張珂嘉，王志丹，魏予昕

（江蘇師范大學(xué),江蘇 221116）

孤獨癥(autism spectrum disorder，ASD)是一種神經(jīng)發(fā)育障礙疾病，主要特征為情緒障礙、社交障礙、生活技能障礙和恐懼障礙等，病人常伴有焦慮[1]、緊張性抑郁障礙[2]、注意缺陷、多動障礙[3]等。從20 世紀90 年代初期至今，全球孤獨癥發(fā)病率呈上升趨勢。美國1項研究顯示：全美國每59 個兒童中就有1 個患有孤獨癥[4]。孤獨癥的具體成因目前尚不明確，但按照其性質(zhì)大致可分為生物因素和非生物因素，其中生物因素占絕大部分[5]。傳統(tǒng)孤獨癥譜系障礙治療主要針對以上兩種因素展開，如生物取向療法、應(yīng)用行為分析訓(xùn)練和游戲取向療法等[6]，這些治療方式針對性較弱、耗時較長、靈活性較低，尤其是生物取向療法主要采用藥物療法，對孤獨癥病人的心理與生理都會造成一定損害。為了更好地幫助病人適應(yīng)社會，近幾年，研究者開始將虛擬現(xiàn)實(virtual reality，VR)技術(shù)應(yīng)用于孤獨癥治療，并取得了一定效果。本研究通過綜述目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)在孤獨癥兒童情緒認知障礙、社交障礙、生活技能障礙和恐懼障礙中的應(yīng)用情況，旨在為孤獨癥譜系障礙病人的康復(fù)與護理提供借鑒。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種以計算機為基礎(chǔ)，以高級技術(shù)為輔助的環(huán)境模擬系統(tǒng)，它可以與人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官建立聯(lián)系，從而創(chuàng)造一個能使參與者的動作行為等自然方式與虛擬環(huán)境進行交互并伴有沉浸感的多維信息空間。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要有沉浸感、交互性、想象3 個特征。沉浸感是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心，主要指用戶可以完全融入計算機生成的虛擬環(huán)境中的能力，其可以有效提高孤獨癥病人的環(huán)境適應(yīng)性，增強病人應(yīng)對各種交際情景的能力；交互性是人機和諧的關(guān)鍵因素，使用者可以通過先進的傳感器感知虛擬環(huán)境中的各類物體，促進虛擬環(huán)境與客觀現(xiàn)實融合，其可以引導(dǎo)孤獨癥病人在虛擬情景中與物體或者人物進行交互，從而促進孤獨癥病人的社會性發(fā)展；想象是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的起點，可以讓使用者沉浸于虛擬環(huán)境之中，提升使用者的感官功能，拓寬使用者的思維，其從一定程度上也可以培養(yǎng)孤獨癥病人的抽象思維能力及語言能力[7]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三大特性可以從適應(yīng)環(huán)境、社交、語言等方面對孤獨癥病人進行干預(yù)治療，與傳統(tǒng)治療方法相比更具全面性和靈活性。它不僅在治療方式上有更高的效率，而且在人性化設(shè)計方面也全方位地考慮到了孤獨癥病人的心理世界，給孤獨癥病人提供了多元化治療空間。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用

2.1 情緒認知 大部分孤獨癥病人存在面部表情識別障礙，并且對不同表情的識別能力有一定差異。孤獨癥兒童可以識別開心、害怕等簡單表情，但準確率低于一般兒童；且對于一些負面情緒，孤獨癥兒童的識別能力較弱[8]，容易造成兒童對他人面部注視的回避心理[9]。Moore 等[10]以34 例存在情緒識別障礙的7～16歲孤獨癥兒童為研究對象，為其搭建了一個可以供多個用戶同時接入并進行線上互動的協(xié)作式虛擬現(xiàn)實環(huán)境進行訓(xùn)練，在該環(huán)境中系統(tǒng)可以模擬出虛擬人物的面部表情，同時，孤獨癥兒童也可以通過該系統(tǒng)進行互動交流。經(jīng)過訓(xùn)練，＞90%的孤獨癥兒童能夠準確識別虛擬現(xiàn)實環(huán)境中虛擬人物的面部表情。Hopkins等[11]運用虛擬現(xiàn)實游戲FaceSay 對孤獨癥兒童進行情緒認知能力及社交能力干預(yù)，結(jié)果表明：虛擬現(xiàn)實游戲訓(xùn)練可以提高孤獨癥病人的各項能力。Lorenzo 等[12]創(chuàng)建了一種沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要由一個“L”形狀的“半洞穴”式屏幕和1 個在末端操作器上裝有攝像頭的機器人構(gòu)成。研究者運用Vizard 軟件在屏幕上設(shè)計虛擬場景，場景可根據(jù)病人動作和行為進行改變；系統(tǒng)也可以記錄被試的行為與表情是否對應(yīng)，據(jù)此達到矯正效果；此外，系統(tǒng)還加入了聲音系統(tǒng)以增加虛擬環(huán)境的真實性，有利于提高病人使用時的沉浸感。試驗按照孤獨癥病人的各種情緒、行為設(shè)計社會情景，通過評價者給予任務(wù)解釋和行為指南引導(dǎo)病人進行各種活動，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：使用沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的孤獨癥病人更容易適應(yīng)虛擬環(huán)境，并且在情緒識別和行為認知方面都有一定提升。

2.2 社交能力 社交障礙是孤獨癥病人的主要特征之一，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展為解決孤獨癥病人社交障礙開辟了新道路。Hopkins 等[11]為研究新型互動軟件對孤獨癥病人社交技能的影響，運用FaceSay 創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實環(huán)境對49 例心理年齡在6～10 歲的孤獨癥兒童進行干預(yù)。他們通過FaceSay 中的“amazing gazing”“band aid clinic”“follow the leader”3個游戲訓(xùn)練研究對象的眼部注意力，結(jié)果顯示：病人在自然環(huán)境中的社交能力得到明顯提升。Kandalaft 等[13]選擇8 例高功能孤獨癥病人作為研究對象進行了10 個療程的干預(yù)，其間研究者用second life 模擬日常生活中的社交情境，以便訓(xùn)練孤獨癥病人交友和解決矛盾等一系列基本社交技能。在不同的虛擬情境中都有臨床醫(yī)生和教練在場，臨床醫(yī)生可以根據(jù)不同場景改變性別、聲音，與孤獨癥病人進行語言交流；教練負責(zé)觀察記錄孤獨癥病人與臨床醫(yī)生的互動并提出反饋意見。干預(yù)結(jié)果顯示：病人在語言、非語言和心理理論方面顯著改善。近年來，隨著研究不斷深入，虛擬現(xiàn)實技術(shù)又出現(xiàn)了用以培養(yǎng)孤獨癥兒童社會理解能力和社會技能的新模式——協(xié)作性虛擬環(huán)境(collaborative virtual environment,CVE)。Zhao 等[14]開發(fā)了CVE 的新型干預(yù)方法——“手拉手”平臺（hand-in-hand,HIH），此平臺為使用者提供交互性合作情境，其中包含Puzzle Games、Collection Games 和Delivery Games 3 個合作游戲，這些游戲要求使用者在規(guī)定時間內(nèi)完成目標(biāo)任務(wù)，旨在培養(yǎng)孤獨癥病人對自身運動行為的控制能力及換位思考的能力。經(jīng)過訓(xùn)練孤獨癥病人在參與游戲的過程中受到了同伴的積極影響，增強了協(xié)作性，他們與伙伴之間的自發(fā)對話明顯增多。

2.3 生活技能 孤獨癥病人由于注意缺陷、興趣狹窄、智齡落后等原因?qū)ι罴寄艿膶W(xué)習(xí)能力較低。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以為孤獨癥病人創(chuàng)造出安全、可靠的環(huán)境，更好地引導(dǎo)孤獨癥病人學(xué)習(xí)生活技能。Bamasak等[15]提出用虛擬現(xiàn)實技術(shù)引導(dǎo)兒童參與社交環(huán)境和進行交互式行為。他們選擇5～16 歲的孤獨癥兒童作為康復(fù)對象，用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬出典型環(huán)境，其中有特定訓(xùn)練幫助研究對象適應(yīng)生活中的常見情景，如下達任務(wù)、進行語音交流或訓(xùn)練眼神接觸。除此之外，系統(tǒng)會根據(jù)研究對象的反應(yīng)記錄他們對生活技能的理解與感受，以便更好地分析孤獨癥病人的心理狀態(tài)，從而及時調(diào)整治療方式。經(jīng)過訓(xùn)練，病人的溝通技巧等有所提高，他們對周圍環(huán)境的感知度也趨于整體化。Charitos等[16]用虛擬現(xiàn)實技術(shù)營造出2 種“回家”的虛擬場景幫助病人訓(xùn)練基本生活技能，一種場景是孤獨癥病人需要直接觀察虛擬人物展現(xiàn)的活動，另一場景是孤獨癥病人需要間接控制虛擬人物。通過及時記錄病人反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實場景可以促使病人更好地學(xué)習(xí)生活技能并將其運用到生活當(dāng)中。Matsentidou 等[17]運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對孤獨癥兒童進行“過馬路”技能訓(xùn)練，證明沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)對孤獨癥兒童生活技能干預(yù)訓(xùn)練具有有效性。Parsons 等[18]比較了孤獨癥兒童在傳統(tǒng)教學(xué)方法與應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)學(xué)習(xí)2 種情況下將學(xué)得的安全技能遷移到現(xiàn)實生活中的效果，結(jié)果顯示：沉浸式教學(xué)方式可以有效提高病人對技能學(xué)習(xí)的遷移能力。

2.4 特定恐懼 特定恐懼所指的范圍廣泛，例如對特定地點、特定物品或者是對某種性格特征會產(chǎn)生緊張、焦慮的感覺[19]。這種現(xiàn)象在孤獨癥病人中較常見，約有40%的孤獨癥兒童存在特定恐懼。治療特定恐懼的一般方式是認知行為療法，這種療法對孤獨癥兒童具有一定效果，但針對孤獨癥的行為認知療法大多數(shù)是基于操作性和客觀性較強的實例研究，這些研究并沒有運用相對應(yīng)的知識，從某種程度上來說，它們改變了行為認知療法的本質(zhì)，偏離了行為認知療法的實施軌道，也在某種程度上導(dǎo)致治療收效甚微[20]。因此，部分研究者將認知行為療法與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合進行研究，取得了一定成果。Maskey 等[21]將7～13 歲患有孤獨癥且語言能力較強的男孩作為研究對象，對行為認知療法與虛擬現(xiàn)實技術(shù)對特定恐懼的干預(yù)效果進行研究，通過設(shè)置包含特定恐懼場景或者物品的虛擬現(xiàn)實環(huán)境——藍房子，用聽覺和視覺效果創(chuàng)造出完全沉浸式的虛擬環(huán)境后讓病人參與其中，同時研究人員不斷引導(dǎo)研究對象做出正確反應(yīng)，當(dāng)病人適應(yīng)當(dāng)前狀態(tài)之后，接觸特定恐懼的次數(shù)會增加，虛擬環(huán)境逐漸復(fù)雜化，難度呈階梯上升，結(jié)果顯示：有8 例兒童能夠在治療后很長時間內(nèi)克服特定恐懼。為了保證結(jié)果的真實性，Maskey 等[22]隨后對行為認知療法與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合的方法進行了二次驗證，他們使用更大的臨床樣本，并設(shè)置參照組，結(jié)果表明：1/3 的兒童在經(jīng)過訓(xùn)練后可以處理實際生活中的特定恐懼；家長評分結(jié)果表明，接受訓(xùn)練的兒童在處理恐懼事物、情景、調(diào)控情感方面能力明顯增強，而對照組兒童不能在生活中靈活解決問題，也無法正確處理焦慮感。表明虛擬現(xiàn)實技術(shù)和傳統(tǒng)的干預(yù)方法聯(lián)合具有優(yōu)越性。

3 展望

3.1 探究孤獨癥的生物機制 雖然孤獨癥已經(jīng)受到更多人關(guān)注，但其病因仍不明確，導(dǎo)致治療方向和方法不夠精準到位。虛擬現(xiàn)實技術(shù)有助于研究孤獨癥的生物機制，反之，生物機制明確后也可以進一步完善虛擬現(xiàn)實平臺。研究者在以后研究中可以從孤獨癥的本源方面進行探究，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)追尋孤獨癥的生理原因，實現(xiàn)對癥下藥。目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以監(jiān)測心電圖、脈沖圖、皮膚溫度、皮膚電反應(yīng)4 項指標(biāo)。Bekele 等[23]利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對孤獨癥病人的生理信號進行監(jiān)測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，孤獨癥病人錯誤識別情感表達時，會出現(xiàn)焦慮、出汗、心律失常、血壓升高的情況。提示研究者可以將抽象的心理現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的生理指標(biāo)，從而更加精確地找出孤獨癥病人情緒變化和行為模式出現(xiàn)的根本原因。

3.2 將虛擬現(xiàn)實與其他技術(shù)融合 將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與其他治療方式融合可能會有較好的治療效果。①與傳統(tǒng)療法融合：傳統(tǒng)療法是目前普遍使用的干預(yù)方式，但其干預(yù)效果不明顯。虛擬現(xiàn)實技術(shù)彌補了傳統(tǒng)療法的一些不足之處，使干預(yù)方法向多元化、趣味化發(fā)展。②與特色療法融合：Austin 等[24]嘗試將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與催眠療法結(jié)合，他們選取2 例孤獨癥男孩作為研究對象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：研究對象在試驗過程中都很專注、放松。③與其他新興科技融合：Wall 等[25]提出將人工智能，如機器學(xué)習(xí)應(yīng)用于孤獨癥的診斷中，不僅可以節(jié)省時間，而且可以提高準確率。

3.3 關(guān)注人性化治療 虛擬現(xiàn)實技術(shù)可應(yīng)用于人性化治療中。大多數(shù)關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)與孤獨癥的研究都是關(guān)于干預(yù)方式的研究，他們關(guān)注更多的是如何治愈疾病，而忽視了他人對孤獨癥的看法、家長對孤獨癥患兒的態(tài)度、孤獨癥照護的整體發(fā)展等。研究者在以后的研究中，一方面應(yīng)探索如何將虛擬現(xiàn)實技術(shù)更好地應(yīng)用于孤獨癥干預(yù)訓(xùn)練，另一方面也應(yīng)積極發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用價值，使更多人關(guān)注孤獨癥患兒。