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虚拟现实可以向其他人展示自闭症的感觉 并导致潜在的治疗方法

导读 作为虚拟现实模拟的一部分,这种日常场景被各种各样的效果扭曲 - 过度曝光,模糊,增强边缘,高对比度,色彩去饱和度和视觉雪 - 自闭症...

作为虚拟现实模拟的一部分,这种日常场景被各种各样的效果扭曲 - 过度曝光,模糊,增强边缘,高对比度,色彩去饱和度和视觉雪 - 自闭症患者经常报告体验。

森林仍在 - 直到我的眼角,我注意到一只蝴蝶飞向视线。起初它几乎感觉不到,但当我更专注地观察蝴蝶时,它周围的树木变暗,昆虫变得更亮。我越是惊叹于它,它就变得越奇妙,让我无法将目光移开。不久,整个森林退去,蝴蝶爆炸成红色的星暴,就像烟火表演一样。一切都变黑了。然后,几十个白点在我周围聚集。在我的左边,他们只是点。在我的右边,他们留下了长长的意大利面条般的光线。对比让我敏锐地意识到现在从未经历过数学瞬间;它有一定的持续时间,对此的看法可能因环境而异。

一旦我摘下耳机,感觉就会蒸发掉。

这种身临其境的虚拟现实(VR)体验是对Beholder的初步审视,Beholder是9月伦敦维多利亚和阿尔伯特博物馆的一个艺术装置,旨在重现自闭症患者对世界的看法。它现在在委托它的画廊展出,伯明翰开放媒体。该项目的创始人马特克拉克有一个严重自闭症的15岁儿子奥利弗。“他不会说话;他的行为极具挑战性,“总部位于伦敦的艺术与设计团队联合视觉艺术家的创意总监克拉克说。克拉克建立了Beholder,所以他和其他人可以通过他儿子的眼睛看世界。他与艺术家合作,他们或者都是家族成员。

该项目举例说明了使用VR进行自闭症的新方法。二十多年来,科学家们已经尝试使用该技术建立受控情景来研究自闭症特征。与此同时,一些团队已经使用VR来创建角色扮演环境来练习社交技能。然而,自闭症患者越来越多地使用VR来传达他们自己的经历,既提高了对病情的认识,又捕捉了表征病症的认知和感知差异。一些专家希望这些努力能够带来新的研究合作和应用。

在许多方面,这些身临其境的体验与Temple Grandin的叙事相当,这是最早的第一人称自闭症描述。可以在线观看的十几个项目使用大声的噪音或闪光灯来尝试再现感觉,例如在购物中心,办公室会议或家庭聚会中的感官超负荷。稍微复杂一点的努力,比如Carly Fleischmann的书,卡莉的声音:突破自闭症的预告片,以及动画听,将故事情节分层。但是有一些人特别雄心勃勃,希望能够提供特定的感官印象。后者的例子是Beholder以及由日本大阪国立信息通信技术研究所的研究员Yukie Nagai和她的同事创建的增强现实系统。

VR的支持者认为没有其他媒介可以让你接近别人的鞋子。“拥有感性体验 - 这是我们在没有VR的情况下无法做到的事情,”洛杉矶南加州大学的研究教授,以及在精神病学中使用VR的先驱Albert“Skip”Rizzo说。Rizzo说:“你可以观看一部电影,但它与走动并拥有感性体验不同。”

然而,这些项目并非无可争议。所谓的“残疾模拟练习” - 蒙蔽人们展示视力障碍或让他们使用拐杖来欣赏移动性挑战 - 是多元化培训的支柱。但他们未能捕捉到通常属于残疾的社会孤立,他们可以唤起怜悯和屈尊俯就,驱使人们分开而不是一起。自闭症经验的模拟已经遇到类似的矛盾心理。他们还必须面对一个基本的形而上学问题,即主观经验是否能够被分享。伯明翰公开媒体的画廊主管苏珊克鲁斯说:“我可以理解,一个神经典型的父母可能会急于理解他们的自闭症孩子的观点。”“但是,如果有人能够进入另一个人的脑海并体验他们所体验到的东西呢?”

虚拟实验

自闭症治疗师和研究人员在20世纪90年代中期开始使用VR,不久之后耳机广泛可供消费者使用,其他形式的沉浸感,如第一人称射击游戏,变得流行。研究人员经常部署该技术来创建虚拟环境,以帮助自闭症患者排练紧张的遭遇。例如,Rizzo的团队建立了一个虚拟的面试培训计划。在去年发表的一项研究中,他们招募了患有自闭症或其他条件的成年人接受了一些培训方案,这些培训方案涉及从温和到激进的访调员。Rizzo说,自闭症患者的面试技巧显着提高,由就业辅导员评定。

类似的应用程序让自闭症儿童在虚拟教室中练习公开演讲,观众有八个头像。为了鼓励他们环顾房间而不是直视前方,如果演讲者未能与他们进行目光接触,那么化身就会逐渐消失。加州大学戴维斯分校的心理学家彼得·蒙迪(Peter Mundy)说:“所以它变成了一种通过改变注意力来保持头像在屏幕上的游戏。”“我们发现患有自闭症的孩子真的对此做出了回应。”

VR还可以使自闭症儿童在陌生环境中更舒适。在一份未发表的2018年7月案例研究中,由布里斯托尔英格兰西部大学的Nigel Newbutt领导的一个小组在他们实际访问前几天给了11名年龄在10到14岁的自闭症儿童,参观当地科学博物馆的VR 。“学生们表示感觉不那么焦虑,压力较小,为这个空间做好了准备,”他说。“事实上,老师们还发现,当学生到达那里时,他们知道自己想去哪里;他们有更大的目标和方向感。“

回到实验室,虚拟环境也为研究人员提供了一种受欢迎的新实验技术。使用VR研究自闭症社会认知的认知神经科学家Nathan Caruana更喜欢基于标准屏幕的情景。澳大利亚悉尼麦考瑞大学的副研究员Caruana说:“所有这些范例都在很大程度上依赖于非交互式任务,人们对屏幕上的视线进行了反应。”“但它并没有真正反映出社交互动的动态和复杂性。”VR还有助于成像实验,否则这些实验是不可能的 - 例如让躺在扫描仪中的人能够与虚拟人类玩笑。“为了在成像平台中测量这一点,你基本上必须使用虚拟现实,”Mundy说。然而,尽管VR具有明显的优势,但尚未作为自闭症的治疗或研究工具进行严格的测试。今年的几项荟萃分析显示相对较少的研究,大多数只有少数参与者而没有对照组。例如,Newbutt和一位同事自1990年以来共发现了六项研究,这些研究已经在自闭症学生中测试了头戴式VR显示器。“目前还没有太多证据可以证明这一点,”纽布特说。

一个原因是成本,不仅仅是设备,而是创建内容所需的程序员和动画师。Mundy感到遗憾的是,由于缺乏相关专业知识的人,他无法实施他的一些想法。“我无法进一步解决这个问题的原因之一就是我不能像一家高科技公司那样向编码人付钱,”他说。因此,VR场景仍然高度简化,而这项技术备受推崇的优势 - 现实主义 - 仍然遥不可及。Newbutt还表示,研究人员很少向自闭症患者询问他们对该技术的期望。“对自闭症和自闭症群体进行研究仍然存在一些倾向,而不是与他们进行研究,”他说。这正是新的第一人称经验寻求纠正的。

纠正平衡

许多自闭症患者因为隐形感而被VR吸引。

“在一个主要的神经典型的社会/文化投入相当多的努力和时间来理解我们并听取我们的理解和倾听时,我们将继续被残疾,”SonjaZelić说,他是一位自闭症艺术家在伦敦为Beholder做出了贡献。虽然不完美,但VR可以帮助实现这种平衡。一些患有自闭症的人说他们更喜欢VR,而不是常规的谈话 - 采访,因为它不需要他们坐在镜头前;他们可以在幕后工作。“我觉得必须公开解释我的自闭症经历是一种令人不安的窥淫癖情况,”克鲁斯说。

盖恩斯维尔佛罗里达大学的VR研究员Benjamin Lok说,即使是善意的典型人也无法完全理解自闭症患者的生活是什么样的。Lok没有参与过这样的项目,但有一个9岁的儿子布兰登,他就是这样的人。“试图解释布兰登不仅对我们而且对家庭成员所看到的世界 - 这是一个挑战,”Lok说。“我想,如果我能让我的妈妈和爸爸通过[VR]体验,他们将如何以不同的方式与布兰登互动?”伦敦已成为自闭症相关VR项目的中心。2016年,Do not Panic,一个创意机构,为非营利性的国家自闭症协会创造了身临其境的体验。模拟描绘了自闭症儿童在购物中心可能感受到的孤立和不堪重负。在另一个模拟中,BBC的企业神经多样性计划将其主角与一位令人惊叹的居高临下的同事进行办公会议。闪烁的灯光和闪烁的地毯图案意味着感官超负荷,伴随着悸动的心跳和匆匆的呼吸的配乐标志着一种上升的恐慌。与自闭症同事一起管理BBC项目的Sean Gilroy表示,患有自闭症或其他疾病的人的家庭成员反应良好。“他们会在电影中看到他们的儿子或女儿或姐妹或兄弟所说的话,”他说。“它将它带入生活;它使它成为现实。对人们来说,它会变得非常情绪化。“

由“卫报”制作的该党以其内心的对话而着称,因为它的青少年主角应对她的无情的亲戚和家人朋友。该项目是已故物理学家斯蒂芬霍金的女儿小说家露西霍金的心血结晶;她的儿子威廉,是自闭症。剧本作家Sumita Majumdar也是自闭症,该项目涉及自闭症研究人员的投入。“我们试图忠实于科学,但是我们在人们所说的内容中建立了很多电影的视觉体验非常重要,”Simon Baron-Cohen的研究生Owen Parsons说道。在英国剑桥大学的实验室。“当然,如果科学是正确的,那么这两件事就不应该彼此不同意,”帕森斯说。

实时反射

Nagai团队创建的增强现实系统也很大程度上依赖于自闭症患者的投入。它不是让你进入百货商店或家庭聚会,而是随时随地拍摄视频,并将其实时转换为自闭症患者可能会遇到的情况。无论它代表自闭症感知的主张都取决于一个简单的原则:有条件的人报告他们的感官体验随着背景而变化。Satsuki Ayaya说:“有时候我状况良好,有时情况非常糟糕。”,东京大学的一名自闭症博士生,他在模拟器上与Nagai合作。Ayaya说,这些波动使她意识到自己的病情所涉及的内容以及它与神经典型经历的不同之处。增强现实系统试图在自闭症感知中复制这些波动。“每个人都有各种各样的症状,”东京大学医学副教授和Nagai合作者的另一位副教授Shin-ichiro Kumagaya说。“这是验证该系统有效性的基础。”

2014年,Nagai展示了22个自闭症人物视频,包括火车站,超市和其他二十几个日常小插曲。在每个设置中,参与者评估他们经历的12种视觉效果中的哪一种以及在何种程度上。该团队将该列表编辑为六种特别常见的效果:过度曝光,模糊,边缘增强,对比度提高,色彩去饱和度和视觉雪。Nagai将参与者的报告与每个场景的特征相关联,例如亮度,运动和声级。最后,她确定了最后三个视觉效果,因为她的模拟效果最为可重复。

Nagai的模拟器是一个笨重的装置:标准游戏耳机配有网络摄像头。电缆连接到一台笔记本电脑,研究生带着像新生儿一样的吊索。当我在大阪的五月天在模拟器上绑带时,我对我周围的房间有一个正常但有点滞后的视图。然而,当学生打开模拟器时,Nagai的脸色模糊,使她的表情难以阅读。转身离开,我很快发现自己被一幅看似抽象的印象派绘画迷住了;原来是一个灰色隔间分区。我看着我的手;折痕类似复杂的指甲花艺术。系统的高对比度即使是最小的纹理。

在Nagai的带领下,我在大厅里拖着走进停车场。一开始,一切都变得清白了,好像我在一个明亮的日子里脱掉了我的太阳镜。每当我转过头或汽车驶过时,颜色从图像中消失,就像在Instagram上应用黑色滤镜一样。当我们重新进入建筑物时,突然的变暗会在整个场景中释放出暴风雪般的随机斑点,就像许多波尔卡圆点一样。大堂的不均匀照明被夸大了。光轴与较暗的区域交替,给人们幽灵般的轮廓。模拟纯粹是视觉上的,但Nagai说他们一直在招募志愿者进行声音感知研究。该团队正在试验白噪声等音频效果;无人机音符,例如恒定的1000赫兹背景音;以及抑制某些音频范围的滤波器。

自2015年以来,Nagai及其同事在大阪和东京为教师,治疗师和自闭症儿童的父母举办了二十多个研讨会,让他们让人们尝试模拟器,在几个日常环境中查看剪​​辑,然后进行讨论。研究人员还筛选了有关自闭症的传统视频纪录片。Ayaya最初对该项目持怀疑态度,但此后一直到来。“这比我想象的要好,”她说。她说,模拟突出了她的感知方面,例如视觉雪,她认为这是理所当然的。“我很惊讶神经典型的人很惊讶,”她说。了解这些感知差异甚至可以帮助自闭症患者制定补偿策略。“我们实验的参与者之一告诉我,在她参加实验后,她开始在日常生活中佩戴太阳镜,”Nagai说。“此外,她告诉我她将房间里的灯改为LED系统,以便控制亮度。”

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

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

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

主体间经验

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

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

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

Mundy还设想了一个多人游戏或“yoked”实验范例,其中两个参与者一起工作。在另一个人的经历中,一个人将是一名乘客,以便看到(和学习)对方的反应。“世界不再对你的目光和头脑转向以及那种性质的东西做出反应;这是对其他人的反应,“Mundy说。他说:“你正在以一种被动的方式看待这个世界并与世界互动。”自闭症和典型的人都可以从居住他人的观点中受益。“虚拟现实有可能建立实时的主体间体验。”然而,与自闭症研究和治疗中VR的其他用途一样,缺乏系统评价。Nagai研讨会的参与者填写了退出调查问卷,但Kumagaya说团队刚刚开始跟进,看看这种体验是否会对自闭症患者的态度产生持久影响。目前,VR成功引发同理心的唯一证据就是轶事。

许多人担心,通过描绘自闭症的一个狭窄维度,VR应用程序可能实际上适得其反。Zelić对其局限性直言不讳:“我觉得几乎不可能在视觉上传达自闭症强度和情绪的深度,因为我们没有以公认的神经典型方式表达这种情况,因此这些类型的重建可能会陷入一种模仿“一个警示故事来自精神分裂症研究。在过去的二十年中,许多研究人员开发了精神病的沉浸式体验,描绘了视觉和听觉幻觉,包括恶意的声音。这些模拟可能令人不安。2011年,对9个此类项目进行的荟萃分析发现,他们使参与者对精神分裂症患者更加同情但也不太愿意与他们互动。

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

这两位艺术家决定探索VR作为一种自然的方式来传达另类的感知模式。克拉克开始更有目的地观察他的儿子,看着是什么吸引了这个男孩。克拉克回忆说:“他会稍微打开窗帘,只是研究一下尘埃,好像它就像一团漂浮在周围的星球。”两人还招募了Zelić和Kruse。克鲁斯描述了,除其他事项外,当一些东西在空中移动时,她看到它似乎正在画出一条穿越太空的路径,给每个时刻延长了一段时间。(其他人也提出改变时间感知是自闭症的一个显着特征。)

该团队选择专注于Clark的儿子和Zelić发现的美丽,并将这些想法转化为一系列自然场景,包括蝴蝶。“从这个[积极的]角度来看,没有人会想过谈论自闭症,”克鲁斯说。“叙述总是集中在困难,或者是自闭症思维的奇怪,可能是戏剧性的差异。”他们开发的小插曲作为艺术引人注目,无论他们对自闭症有什么或不可以说什么。在Beholder的一个预览场景中,雨落在地板上,发出慵懒的涟漪;在另一个,叶子轻轻地落在地上。另一方面,我缩小了老鼠的体型,但却因为巨大的草叶在头顶上摇曳而敬畏。

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