對(duì)方的情緒狀態(tài)的能力成為了一個(gè)研究的主要方向(Wingenbach, Ashwin,& Brosnan, 2017)。

Bekele等人(2013)將10個(gè)患有ASD和10個(gè)不患有ASD的13~17歲青少年分別作為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組, 研究了ASD患者在情緒識(shí)別過(guò)程中的眼神關(guān)注點(diǎn)與非ASD患者的不同。利用眼動(dòng)跟蹤裝置加上算法可以得到眼神注意區(qū)域、眨眼次數(shù)和瞳孔直徑。研究中將感興趣區(qū)(ROI)分為以下幾個(gè)部分：前額, 眼睛(左右), 鼻子和嘴。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, ASD患者更多會(huì)將很大部分的注意力放在不相關(guān)區(qū)域比如前額, 而對(duì)照組(typically developing)則是把注意力更多放在情境相關(guān)的部位比如嘴巴;ASD患者要花更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)識(shí)別一個(gè)面部表情,同時(shí)對(duì)他們的結(jié)論更沒(méi)有自信; ASD患者的瞳孔直徑更小, 眨眼次數(shù)也更少。

Lorenzo, Lledó, Pomares和 Roig (2016)則提出了一種沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng), 用于提高和訓(xùn)練患有ASD的學(xué)生的情感技能。40名(29名男生, 11名女生)來(lái)自小學(xué)的7~12歲的ASD患者參與了該實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中, 不同的場(chǎng)景在一個(gè)L形狀的“半洞穴”式屏幕上顯示, 利用Vizard軟件可以設(shè)計(jì)虛擬場(chǎng)景。虛擬場(chǎng)景中的內(nèi)容和人物可以根據(jù)ASD參與者的動(dòng)作和行為進(jìn)行改變, 因此, 必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行面部識(shí)別來(lái)檢測(cè)學(xué)生的情緒, 以便進(jìn)行場(chǎng)景的更新。值得一提的是, 這個(gè)系統(tǒng)(圖2)中加入了一個(gè)在末端操作器上帶有攝像頭的機(jī)器人來(lái)檢測(cè)這些學(xué)生在進(jìn)行 VR環(huán)境的任務(wù)時(shí)每個(gè)時(shí)刻的面部表情, 并使用 FaceDetect軟件, 通過(guò)算法得到一個(gè)數(shù)值來(lái)確定和量化生氣、開(kāi)心、難過(guò)、驚訝這四種基本表情。這個(gè)相機(jī)獲取的信息不僅用于更新沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng), 還同時(shí)用于評(píng)價(jià)學(xué)生的行為是否正確。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中, 該計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄參與者表現(xiàn)出不當(dāng)行為或者沒(méi)有針對(duì)社交場(chǎng)景給出恰當(dāng)?shù)孛娌勘砬榉磻?yīng)的次數(shù)。實(shí)驗(yàn)從 2006/2007年就開(kāi)始, 進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)研、信息收集、系統(tǒng)制作, 2011年開(kāi)始正式的實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練有 4個(gè)月, 安排在學(xué)校課表之外的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)和學(xué)生的老師預(yù)約了每個(gè)月的最后一天進(jìn)行采訪, 了解學(xué)生的改變情況。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu), 包括L形狀的“半洞穴式”屏幕和末端帶有攝像頭的機(jī)器人

結(jié)果顯示, 沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)于ASD患者獲得和提高情緒能力是一個(gè)很有用的工具。不僅讓患 ASD的學(xué)生們學(xué)會(huì)識(shí)別比較復(fù)雜的面部表情, 同時(shí)也教會(huì)他們?cè)诓煌膱?chǎng)景下進(jìn)行互動(dòng),并理解不同情境下的情緒表達(dá)。

2.3 社會(huì)功能治療

ASD診斷的一個(gè)核心癥狀就是社交障礙(Bangerter et al., 2017), 這會(huì)影響他們?cè)趯?shí)際生活中的關(guān)系建立和社群參與。傳統(tǒng)的目標(biāo)干預(yù)可以提高社交能力和社會(huì)認(rèn)知, 但是, 大多數(shù)這樣的干預(yù)都是基于分組的, 這樣就限制了ASD患者和ASD患者之外的人群進(jìn)行互動(dòng)的社交次數(shù)和時(shí)間。

Kandalaft, Didehbani, Krawczyk, Allen和Chapman (2013)在Second life中搭建了一個(gè)系統(tǒng),讓8名患有高功能自閉癥譜系障礙的年輕成年人在歷時(shí)5周的時(shí)間中完成了10段訓(xùn)練。當(dāng)患者進(jìn)入VR系統(tǒng)之后, 教練(臨床醫(yī)生)會(huì)引導(dǎo)患者進(jìn)入一個(gè)社交情景中, 而輔助臨床醫(yī)生會(huì)在情景中扮演某個(gè)角色, 他可以改變自己的形象和聲音來(lái)適應(yīng)這個(gè)角色需要。社交情景包括認(rèn)識(shí)新朋友、解決和室友的糾紛、協(xié)商經(jīng)濟(jì)或是社交中遇到的問(wèn)題、面試。在實(shí)驗(yàn)中, 患者和輔助臨床醫(yī)生會(huì)在某個(gè)情景下進(jìn)行社交, 而教練會(huì)作為觀察者對(duì)患者的社交表現(xiàn)進(jìn)行記錄, 并在社交結(jié)束后針對(duì)患者的表現(xiàn)向他提一些結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題, 同時(shí)給出有指導(dǎo)意義的反饋, 患者基于這一反饋進(jìn)行下一步訓(xùn)練。10段訓(xùn)練結(jié)束之后, 參與者在語(yǔ)言和非語(yǔ)言識(shí)別以及心理理論(ToM)測(cè)試中的得分顯著增加。在接下來(lái)6個(gè)月的電話調(diào)查中, 所有的參與者都感覺(jué)在虛擬現(xiàn)實(shí)情景中的訓(xùn)練幫助他們獲得了社交能力, 使他們可以在現(xiàn)實(shí)生活中維持談話。

除了社交溝通之外, 職業(yè)功能作為社會(huì)功能的一個(gè)重要組成部分, 也是ASD患者存在困難的典型方面。將近一半的ASD患者都有平均水平以上的智商, 但是只有一小部分能找到工作。在一項(xiàng)針對(duì)患有高功能自閉癥的成年人的研究中, 就業(yè)被認(rèn)為是“他們面對(duì)的最大的問(wèn)題和障礙”(Hensel, 2017)。

圖3 虛擬現(xiàn)實(shí)求職面試訓(xùn)練模擬界面

面試通常是作為獲得工作的重要途徑, 但是面試這一環(huán)節(jié)對(duì)于 ASD患者來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)?；谶@點(diǎn), Smith等人(2014)設(shè)計(jì)了一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)求職面試訓(xùn)練項(xiàng)目(圖3), 針對(duì)26名18~31歲的ASD患者進(jìn)行訓(xùn)練。由于很多工作都要求在線申請(qǐng), 這個(gè)項(xiàng)目會(huì)提供在線申請(qǐng)程序的訓(xùn)練,申請(qǐng)中將涵蓋教育背景、工作經(jīng)歷、相關(guān)技能等信息, 而虛擬現(xiàn)實(shí)求職面試中的模擬面試官將會(huì)針對(duì)這些信息詢(xún)問(wèn)問(wèn)題。虛擬現(xiàn)實(shí)求職面試系統(tǒng)中采用了語(yǔ)音識(shí)別軟件, 訓(xùn)練者可以就針對(duì)面試官問(wèn)題的相應(yīng)回答進(jìn)行練習(xí)。同時(shí), 系統(tǒng)提供了不同選項(xiàng)的回答, 這些回答可以增強(qiáng)或者破壞與面試官的關(guān)系。這一方法的目的在于允許訓(xùn)練者通過(guò)犯錯(cuò)來(lái)改善他們的回答方式。此外, 訓(xùn)練者可以回顧模擬問(wèn)答的全過(guò)程, 在這個(gè)過(guò)程中, 回答中恰當(dāng)和不恰當(dāng)?shù)牡胤蕉紩?huì)被指出, 訓(xùn)練者會(huì)得到相應(yīng)的建議。

為了進(jìn)行階段性學(xué)習(xí), 系統(tǒng)提供了3個(gè)難度,分別是簡(jiǎn)單、中等和困難。在困難環(huán)節(jié), 面試官將無(wú)法容忍錯(cuò)誤, 并會(huì)問(wèn)一些非法的問(wèn)題。并且, 面試官還會(huì)根據(jù)訓(xùn)練者之前的回答和與之建立的關(guān)系來(lái)改變她自己的行為和問(wèn)題。當(dāng)訓(xùn)練者誠(chéng)實(shí)、尊敬地進(jìn)行回答時(shí), 面試官會(huì)變得更加溫和, 反之面試官則會(huì)變得生硬并有輕視意味。通過(guò)這樣動(dòng)態(tài)的體驗(yàn), 訓(xùn)練者能有更全面和互動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于求職面試訓(xùn)練的可行性和有效性, 結(jié)果表明, 虛擬現(xiàn)實(shí)求職面試訓(xùn)練能夠顯著提高 ASD患者的求職面試技巧、增強(qiáng)他們的求職信心。

3 局限與挑戰(zhàn)

3.1 技術(shù)本身的局限性

技術(shù)本身的和臨場(chǎng)感相關(guān)的特征會(huì)影響參與者在虛擬環(huán)境中反應(yīng)和行為。這些特征包括在虛擬環(huán)境中的虛擬人物的特點(diǎn)：與人類(lèi)的相似度,行為的真實(shí)度以及虛擬人物是由人還是計(jì)算機(jī)控制等等(Georgescu, Kuzmanovic, Roth, Bente &Kai, 2014)。此外還包括參與者和虛擬情景互動(dòng)的方式, 比如通過(guò)操縱桿、頭戴式設(shè)備或是電腦桌面(Mikropoulos & Natsis, 2011), 而這些都與虛擬現(xiàn)實(shí)的軟件技術(shù)和硬件技術(shù)密切相關(guān)。現(xiàn)階段,由于技術(shù)所限, 絕大多數(shù)虛擬場(chǎng)景中的虛擬人物還不能隨著人物的語(yǔ)言和運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)地顯示出相應(yīng)的面部表情(Kandalaft et al., 2013), 類(lèi)人程度并不高, 因此虛擬人物常常會(huì)影響用戶(hù)對(duì)于社交臨場(chǎng)感的體驗(yàn), 進(jìn)而影響用戶(hù)在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的互動(dòng)。在較真實(shí)的場(chǎng)景中, 參與者能夠把虛擬場(chǎng)景和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景產(chǎn)生很強(qiáng)的聯(lián)系, 而在情景不那么真實(shí)的場(chǎng)合下則相反。比如, 一個(gè)學(xué)生表示, 在虛擬場(chǎng)景中他不會(huì)穿過(guò)鄰居花園的草坪, 因?yàn)檫@會(huì)把他的鞋弄臟, 但是卻直接從咖啡店中正在交談的兩個(gè)人中間穿過(guò), 因?yàn)樗X(jué)得這兩個(gè)人“不是真實(shí)的”因此這樣做“沒(méi)有關(guān)系” (Parsons, 2016)。

3.2 實(shí)驗(yàn)方法的局限性

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于自閉癥譜系障礙治療的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中, 研究人員會(huì)針對(duì)研究目標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法, 包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)目標(biāo)功能的設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)干預(yù)的選擇和設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)交互過(guò)程的設(shè)計(jì)等。盡管虛擬現(xiàn)實(shí)相比于傳統(tǒng)干預(yù)治療有很多優(yōu)勢(shì),但在實(shí)驗(yàn)方法上仍然存在一些不足：

第一, 現(xiàn)有的用于治療自閉癥譜系障礙的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)大多都只是訓(xùn)練特定方面的能力,比如情緒識(shí)別能力、空間感知能力、社交技能、面試技能等等, 但本質(zhì)上, 自閉癥譜系障礙有一系列的伴隨癥狀, 而這些伴隨癥狀相互影響, 在實(shí)驗(yàn)中只針對(duì)單獨(dú)一項(xiàng)進(jìn)行討論會(huì)有一定的誤差。

第二, 某些虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景雖然對(duì)ASD患者的癥狀進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì), 但在日常生活中并不具有代表性, 因此研究結(jié)論一般化到現(xiàn)實(shí)生活中的有效性還有待商榷。

第三, 在虛擬場(chǎng)景的設(shè)計(jì)中, 尤其是當(dāng)交互對(duì)象是由機(jī)器控制的虛擬人物時(shí), 有的交互會(huì)顯得過(guò)于劇本化, 不能激發(fā)人的自然交互行為。并且大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)交互都是單人在虛擬環(huán)境中進(jìn)行,也不能很好地模擬現(xiàn)實(shí)的社交情景(Didehbani,Allen, Kandalaft, Krawczyk, & Chapman, 2016)。

3.3 人本身的多樣化帶來(lái)的挑戰(zhàn)

事實(shí)上, 個(gè)體行為存在差異性?；颊咴谔摂M環(huán)境中的反應(yīng)和患者本身的人格特征(Hammick& Lee, 2014), 以及對(duì)這個(gè)技術(shù)的熟悉度和期望度等多種因素相關(guān)。

首先, 每個(gè)人對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的接受程度并不相同, 雖然大多數(shù)ASD患者在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中都表現(xiàn)出更強(qiáng)烈的興趣和參與意愿, 但是也有研究表明, 利用HMD進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)可能會(huì)造成參與者的頭暈或者惡心等癥狀(Newbutt et al., 2016)。

其次, 在對(duì)一百多名 7~30歲的 ASD患者和正常人的對(duì)比研究(Alaerts et al., 2015)中顯示, 在自閉癥譜系障礙患者的不同功能回路中有明顯的發(fā)展軌跡, 這反映了他們所構(gòu)成的社會(huì)認(rèn)知過(guò)程中與年齡相關(guān)的變化。不同的年齡階段ASD癥狀的標(biāo)準(zhǔn)都是不同的, 這也就是為什么我們發(fā)現(xiàn),在利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì) ASD患者進(jìn)行治療的相關(guān)研究中, 針對(duì)不同的年齡階段的患者群體會(huì)設(shè)置不同的場(chǎng)景和方法, 或者針對(duì)不同的年齡階段患者, 如兒童ASD患者(Ke & Im, 2013; Lahiri, Bekele,Dohrmann, Warren, & Sarkar, 2013; Wang et al.,2014)、成人ASD患者(Kandalaft et al., 2013; Smith et al., 2014; Yang et al., 2017)等進(jìn)行獨(dú)立研究。

同時(shí), 即使在同一年齡階段, 實(shí)驗(yàn)研究也顯示, 由于個(gè)體差異, ASD患者在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的個(gè)體反應(yīng)方式和行為模式都有所不同(Schmidt,Laffey, Schmidt, Wang, & Stichter, 2012), 有時(shí)候這種不同會(huì)直接導(dǎo)致實(shí)際結(jié)果和預(yù)期結(jié)果的差異化(Stichter, Laffey, Galyen, & Herzog, 2014)。

人行為的多樣性、難預(yù)測(cè)性, 以及ASD患者本身的癥狀和程度的不同, 都增加了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難度, 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和可移植性。

4 研究展望

4.1 研究更透徹的生理機(jī)制

現(xiàn)在的 ASD虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的主要研究集中在用戶(hù)表現(xiàn)或者用戶(hù)反饋上, 很少去研究其生理機(jī)制。而ASD患者在行為表現(xiàn)中的生理機(jī)制可以幫助研究者進(jìn)一步完善虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的建立, 因此有著重要的意義。

由于 ASD成年患者在社會(huì)交流上存在障礙,因此讓他們識(shí)別、描述或者表現(xiàn)出特定的內(nèi)在感情狀態(tài)本身就有一定挑戰(zhàn), 而生理指標(biāo)很少受這些障礙的影響, 因此這些指標(biāo)可以成為評(píng)價(jià) ASD患者心理狀態(tài)的有效參數(shù)。已經(jīng)有研究(Bekele et al., 2013)就利用了心電圖(ECG)、脈沖圖(PPG)、皮膚溫度(SKT)、皮膚電反應(yīng)(GSR)這四項(xiàng)指標(biāo),綜合分析了 ASD兒童患者在識(shí)別面部表情成功或者失敗的情況下的不同生理模式。

通過(guò)將心理上的定性指標(biāo)變?yōu)樯砩系亩恐笜?biāo), 研究者可以進(jìn)一步對(duì)ASD患者的情緒觸發(fā)方式和行為表征背后的生理原因進(jìn)行更可靠的分析。

4.2 注重虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的提升

針對(duì)技術(shù)的局限性, 在技術(shù)方面, 可以著重于兩個(gè)方面的提升, 一個(gè)方面是行為真實(shí)性, 也就是虛擬場(chǎng)景中的人和其他物體的行為和他們?cè)谡鎸?shí)世界行為的相似程度; 另一個(gè)方面是社交臨場(chǎng)感, 也就是參與者認(rèn)為他和虛擬場(chǎng)景中的人物互動(dòng)與物理世界中與他人互動(dòng)的相似程度(Parsons,2016)。

行為真實(shí)性和社交臨場(chǎng)感都需要通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的硬件和軟件協(xié)同作用。硬件上, 使用更輕便一體化的設(shè)備, 甚至在未來(lái)可以采用貼合皮膚的微傳感器進(jìn)行操作和感知, 讓患者感覺(jué)設(shè)備就是自己的一部分, 從而增加自己的沉浸感。軟件上, 通過(guò)計(jì)算機(jī)編程創(chuàng)造更為逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景, 設(shè)計(jì)更加人性化的交互過(guò)程, 在最初階段,技術(shù)限制使得系統(tǒng)并不能完全實(shí)現(xiàn)患者和虛擬人物實(shí)時(shí)的自然交互, 這種情況下可以讓現(xiàn)實(shí)世界中的人登錄虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)并扮演其中一個(gè)虛擬人物的角色, 從而讓患者與虛擬人物的交互和現(xiàn)實(shí)中人的交互一樣, 增強(qiáng)他們的社交臨場(chǎng)感。

4.3 采用人工智能等高端科技

隨著時(shí)代的發(fā)展, 心理學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)不再是兩個(gè)獨(dú)立的學(xué)科。由于心理學(xué)涉及人的問(wèn)題,這一問(wèn)題的復(fù)雜性恰好為人工智能的應(yīng)用提供了契機(jī)。人工智能就是讓機(jī)器學(xué)會(huì)類(lèi)人思考和反應(yīng),尤其是歸納和綜合能力。由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度變快、存儲(chǔ)容量變大, 計(jì)算機(jī)人工智能的程度也越來(lái)越高。Wall, Dally, Luyster, Jung和 DeLuca(2017)提出將人工智能如機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于ASD的診斷中, 這種診斷方法在大大縮短時(shí)間的同時(shí)保證了 99.9%的統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率。將這一成果進(jìn)一步發(fā)展, 在計(jì)算機(jī)中海量存儲(chǔ)心理疾病的癥狀及相關(guān)治療方法, 并使用云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)分析的方法使得計(jì)算機(jī)能夠“對(duì)癥下藥”, 患者可以不用和治療師交流, 而在計(jì)算機(jī)的幫助下判斷自己的心理狀態(tài)并找到正確的治療方法。

再者, 就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在ASD治療這一個(gè)方面而言, 計(jì)算機(jī)可以記錄并分析患者在虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)訓(xùn)練中的表現(xiàn)情況, 掌握患者的基本情況,通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)預(yù)判患者需要的下一步訓(xùn)練, 并以此為根據(jù)更新虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的相關(guān)場(chǎng)景或變換治療方法。將人工智能用于治療ASD的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中, 可以讓患者產(chǎn)生更自然的交互感, 從而解決實(shí)驗(yàn)方法局限性中存在的交互劇本化的問(wèn)題。此外, 由于系統(tǒng)將針對(duì)患者的表現(xiàn)進(jìn)行場(chǎng)景更改, 因此能夠?qū)Σ煌颊哌M(jìn)行個(gè)性化處理, 一定程度也能解決人的多樣性帶來(lái)的問(wèn)題。

4.4 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)普適化和定制化雙向發(fā)展

大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)干預(yù)都是針對(duì)一個(gè)固有的年齡階段, 目前沒(méi)有能涵蓋所有年齡段的虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練平臺(tái), 普適性不強(qiáng)。如果能提供普適性的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng), 不僅可以降低費(fèi)用, 也可以讓 ASD患者能更方便地接受治療。針對(duì)這點(diǎn), Didehbani等(2016)提出可以通過(guò)改變虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中社交場(chǎng)景的內(nèi)容和難度, 使之能夠適應(yīng)不同年齡階層的人。但同時(shí), 每個(gè)患者的癥狀也有明顯區(qū)別, 對(duì)于有的患者, 有必要根據(jù)他的個(gè)人特征和患病歷史進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)置。因此, 如果希望用于 ASD治療的虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)能夠商品化, 可以仿照一些商品品牌的模式, 將普適化和定制化相結(jié)合,以適應(yīng)各種用戶(hù)患者的需求。而這也是解決人的多樣性帶來(lái)的局限性所要經(jīng)過(guò)的必要階段。

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