Lecznicza

iluzja

HUNTER G. HOFFMAN

Wirtualne Êwiaty pomagajà uwolniç si´
od rzeczywistego bólu i prawdziwych l´ków

70

ÂWIAT NAUKI WRZESIE¡ 2004

POPARZONY PACJENT w czasie leczenia ran w Harborview Burn Center w Seattle (powy˝ej)
eksploruje wirtualny Êwiat programu komputerowego. Ubrany w specjalny he∏m, manipulujàc d˝ojstikiem,
podró˝uje przez kanion w programie SnowWorld (z prawej), który jest zaprojektowany tak, by zmniejszaç ból
towarzyszàcy oparzeniom. Badania naukowe pokaza∏y, ˝e tego typu programy znacznie skuteczniej ni˝ zwyk∏e
gry wideo odwracajà uwag´ chorego od nieznoÊnego bólu podczas zmian opatrunków i piel´gnacji ran.

Kilka lat przepracowa∏em wspólnie

z Davidem R. Pattersonem ze School of
Medicine w University of Washington,
specjalizujàcym si´ w leczeniu bólu,
próbujàc ustaliç, czy ci´˝ko poparzeni
pacjenci mogliby poczuç ulg´ dzi´ki
zastosowaniu podczas leczenia progra-
mów tworzàcych wirtualnà rzeczywi-
stoÊç. Wst´pne wyniki by∏y tak zach´-
cajàce, ˝e kilka szpitali przygotowuje
si´ ju˝ do wprowadzenia takich progra-
mów jako narz´dzi do walki z bólem.
W innych projektach staramy si´ spraw-
dziç, czy Êwiaty wykreowane przez pro-
gramy komputerowe u∏atwià osobom
majàcym fobi´ przezwyci´˝yç irracjo-
nalny strach przed pajàkami, a tak˝e
czy pomogà w leczeniu zespo∏u stresu
pourazowego (PTSD – post-traumatic
stress disorder) u ludzi, którzy prze˝yli
atak terrorystyczny*.

Co najmniej dwie firmy zajmujàce si´

tworzeniem oprogramowania kompu-
terowego generujàcego wirtualnà rze-
czywistoÊç wynajmujà swoje produkty
psychologom leczàcym ró˝ne fobie. Sieç
kalifornijskich klinik, Virtual Reality Me-
dical Center, z powodzeniem u˝y∏a po-
dobnych programów do leczenia ponad

300 pacjentów cierpiàcych na ró˝nego
rodzaju zaburzenia l´kowe. Choç na-
ukowcy muszà jeszcze przeprowadziç
wiele badaƒ, by w∏aÊciwie oceniç efek-
tywnoÊç nowej metody, ju˝ widaç, ˝e te-
rapia wirtualna oferuje ca∏kiem rzeczy-
wiste korzyÊci.

Âwiaty pe∏ne wra˝eƒ

TRUDNO WYOBRAZI

å SOBIE

cierpienia, ja-

kich doznajà ofiary ci´˝kich poparzeƒ.
Szok i ból w momencie wypadku jest
jedynie poczàtkiem d∏ugiej drogi przez
m´k´. Leczenie ciàgnie si´ miesiàca-
mi. Codzienne zmiany opatrunków, od-
ka˝anie ran i ostro˝ne usuwanie mar-
twej tkanki, by zapobiec zaka˝eniom,
sà tak bolesne, ˝e nawet du˝e dawki
opioidów – Êrodków przeciwbólowych
b´dàcych pochodnymi morfiny – nie sà
w stanie uÊmierzyç bólu. Aby zachowaç
elastycznoÊç, zmniejszyç atrofi´ mi´-
Êni i zapobiec dalszym przeszczepom,
gojàca si´ skóra musi byç stale rozcià-
gana. W takich chwilach wi´kszoÊç pa-
cjentów, szczególnie dzieci, pragnie
jedynie przenieÊç si´ myÊlami w jakieÊ
inne miejsce, póki lekarze i piel´-
gniarki nie zakoƒczà pracy. Wspólnie

z Pattersonem i pracow-

nikami Harboview Burn

Center w Seattle postanowi-

liÊmy w 1996 roku zbadaç,

czy pacjentom pomog∏aby w

tym wirtualna rzeczywistoÊç.

W sk∏ad naszego zespo∏u weszli

Sam R. Sharar, Mark Jensen i

Rob Sweet ze School of Medi-

cine w University of Washington,

Gretchen J. Carrougher z Harbo-

view Burn Center oraz Thomas Fur-

ness z Human Interface Technology

Laboratory (HITLab) w University of

Washington.

W odczuwanie bólu bardzo silnie za-

anga˝owana jest psychika. Odbierany
przez mózg sygna∏ bólowy mo˝e byç in-
terpretowany przez cz∏owieka jako sil-
ny bàdê s∏aby w zale˝noÊci od tego, o
czym w danej chwili myÊli. Czynniki
psychiczne nie tylko modyfikujà sposób
interpretacji docierajàcych sygna∏ów
bólowych – mogà tak˝e zmieniaç iloÊç
dochodzàcych do kory mózgu bodêców
bólowych. Na tej podstawie w latach
szeÊçdziesiàtych neurofizjolodzy Ronald
Melzack i Patrick D. Wall zapropo-
nowali teori´ „bramki bólowej” („gate
control”) t∏umaczàcà powstawanie bó-
lu [patrz: Ronald Melzack „The tragedy
of needless pain”; Scientific American,
luty 1990].

Od dawna wiadomo, ˝e intensywnoÊç

bólu mo˝na czasem zmniejszyç za po-
mocà czynników absorbujàcych uwag´
pacjenta, na przyk∏ad ulubionej muzyki.
Wirtualna rzeczywistoÊç jest pod tym
wzgl´dem wyjàtkowo efektywna, co czy-
ni jà potencjalnym narz´dziem do wal-
ki z bólem. Aby zweryfikowaç t´ tez´,
zaj´liÊmy si´ dwójkà ch∏opców, którzy
prze˝yli poparzenie p∏onàcà benzynà.
Pierwszy z nich mia∏ ci´˝kie oparzenie
nogi, drugi g∏´bokie oparzenia jednej
trzeciej cia∏a – twarzy, szyi, pleców,
ramion, d∏oni i nóg. U obu wykonano
chirurgiczny przeszczep skóry, którà
przymocowano specjalnymi zszywkami
(staplerami).

Nasze badania przeprowadziliÊmy w

trakcie usuwania zszywek. WczeÊniej
ch∏opcy otrzymali przeciwbólowe opio-
idy. Dodatkowo ka˝dy z nich podczas
cz´Êci zabiegu gra∏ na konsoli Ninten-
do (Wave Race 64 – wyÊcigi na skute-
rach wodnych lub Mario Kart 64 – wy-
Êcigi samochodowe), a porównywalny
okres przebywa∏ w wirtualnej rzeczy-
wistoÊci. WybraliÊmy SpiderWorld, pier-

72

ÂWIAT NAUKI WRZESIE¡ 2004

HUNTER G. HOFFMAN (

popar

zony pacjent

); STEPHEN DAGADAKIS

University of W

a

shington

(SnowW

orld

);

©

HUNTER G. HOFFMAN (

popr

zednie str

ony

)

n

Dobrym sposobem z∏agodzenia bólu jest odwrócenie od niego uwagi. Wirtualna

rzeczywistoÊç – trójwymiarowy interaktywny Êwiat wygenerowany przez program
komputerowy – doskonale si´ do tego nadaje.

n

Poparzeni pacjenci twierdzà, ˝e gdy podczas leczenia korzystajà z programów

komputerowych tworzàcych wirtualnà rzeczywistoÊç, intensywnoÊç bólu gwa∏townie
spada. CzynnoÊciowy rezonans magnetyczny wykazuje, ˝e istotnie spada aktywnoÊç
obszarów mózgu odpowiedzialnych za odczuwanie bólu.

n

Programy tworzàce wirtualnà rzeczywistoÊç mogà tak˝e pomóc przezwyci´˝yç l´k

przed pajàkami, wysokoÊcià, lataniem czy wystàpieniami publicznymi. Specjalnie
zaprojektowany program jest wykorzystywany w leczeniu zespo∏u stresu pourazowego
u ofiar ataku terrorystycznego na WTC.

Przeglàd /

Wirtualna rzeczywistoÊç w terapii

G

dy bohaterowie Matriksa „pod∏àczajà si´” do wirtualnego Êwiata

stworzonego przez wymyÊlny program komputerowy, ich cia∏a od-

poczywajà, pó∏le˝àc na krzes∏ach, a umys∏y zg∏´biajà tajniki

wschodnich sztuk walki, toczà pojedynki, uchylajà si´ przed

pociskami i Êcigajà na motocyklach. G∏ówna cecha wirtual-

nej rzeczywistoÊci – wywo∏ywanie u ludzi wra˝enia, ˝e znajdujà si´

w innym miejscu – mo˝e mieç ogromne znaczenie w medycynie. Na-

ukowcy odkryli, ˝e jednym z najlepszych zastosowaƒ takich progra-

mów komputerowych jest nie rozrywka, ale terapia. Istotnie, prze-

bywanie w wirtualnej rzeczywistoÊci mo˝e os∏abiç zarówno fizyczne,

jak i psychiczne odczuwanie bólu.

wotnie przeznaczony do leczenia arach-
nofobii, poniewa˝ spoÊród dost´pnych
nam programów najsilniej anga˝owa∏
ÊwiadomoÊç pacjentów i nie wywo∏y-
wa∏ md∏oÊci. Zak∏adajàc specjalny ste-
reoskopowy he∏m wyposa˝ony w czuj-
niki umo˝liwiajàce okreÊlenie pozycji
i ukazujàcy trójwymiarowà grafik´
komputerowà, pacjenci doznawali wra-
˝enia, ˝e w´drujà przez kompletnie
urzàdzonà kuchni´ z otwieranymi szaf-
kami, szufladami i oknami. W jej wn´-
trzu umieszczono wirtualnà tarantul´,
a iluzj´ mo˝na by∏o wzmacniaç dzi´ki
w∏ochatemu pajàkowi zabawce, zawie-

szonemu nad ∏ó˝kiem pacjenta tak, by
mo˝na go by∏o dotknàç.

Obaj ch∏opcy oceniali dolegliwoÊci w

skali od 0 do 100 bezpoÊrednio po ka˝-
dej sesji terapeutycznej. Ból odczuwa-
ny podczas gry w Nintendo okreÊlili ja-
ko silny lub nie do zniesienia, ale
stwierdzili znaczne jego os∏abienie po
wejÊciu w wirtualny Êwiat programu
SpiderWorld. Choç gry wideo mogà
przez bardzo d∏ugi czas absorbowaç
uwag´ zdrowych ludzi, to jednak gene-
rowana przez nie dwuwymiarowa ilu-
zja jest znacznie ubo˝sza od wirtualnej
rzeczywistoÊci. Te wst´pne wyniki po-

twierdzi∏y si´ w dalszych badaniach.
Wzi´∏o w nich udzia∏ 12 pacjentów z
Harboview Burn Center. Gdy dolegli-
woÊci uÊmierzano w tradycyjny sposób,
opioidami, chorzy odczuwali ból dwu-
krotnie silniejszy w porównaniu z tym,
który czuli, znajdujàc si´ w Êwiecie pro-
gramu komputerowego.

Dlaczego wirtualna rzeczywistoÊç jest

tak skuteczna w ∏agodzeniu bólu? Ludz-
kà uwag´ mo˝na porównaç do reflekto-
ra punktowego: umo˝liwia ona wybra-
nie informacji kierowanych do dalszego
przetwarzania i zignorowanie bodêców
z pozosta∏ych êróde∏, poniewa˝ Êwiado-

WRZESIE¡ 2004 ÂWIAT NAUKI

73

TODD RICHARDS I ARIC BILLS

University of W

a

shington

;©

HUNTER G. HOFFMAN

BOLESNA AKTYWNOÂå MÓZGU

U ZDROWYCH OCHOTNIKÓW
otrzymujàcych bodêce bólowe
czynnoÊciowy rezonans magnetyczny
ujawnia wyraêny wzrost aktywnoÊci
w kilku obszarach mózgu,
o których wiemy, ˝e sà
zaanga˝owane w odczuwanie bólu
(bli˝ej z prawej i poni˝ej). JeÊli
jednak podczas stymulacji ochotnicy
znajdujà si´ w wirtualnej
rzeczywistoÊci stworzonej przez
program komputerowy, aktywnoÊç
neuronów w tych okolicach maleje
(dalej z prawej i drugi rzàd na dole).

ZMIANY

AKTYWNOÂCI MÓZGU

W ODPOWIEDZI

NA BÓL

BEZ WIRTUALNEJ RZECZYWISTOÂCI

BEZ WIRTUALNEJ RZECZYWISTOÂCI

W WIRTUALNEJ RZECZYWISTOÂCI

W WIRTUALNEJ RZECZYWISTOÂCI

Maksymalny
wzrost

S∏aby wzrost

S∏aby spadek

Maksymalny
spadek

moÊç nie poradzi∏aby sobie z obs∏ugà
wszystkich naraz. Gdy pacjent znajduje
si´ w wirtualnej rzeczywistoÊci, nie mo-
˝e ju˝ d∏u˝ej koncentrowaç si´ na swych
ranach i bólu, gdy˝ jego uwag´ poch∏a-
nia iluzoryczny Êwiat. Poniewa˝ cz´Êç
uwagi jest zaanga˝owana, to cz´sto pa-
cjent doÊwiadcza wyraênego zmniejsze-
nia poziomu bólu i znacznie mniej o nim
myÊli w trakcie zmiany opatrunków.

Aby zwi´kszyç skutecznoÊç terapii

wirtualnej, opracowaliÊmy SnowWorld
– program przeznaczony specjalnie dla
poparzonych pacjentów do u˝ycia pod-
czas piel´gnacji ran. Rozbudowany dzi´-
ki finansowemu wsparciu wspó∏za∏o˝y-
ciela Microsoftu Paula G. Allena oraz
National Institutes of Health (NIH),
SnowWorld tworzy iluzj´ lotu przez ob-
lodzony kanion nad zamarzajàcà rzekà
i wodospadem wÊród wirujàcych p∏at-
ków Êniegu [ilustracja na stronach 70
i 71]. Lodowy krajobraz ma stanowiç
przeciwwag´ dla ognia powracajàcego
we wspomnieniach pacjentów w czasie
piel´gnacji ran. Gdy chorzy Êlizgajà si´
w wirtualnym kanionie, mogà rzucaç
Ênie˝kami w ba∏wanki, pingwiny, robo-
ty i igloo stojàce na wàskich skalnych
pó∏kach lub p∏ynàce rzekà. Gdy ba∏wan

lub igloo zostanà trafione, za-

mieniajà si´ w Ênie˝ny ob∏ok, pin-

gwiny z kwakni´ciem przewraca-

jà si´ do góry nogami, a roboty

zawalajà w stert´ z∏omu.

Terapia wirtualna jest zbawienna

nie tylko dla poparzonych pacjentów.

Âwiadczà o tym nasze najnowsze ba-

dania, w których uczestniczy∏o 22 zdro-

wych ochotników. Ka˝demu z nich za-

∏o˝yliÊmy na rami´ mankiet aparatu do
pomiaru ciÊnienia, proszàc, by przez
10 min co dwie minuty oceniali poziom
odczuwanego bólu. Jak si´ spodziewa-
liÊmy, dyskomfort narasta∏ w miar´
trwania eksperymentu, jednak na ostat-
nie dwie minuty ka˝dy z badanych zosta∏
przeniesiony w wirtualny Êwiat wyge-
nerowany przez programy SpiderWorld
i ChocolateWorld. W tym drugim gracz
widzi obraz wirtualnej tabliczki czeko-
lady, który dzi´ki czujnikom po∏o˝enia
jest sprz´˝ony z rzeczywistym ∏akociem;
gdy badany zjada prawdziwà czekola-
d´, Êlady z´bów pojawiajà si´ na wirtu-
alnym batoniku. Zdaniem ochotników
podczas wirtualnych sesji odczuwanie
bólu uleg∏o wyraênemu os∏abieniu.

Co wi´cej, poprawienie jakoÊci iluzji

tworzonej przez program znacznie sku-
teczniej ∏agodzi ból. Pokazuje to inne
doÊwiadczenie, w którym do prawej sto-
py 39 badanych osób przyk∏adano son-
d´ elektrycznie ogrzewanà do tempera-
tury indywidualnie dobranej w taki
sposób, aby przez 30 s wywo∏ywa∏a ból.
Podczas stymulacji 20 badanych wypo-
sa˝onych w wysokiej jakoÊci he∏m z czuj-
nikami rejestrujàcymi po∏o˝enie g∏owy
znajdowa∏o si´ w interaktywnym Êwie-
cie programu SnowWorld, wzbogaco-
nym efektami dêwi´kowymi. Pozosta∏a

dziewi´tnastka przez kiepskiej jakoÊci
he∏m bez czujników Êledzàcych po∏o˝e-
nie g∏owy widzia∏a zubo˝onà wersj´ wir-
tualnej rzeczywistoÊci, pozbawionà
dêwi´ku i mo˝liwoÊci rzucania Ênie˝ka-
mi. OdkryliÊmy wyraênà zale˝noÊç mi´-
dzy jakoÊcià iluzji – warunkujàcà sto-
pieƒ zaanga˝owania si´ badanej osoby
w wirtualnà rzeczywistoÊç – a ∏agodze-
niem bólu.

Szukajàc bólu w mózgu

NASZE BADANIA

opiera∏y si´ oczywiÊcie na

subiektywnych ocenach intensywnoÊci
bólu wydawanych przez pacjentów. Aby
dok∏adniej zbadaç, czy wirtualna rze-
czywistoÊç redukuje ból, postanowi∏em
wspólnie z pracownikami University of
Washington, Toddem L. Richardsem,
Arikiem R. Billsem, Barbarà A. Codà
i Samem Shararem, zmierzyç aktywnoÊç
neuronów mózgu metodà czynnoÊcio-
wego rezonansu magnetycznego (fMRI).
Zdrowym ochotnikom skanowaliÊmy
mózg w chwili, gdy za pomocà przy∏o-
˝onej do stopy elektrycznie ogrzewanej
sondy wywo∏ywaliÊmy krótkotrwa∏e
uczucie bólu. Gdy bodêcowi termiczne-
mu nie towarzyszy∏a wizyta w wirtual-
nym Êwiecie, ochotnicy odczuwali silny
ból, który poch∏ania∏ ich uwag´ przez
wi´kszoÊç czasu badania. Jak oczekiwa-
liÊmy, obrazy uzyskane za pomocà fMRI
wykaza∏y wyraêny wzrost aktywnoÊci
neuronów w obszarach mózgu, o któ-
rych wiedzieliÊmy, ˝e biorà udzia∏ w
odbieraniu bólu: wyspie, wzgórzu, pier-
wszo- i drugorz´dowej korze czuciowo-
-ruchowej oraz przedniej cz´Êci kory
obr´czy [ilustracja na stronie 73].

Du˝ym wyzwaniem by∏o zaprojekto-

wanie okularów do oglàdania wirtual-

74

ÂWIAT NAUKI WRZESIE¡ 2004

ARI HOLL

ANDER

Imprint Interactive T

echnology

LLC

;©

HUNTER G. HOFFMAN

Wirtualna rzeczywistoÊç nie tylko

zmienia sposób interpretacji

bodêców bólowych, ale tak˝e

zmniejsza aktywnoÊç

neuronów w obszarach

mózgu, które je odbierajà.

PROGRAM ODTWARZAJÑCY ZAMACH BOMBOWY na autobus powsta∏, aby leczyç zespó∏ stresu pourazowego u osób, które prze˝y∏y zama-
chy terrorystyczne w Izraelu i Hiszpanii. Poprzez stopniowe pokazywanie pacjentom realistycznego obrazu i odtwarzanie dêwi´ków towarzy-
szàcych zamachowi (trzy uj´cia wygenerowane przez program widoczne powy˝ej) terapia wirtualna pomaga im w zrozumieniu i ostatecznym
zredukowaniu emocji b´dàcych efektem traumatycznego prze˝ycia.

nej rzeczywistoÊci podczas badania
fMRI. ZbudowaliÊmy Êwiat∏owodowy
he∏m z nieprzewodzàcych, nieferroma-
gnetycznych materia∏ów, tak by nie od-
dzia∏ywa∏ z pot´˝nym polem magnetycz-
nym powstajàcym we wn´trzu aparatu
do fMRI. Efekt by∏ zadowalajàcy: stwier-
dziliÊmy, ˝e jeÊli w czasie odbierania
bodêców termicznych ochotnicy byli za-
absorbowani wirtualnym Êwiatem pe∏-
nym Êniegu, aktywnoÊç neuronów w ob-
szarach mózgu przetwarzajàcych ból
znaczàco si´ obni˝y∏a i podobnie zmie-
ni∏a si´ subiektywna ocena bólu. Wyni-
ki uzyskane za pomocà fMRI uÊwiada-
miajà, ˝e wirtualna rzeczywistoÊç nie
tylko zmienia sposób, w jaki pacjent in-
terpretuje bodêce bólowe, ale tak˝e
zmniejsza aktywnoÊç obszarów mózgu
„odczuwajàcych” ból.

Nasze wyniki zach´ci∏y dwa du˝e re-

gionalne oÊrodki leczenia oparzeƒ –
William Randolph Hearst Burn Center
w nowojorskim Weill Cornell Medical
Center oraz Shriners Hospital for Chil-
dren w Galveston w Teksasie – do wpro-
wadzenia programu SnowWorld jako
czynnika ∏agodzàcego ból podczas za-
biegów. Co wi´cej, Hearst Burn Center,
kierowane przez Rogera W. Yurta, po-
maga w finansowaniu ulepszonej wersji
programu SuperSnowWorld, w którym
pojawià si´ wyglàdajàce jak ˝ywe pro-
jekcje ludzi zdolne do kontaktowania
si´ z pacjentami. SuperSnowWorld
pozwoli dwojgu ludziom (np. popa-
rzonemu pacjentowi i jego matce) na
jednoczesne wejÊcie do wirtualnego
Êwiata, gdzie – widzàc nawzajem swo-
je wirtualne postacie – wspó∏pracowaç
b´dà w walce z monstrualnymi owa-
dami lub stworami morskimi wy∏a-
niajàcymi si´ z lodowej rzeki. Dzi´ki
udoskonaleniu iluzji i interaktywnoÊci
programu b´dzie on lepiej pomaga∏ pa-
cjentom skupiç si´ na wirtualnej rze-
czywistoÊci, szczególnie podczas d∏u-
gich i bolesnych zabiegów. Wspólnie z
Arim Hollanderem wspó∏pracujàcym z
HITLab tworzymy w∏aÊnie SuperSnow-
World, który zamierzamy udost´pniç za
darmo oÊrodkom medycznym leczàcym
oparzenia.

Wirtualna rzeczywistoÊç stosowana

jako Êrodek przeciwbólowy mo˝e
zmniejszyç dyskomfort odczuwany przez
pacjentów tak˝e podczas innych proce-
dur medycznych. Bruce Thomas i Emi-
ly Steele z University of South Austra-
lia odkryli, ˝e wirtualna rzeczywistoÊç

∏agodzi ból towarzyszàcy fizjoterapii pa-
cjentów z pora˝eniem mózgowym, któ-
rzy przeszli operacj´ mi´Êni i Êci´gien.
åwiczenia terapeutyczne polegajà na
rozciàganiu i zwi´kszaniu wytrzyma-
∏oÊç mi´Êni nóg, a ich celem jest polep-
szenie zdolnoÊci chodzenia. Nasz zespó∏
z University of Washington bada ponad-
to mo˝liwoÊç klinicznego zastosowania
wirtualnej rzeczywistoÊci podczas bo-
lesnych zabiegów urologicznych, na
przyk∏ad cystoskopii. Przeprowadzili-
Êmy tak˝e badania pokazujàce, ˝e wir-
tualna rzeczywistoÊç ∏agodzi ból i l´k
towarzyszàcy leczeniu z´bów.

Pokonaç l´k

LECZENIE FOBII

, polegajàce na ekspono-

waniu pacjenta na to, co wywo∏uje w
nim najwi´kszy strach, jest kolejnym te-
rapeutycznym zastosowaniem wirtualnej
rzeczywistoÊci. Ta forma terapii zosta-
∏a wprowadzona w latach dziewi´çdzie-
siàtych przez Barbar´ O. Rothbaum z
Emory University oraz Larry’ego F. Ho-

dgesa (obecnie pracujàcego w Univer-
sity of North Carolina w Charlotte) w
leczeniu l´ku wysokoÊci, l´ku przed la-
taniem samolotem i wystàpieniami pu-
blicznymi, a tak˝e w leczeniu zespo∏u
stresu pourazowego u weteranów woj-
ny w Wietnamie. Podobnie jak program
kontrolowania bólu terapia ekspozycyj-
na (exposure therapy), dzi´ki stopnio-
wemu oswajaniu pacjenta z dr´czàcym
go problemem, pomaga ludziom zmie-
niç sposób myÊlenia, zachowania si´ i
interpretowania informacji.

Pracujàc z Albertem Caarlinem z

HITLab i Azucenà Garcià-Palacios z Uni-
versitat Jaume I w Hiszpanii, wykaza-
liÊmy, ˝e terapia ekspozycyjna wykorzy-
stujàca wirtualnà rzeczywistoÊç jest
bardzo skuteczna w os∏abianiu l´ku
przed pajàkami. Nasza pierwsza pa-
cjentka, nazwana przez nas pannà Muf-
fet, cierpia∏a na zaburzenia l´kowe od
niemal 20 lat. Doprowadzi∏o to do rozwi-
ni´cia si´ u niej wielu zachowaƒ ty-
powych dla zaburzeƒ obsesyjno-kompul-

WRZESIE¡ 2004 ÂWIAT NAUKI

75

ERIK S. LESSER

HUNTER G. HOFFMAN jest dyrektorem Virtual Reality Analgesia Research Center w Human
Interface Technology Laboratory (HITLab) w University of Washington w Seattle. Jest tak˝e
cz∏onkiem instytutów radiologii i psychologii w School of Medicine w University of Wa-
shington. W 1993 roku, po uzyskaniu tytu∏u doktora psychologii poznawczej w University
of Washington, przy∏àczy∏ si´ do HITLab. Aby poprawiç skutecznoÊç terapii wirtualnej
w walce z cierpieniami fizycznymi i psychicznymi, zajmuje si´ udoskonalaniem iluzji gene-
rowanych przez programy komputerowe.

O

AUTORZE

STRACH PRZED WYSTÑPIENIAMI PUBLICZNYMI mo˝na leczyç dzi´ki zaprojektowane-
mu w Virtually Better programowi tworzàcemu wirtualnà rzeczywistoÊç. Firma z siedzibà
w Decatur w Georgii produkuje oprogramowanie przeznaczone dla psychologów
i psychiatrów. Ken Graap, dyrektor wykonawczy Virtually Better, çwiczy wystàpienie przed
wirtualnà publicznoÊci, widocznà we wn´trzu jego he∏mu i na monitorze za plecami.

syjnych: wn´trze samochodu na wszelki
wypadek okadza∏a dymem i spryskiwa-
∏a pestycydami, by pozbyç si´ pajàków;
przed po∏o˝eniem si´ spaç przeszukiwa-
∏a uwa˝nie sypialni´, po czym okleja∏a
okna taÊmà samoprzylepnà. Gdziekol-
wiek sz∏a, zdawa∏o jej si´, ˝e widzi pa-
jàki, a miejsc ich przypuszczalnego wy-
st´powania starannie unika∏a, uprane
ubrania zamyka∏a w szczelnych plasti-
kowych torbach, aby mieç pewnoÊç, ˝e
pajàki nie dostanà si´ do Êrodka. Przez
lata jej stan pogarsza∏ si´ coraz bardziej,
a gdy zda∏a sobie spraw´, ˝e ze strachu
przed pajàkami nie wychodzi z domu,
postanowi∏a zaczàç si´ leczyç.

Tak jak inne terapie ekspozycyjne te-

rapia wirtualna wià˝e si´ ze stopniowa-
nym konfrontowaniem osoby cierpiàcej
na fobi´ z sytuacjà powodujàcà strach.
Krok po kroku l´k ust´puje, a pacjent
staje si´ coraz spokojniejszy. W propono-
wanej przez nas terapii podczas pierw-
szej sesji, w kuchni wykreowanej przez
program komputerowy pacjent widzi
wirtualnà tarantul´. Za pomocà d˝ojsti-
ka przemieszcza si´ przez trójwymiaro-

wy Êwiat i zbli˝a do pajàka tak blisko,
jak jest to tylko mo˝liwe. Celem jest do-
tarcie do tarantuli na odleg∏oÊç wycià-
gni´tej r´ki.

Podczas nast´pnych sesji terapeutycz-

nych uczestnik zak∏ada r´kawic´, która
pozwala programowi na okreÊlenie po∏o-
˝enia jego r´ki i umo˝liwia stworzenie
obrazu cybernetycznej d∏oni przemiesz-
czajàcej si´ po kuchni. Pacjent, manew-
rujàc wirtualnà d∏onià, dotyka pajàka,
który jest tak zaprogramowany, by z
ha∏asem uciec o kilkanaÊcie centyme-
trów. Nast´pnie pacjent bierze w cyber-
d∏oƒ wirtualny wazon; gdy go upuszcza,
ten zawisa w powietrzu, a pajàk, wy-
wijajàc nogami, wychodzi ze Êrodka.
Pajàk opuszcza si´ na pod∏og´ wirtualnej
kuchni, czemu towarzyszy fragment
Êcie˝ki dêwi´kowej klasycznego filmu
grozy Psychoza. Pacjent powtarza ka˝-
de zadanie tak d∏ugo, a˝ odczuje znacz-
ne zmniejszenie l´ku, a wtedy pojawia
si´ nast´pne wyzwanie. Sesja koƒczàca
terapi´ polega na doÊwiadczanym w wir-
tualnej przestrzeni dotykowym sprz´˝e-
niu zwrotnym: pajàk zabawka, wypo-

sa˝ony w elektromagnetyczne czujniki
okreÊlajàce po∏o˝enie, wisi przed pacjen-
tem w odleg∏oÊci umo˝liwiajàcej dotkni´-
cie. Gdy pacjent dotyka wirtualnego pa-
jàka cybernetycznà d∏onià, mo˝e poczuç
obecnoÊç w∏ochatego obiektu.

Ju˝ po 10 jednogodzinnych sesjach

strach panny Muffet przed pajàkami
zmniejszy∏ si´ znacznie, a zachowania
obsesyjno-kompulsyjne przesta∏y si´
pojawiaç. Sukces, jaki odnios∏a, by∏
ogromny – po leczeniu niemal bez stra-
chu znosi∏a ˝ywà tarantul´ wspinajàcà
si´ przez kilka minut po jej ramieniu.
W dalszych kontrolowanych badaniach
przeprowadzonych z udzia∏em 23 pa-
cjentów z klinicznie stwierdzonà fobià
83% przyzna∏o si´ do istotnego zmniej-
szenia l´ku przed pajàkami. Przed roz-
pocz´ciem leczenia pacjenci ci nie byli
w stanie podejÊç bez l´ku bli˝ej ni˝ na
kilka metrów do klatki z tarantulà. Po
terapii wirtualnej wielu potrafi∏o stanàç
przed klatkà i dotknàç jej pokrywy,
odczuwajàc jedynie niewielkà obaw´,
a niektórzy posun´li si´ nawet do otwar-
cia klatki.

76

ÂWIAT NAUKI WRZESIE¡ 2004

BENJAMIN BENSCHNEIDER

Seattle T

imes

SPIDERWORLD to program tworzàcy wirtualnà rzeczywistoÊç zaprojektowany w taki sposób, by u∏atwiç pacjentom przezwyci´˝enie stra-
chu przed pajàkami. Gdy za∏o˝à specjalny he∏m, widzà wirtualnà tarantul´ (obraz wygenerowany przez program widaç na ekranie w tle). Aby
zapewniç dotykowe sprz´˝enie zwrotne, system monitoruje zarówno po∏o˝enie pajàka zabawki (zwieszajàcego si´ z d∏oni autora z lewej),
jak i d∏oni pacjentki, pozwalajàc jej „dotknàç” wirtualnego stwora.

Podobne programy mogà zostaç w∏à-

czone do terapii znacznie powa˝niejsze-
go zaburzenia, jakim jest zespó∏ stresu
pourazowego. Jego objawami sà cz´ste
wspominanie traumatycznego wyda-
rzenia (retrospekcja), gwa∏towne reak-
cje na wszystko, co symbolizuje lub przy-
pomina tragiczne prze˝ycia, unikanie
spotkaƒ z innymi ludêmi, emocjonalne
odr´twienie i przesadna dra˝liwoÊç. To
wyniszczajàce zaburzenie psychiczne,
które rujnuje ˝ycie osobiste i uniemo˝-
liwia prac´, jest znacznie wi´kszym
wyzwaniem ni˝ leczenie fobii. Terapia
poznawczo-behawioralna, taka jak prze-
d∏u˝ajàca si´ terapia ekspozycyjna wpro-
wadzona przez Edn´ Foa, psychologa
z University of Pennsylvania, odnios∏a
du˝y sukces w leczeniu pacjentów cier-
piàcych na to schorzenie. Zosta∏a po-
myÊlana tak, by pomóc pacjentom
przetworzyç i zredukowaç emocje to-
warzyszàce powracajàcym wspomnie-
niom traumatycznego prze˝ycia. W cza-
sie jej trwania terapeuta stopniowo
nasila bodêce wywo∏ujàce w pacjen-
cie emocje i uczy go, jak radziç sobie
z niechcianymi reakcjami.

Naukowcy sprawdzajà obecnie, czy

programy tworzàce wirtualnà rzeczy-
wistoÊç mogà byç wykorzystywane do
standaryzacji terapii i poprawienia wy-
ników leczenia, szczególnie wtedy gdy
zawodzà tradycyjne metody. Wspólnie
z JoAnn Difede z Cornell University
opracowaliÊmy terapi´ ekspozycyjnà w
celu leczenia m∏odej kobiety z objawa-
mi PTSD, która 11 wrzeÊnia prze˝y∏a
atak terrorystyczny na World Trade Cen-
ter. Podczas zaj´ç pacjentka zak∏ada wir-
tualny he∏m ukazujàcy jej udêwi´kowio-
ne iluzje odrzutowców przelatujàcych
nad wie˝owcami WTC, a nast´pnie wy-
buchajàcych po uderzeniu w nie. Stop-
niowo, lecz systematycznie program te-
rapeutyczny prowadzi do makabrycznie
realistycznej sceny koƒcowej z ludêmi
skaczàcymi z okien p∏onàcych budyn-
ków, krzykami i wyciem syren. Tego ty-
pu bodêce mogà pomóc pacjentom
wydobyç z pami´ci wspomnienia tra-
gicznych wydarzeƒ i przy pomocy tera-
peuty zmniejszyç towarzyszàcy im stres.

Nasza pierwsza pacjentka dzi´ki

sesjom terapii wirtualnej wykaza∏a
wyraêne i trwa∏e zmniejszenie obja-
wów zespo∏u stresu pourazowego oraz
zmniejszenie si´ depresji. Inni pacjen-
ci z urazem wywo∏anym przez atak na
WTC sà w∏aÊnie poddawani terapii wir-

tualnej w Weill Cornell Medical
College i New York Presbyterian
Hospital. Obecnie z zespo∏em Pa-
trice L. (Tamar) Weiss z Uniwersy-
tetu w Hajfie w Izraelu i z Azuce-
nà Garcià-Palacios pracuj´ nad
stworzeniem terapii wirtualnej po-
mocnej w leczeniu osób, które prze˝y-
∏y zamach bombowy.

Wirtualna rzeczywistoÊç na godziny

SKORO DZIESI

ÑTKI BADA¡

wykaza∏y sku-

tecznoÊç terapii wirtualnej w leczeniu
okreÊlonych fobii, jest to zastosowanie,
które jako pierwsze mo˝e trafiç do po-
wszechnej praktyki klinicznej. Virtual-
ly Better, firma z siedzibà w Decatur w
Georgii, która wspó∏finansowa∏a pionie-
rów wirtualnej rzeczywistoÊci, Hodgesa
i Rothbaum, tworzy programy przezna-
czone do leczenia wielu zaburzeƒ l´ko-
wych: l´ku wysokoÊci, l´ku przed lata-
niem samolotem i przed wystàpieniami
publicznymi. Wynajmuje je psycholo-
gom i psychiatrom za 400 dolarów mie-
si´cznie, dzi´ki czemu mogà prowadziç
terapie we w∏asnych gabinetach. Podob-
ne programy oferuje hiszpaƒska firma
PREVI. Zamiast zwierzaç si´, le˝àc na
kanapie, pacjenci interakcyjnie konfron-
tujà swoje l´ki, lecàc wirtualnym samo-
lotem lub przemawiajàc do nieistniejà-
cej publicznoÊci.

Z drugiej strony stwierdzenie, czy wir-

tualna rzeczywistoÊç mo˝e przyÊpieszyç
leczenie stresów pourazowych, wymaga
kolejnych badaƒ. W tej materii nie prze-
prowadzono jeszcze ˝adnego prawid∏o-
wo kontrolowanego randomizowanego
eksperymentu. Jednak niektórzy eksper-
ci ju˝ wykorzystujà zalety tej technolo-
gii, a uzyskane przez nich wst´pne wy-
niki sà zach´cajàce.

OkreÊlenie poziomu znieczulania po-

parzonych pacjentów za pomocà wir-
tualnej rzeczywistoÊci tak˝e wymaga
przeprowadzenia dodatkowych prób
klinicznych. Jak wykazano, stosowanie
programu SnowWorld nie stanowi istot-
nego ryzyka i nie grozi powa˝nymi dzia-
∏aniami niepo˝àdanymi. Poniewa˝ jest
on stosowany jednoczeÊnie z tradycyj-

nymi lekami przeciwbólowymi, pacjen-
ci nieodczuwajàcy poprawy w wirtual-
nym Êwiecie nic na tej próbie nie tracà.
Terapia wirtualna mo˝e ostatecznie przy-
czyniç si´ do zmniejszenia uzale˝nienia
od opioidów i pozwoliç na bardziej agre-
sywnà piel´gnacj´ ran i fizykoterapi´,
przyÊpieszajàc wyleczenie i redukujàc
koszty. Wysokiej jakoÊci system pozwala-
jàcy na przebywanie w wirtualnej rze-
czywistoÊci, który zalecamy do leczenia
szczególnie ostrego bólu, jest na razie
bardzo drogi, jesteÊmy jednak optymi-
stami i uwa˝amy, ˝e post´py technologii
obrazowania powinny w ciàgu naj-
bli˝szych lat znacznie obni˝yç cen´ wir-
tualnego he∏mu. A pacjenci przechodzà-
cy mniej bolesne zabiegi, jak leczenie
z´bów, mogà korzystaç z taƒszego, ko-
mercyjnie dost´pnego sprz´tu, podob-
nie jak pacjenci cierpiàcy na fobie.

Iluzje tworzone przez obecnie istnie-

jàce programy w najmniejszym stopniu
nie sà tak wyrafinowane jak Matrix, a
mimo to tworzona przez nie wirtualna
rzeczywistoÊç jest na tyle dojrza∏a, ˝e
mo˝e pomóc ludziom zapanowaç nad
bólem i przezwyci´˝yç strach oraz stres
towarzyszàcy traumatycznym wspo-
mnieniom. JeÊli technologia ta b´dzie
nadal rozwija∏a si´ w takim tempie,
mo˝na w niedalekiej przysz∏oÊci ocze-
kiwaç jeszcze bardziej spektakularnych
sposobów jej zastosowania.

n

* Podobne programy generujàce wirtualnà rzeczy-
wistoÊç mogà byç wykorzystane tak˝e w leczeniu
schizofrenii. Projekt przygotowany przez VISAC
Laboratory University of Queensland, opisujàcy ich
zastosowanie znajduje si´ na stronie:
http://www.acmc.uq.edu.au/%7Ejbanks/psycho-
sis/psychosis.html

WRZESIE¡ 2004 ÂWIAT NAUKI

77

Innym terapeutycznym

zastosowaniem wirtualnej

rzeczywistoÊci jest leczenie fobii

przez oswajanie pacjentów

z obrazami tego, co budzi

w nich najwi´kszy strach.

Virtual Reality Technology. Wyd. II zawierajàce CD-ROM. Grigore C. Burdea i Philippe Coiffet;

John Wiley & Sons, 2003.

Virtual Reality Exposure Therapy for World Trade Center Post-Traumatic Stress Disorder:

A Case Report. JoAnn Difede i Hunter G. Hoffman; CyberPsychology & Behavior, tom 5, nr 6,
s. 529-535, 2002.

Wi´cej informacji o terapii wirtualnej na stronach:

http://www.hitl.washington.edu i http://www.e-therapy.info

JEÂLI CHCESZ WIEDZIEå WI¢CEJ