MUNDOS VIRTUALES PARA GENERAR EXPERIENCIAS REALES

MUNDOS VIRTUALES PARA GENERAR EXPERIENCIAS REALES: EL
USO DE LA "TERCERA VÍA" EN PSICOTERAPIA Y
REHABILITACIÓN COGNITIVA.
G. Castelnuovo (1-2); A. Gaggioli 1; F. Mantovani (1-2); G. Riva (1-2).
1. ATN-P LAB, Applied Technology for Neuro-Psychology Lab, Istituto Auxologico Italiano, Milano
2. Dipartimento di Psicologia, Università Cattolica, Milano, Italia
E-mail: [email protected]
PALABRAS CLAVE: Virtual Reality, Cognitive and behavioural psychotherapy, Cognitive and motor
rehabilitacion, Human factors.
RESUMEN:
La Realidad Virtual (RV) es una tecnologia que cambia la modalidad tradicional de interagir entre el
ombre y el ordenador. Por medio de un entorno virtual generado por el ordenador, las personas
pueden comunicar "con" y "en" una realidad simulada come si fueran realmente dentro de esta. En
este artículo se van a describir antes de todo los diferentes escenarios tecnologicos (en particular
los de bajo coste) que se utilizan principalmente en el contexto clinico. En seguida se van a elencar
las ventajas del enfoque virtual (posibilidad de programar, gradualidad, control elevado, nivel
ecologico, bajo coste, ecc.) y de cierto los limites y los elementos de mejorar. Despues los autores
presentan un resumen de los principales campos de aplicación de la Realidad Virtual en psicologia,
en particular en el campo clinico y neuropsicologico. En psicoterapia la RV ha sido empleada con
exito en el tratamiento de los trastornos de panico, agorafobia, otras fobias (monofobias, fobias
generalizadas), trastornos sexuales (eiaculación precox, disturbo de erección), depresión,
trastornos alimentarios, ecc. Uno de los sectores de aplicación mas fecundo es representado por la
Rehabilitacion de funciones cognitivas y motorias compromitidas.
La Realidad Virtual como nueva modalidad de interagir entre el ombre y el ordenador:
aspectos tecnicos
La Realidad Virtual (RV), es una de las tecnologias que permite una forma muy desorrallada de
interacción entre el hombre y el ordenador (Riva & Galimberti, 1998; Riva, Molinari, & Vincelli,
2002; Vincelli & Riva, 2000b). Esta tecnologia se compone de 4 partes fundamentales: un
ordenador, un sistema de input, un sistema de output y la red (network) (Castelnuovo, Gaggioli,
Congreso Virtual de Psiquiatría. Interpsiquis Enero 1970. Psiquiatria.com
-1-
Mantovani, & Riva, 2002).
El entorno virtual es un modelo tridimensional de la realidad muy desarrollado por contener detalles
como la forma, el color, la posición, la iluminación y otras caracteristica fisicas de los objetos
incluidos en el mundo sintetico. El ordenador utiliza estas informaciones para representar los
objetos en la maner mas realistica posible y para modificar de forma dinamica las representaciones
en función de las conductas de los usuarios. Lo que se genera es una posibilidad de interagir y
modificar los espacios visuales en tiempo real, sin retraso significativos.
La experiencia sensorial en la RV es posible gracias al uso de sistemas de output que van a
restituir las informaciones elaboradas por el ordenador come estimulación de uno o mas canales
sensoriales. Hay sistemas de output de vario tipo según el tipo de canal sensorial que esta
afectado: en aprticular hay sistemas visivos, audio, táctil y olfativos.
De toda manera los sistemas mas difusos se limitan a los audio y visivos. Uno de los sistemas mas
desarrollados entre las componentes visivas es lo que permite la visión estereoscopica: esta
particular caracteristica del canal visivo aumenta la percepción de la profundidad.
Los usuarios pueden controlar los campos visivos por medio de sistemas de input que han sido
planeadas en manera tal que esta tarea del control es muy natural y de facil intuición. Estos
sistemas pueden informar el ordenador en tiempo real acerca del punto de vista que el usuario
tiene en un particular momento y acerca de los movimientos que él esta conduciendo. Acerca del
punto de vista del usuario, hoy los sistemas de head-tracking permiten de comunicar al ordenador
la posición de la cabeza o la dirección de rotación de manera muy precisa. Acerca de los
movimientos, hoy los usuarios pueden utilizar un joystick, un mouse or un joypad (se puede ver la
figura 1).
En realidad, uno de los objetivos mas elevados de los investigadores en esta area es lo de llegar a
producir herramientas tecnologicas que puedan diminuir la distancia entre entornos reales y
sinteticos (disappearing computer). Un ejemplo de estas nuevas tecnologias es el trabajo de varios
grupos de investigación acerca de la realización de ordenadores que se puedan llevar/vestir
(wearable computer) y que se integren en manera natural con las actividades cotidianas.
Uno de los pasajes de esta integración de la tecnologia en la vida de cada dia es la realidad mixta
(mixed reality) donde mundo real y sintetico se van a fundir. La realidad mixta va a mezclar realidad
externa y virtual de manera tal que las dos sean percibidas por el usuario como parte del propio
campo visivo. Un ejemplo tipico de mixed reality es la realidad aumentada (augmented reality).
Gracias al uso de particulares cascos see-through, que permiten de ver en el mismo tiempo
imágenes reales y proyectadas, el usuario puede interagir en un entorno real visualizando tambien
un entorno virtual que lo va a ayudar (con mas informaciones) en la interacción. Esta realidad
aumentada es hoy muy utilizada en medicina: por ejemplo en la cirugía se pueden superponer
imágenes del paciente (que han sido obtenidas en una anterior TAC o PET) a la area del cuerpo
Congreso Virtual de Psiquiatría. Interpsiquis Enero 1970. Psiquiatria.com
-2-
que se tiene que operar.
Escenarios tecnologicos virtuales de bajo coste utilizables en las aplicaciones psicologicas
Hay diferentes escenarios tecnologicos para reproducir condiciones de Realidad Virtual: unas
cuantas son mas inmersivas que otras pero lo que va a cambiar es sobre todo el realismo y el
sentido de "presencia". En las aplicaciones medicas se necesita un alto nivel de realismo o de
inmersión y por eso las herramientas son muy complejas y de alto coste (Castelnuovo et al., 2002)
(por ejemplo se puede ver un CAVE en figura 2). En las aplicaciones psicologicas, se pueden
utilizar escenarios de alto coste, sino también escenarios de bajo coste: lo importante non es el
realismo grafico extremo, sino otras caracteristicas como el respeto de las caracteristicas sociales y
culturales de los entornos, la posibilidad de interagir y un buen nivel de "presenzia" (Riva, 2000;
Riva et al., 2002; Vincelli, 1999; Vincelli & Molinari, 1998; Vincelli & Riva, 2000b; Waterworth &
Waterworth, 2001). Con este término se va a intender la experiencia del sujeto de percibirse como
parte de un entorno.
Una posible mediación entre la realidad grafica extrema de los entornos virtuales (que necesita
altos costes) y la necesidad de desarrollar herramientas de bajo coste para lograr alcanzar muchos
profesionales en la area de la psicologia, es indicada en la tabla 1.
Congreso Virtual de Psiquiatría. Interpsiquis Enero 1970. Psiquiatria.com
-3-
Ventajas del uso de la Realidad Virtual como "tercera via"en las aplicaciones psicologicas
La metafora de la RV como "tercera via" se explica considerando los protocolos tradicionales
utilizados en terapia. Hay dos vias ya experimentadas con mucho exito desde hace mucho tempo
en el tratamiento de las patologias de natura sobre todo fobica: el uso del metodo en vivo, con la
exposición gradual de los pacientes a los estimulos patogenos (tecnica tipicamente conductual); y
el uso del metodo por imagenes mentales, donde el terapeuta va a estimular en el paciente la
producción de una serie de imagenes (de situaciones, conductas, reacciones, ecc.) sobre las que
se va a trabajar a nivel terapeutico (tecnica tipicamente cognitiva).
Gracias a la creación de escenarios virtuales, en las sesiónes de RV los pacientes pueden
experimentar el metodo en vivo dentro del mundo sintetico (con una ventaja de coste respeto a la
tecnica conductual tradicional). La posibilidad de explorar entornos virtuales tiene mucho mas
poder de producir escenarios realisticos (y generadores de emociones) respeto a pedir
simplemente a los pacientes de recuperar o crear imagenes mentales de las propias conductas
patologicas (con una ventaja de realismo respeto a la tecnica conductual tradicional). Es importante
subrayar que un protocolo integrado de sesiones de RV con tecnicas cognitivo-conductual puede
ser adapto solo a una cierto grupo de pacientes, sobre todo los que tienen dificultad a seguir un
protocolo en vivo o que no logran producir imagenes mentales clinicamente utiles (Banos et al.,
2002; Emmelkamp, Bruynzeel, Drost, & van der Mast, 2001; Jang et al., 2002; Jo et al., 2001; Ku et
al., 2001; Maltby, Kirsch, Mayers, & Allen, 2002; Muhlberger, Herrmann, Wiedemann, Ellgring, &
Pauli, 2001; Neziroglu, Hsia, & Yaryura-Tobias, 2000; Pertaub, Slater, & Barker, 2001; Riva et al.,
2001; Rothbaum, Hodges, Smith, Lee, & Price, 2000; Rothbaum, Hodges, Ready, Graap, &
Alarcon, 2001; Vincelli, Choi, Molinari, Wiederhold, & Riva, 2000; Vincelli & Riva, 2000a, 2000b;
Wiederhold et al., 2002).
La tecnologia de la RV no quiere sustituir una manera tradicional (y muchas veces funcional) de
Congreso Virtual de Psiquiatría. Interpsiquis Enero 1970. Psiquiatria.com
-4-
hacer terapia con un nuevo paradigma, pero quiere fortificar los protocolos tradicionales en algunas
etapas para mejorar la eficacia y eficencia de terapia.
Panorama de las aplicaciones de la Realidad Virtual en psicologia, psicoterapia y
rehabilitación cognitiva
Para el tratamiento de las mas comunes patologias la Realidad Virtual parece tener una cierta
utilidad, sobre todo en algunas etapas de la psicoterapia y para algunas tipologias de pacientes
como ya hemos dicho antes. En particular la RV ha sido empleada con exito en el tratamiento de
los trastornos de panico, agorafobia, otras fobias (monofobias, fobias generalizadas), trastornos
sexuales (eiaculación precox, disturbo de erección), depresión, trastornos alimentarios, ecc (Banos
et al., 2002; Emmelkamp et al., 2001; Jang et al., 2002; Jo et al., 2001; Ku et al., 2001; Maltby et
al., 2002; Muhlberger et al., 2001; Neziroglu et al., 2000; Pertaub et al., 2001; Riva et al., 2001;
Rothbaum et al., 2000; Rothbaum et al., 2001; Vincelli et al., 2000; Vincelli & Riva, 2000a, 2000b;
Wiederhold et al., 2002).
Acerca de los trastornos de la alimentación (bulimia, anorexia, binge-eating disorder) y de la
relativa disfunción de la imagen corporal, el proyecto VEPSY UPDATED - Telemedicine and
Portable Virtual Environment in Clinical Psychology (proyecto IST-2000-25323 financiado por la
Comunidad Europea) esta finalizando la recogida de datos clinicos sobre una larga muestra de
pacientes. Hasta hoy los datos preliminares estan sosteniendo las investigaciones del proyecto
(Riva, 1997; Riva et al., 2001).
Uno de los sectores de aplicación mas fecundo es representado por la rehabilitacion de funciones
cognitivas compromitidas, como la atención, el lenguaje, las habilidades visivas y espaciales, las
funciones executivas. Entre los pacientes que pueden recibir ventajas con el uso del la RV en esta
area, hay sujetos frontales, pre-frontales (en particular con el trastorno del SAD - strategy
application disorder), sujetos con demencia (Sindrome de Alzheimer) y con trastornos de falta de
atención y hiperactividad (Broeren, Bjorkdahl, Pascher, & Rydmark, 2002; Campbell, 2002; Merians
Congreso Virtual de Psiquiatría. Interpsiquis Enero 1970. Psiquiatria.com
-5-
et al., 2002; Tarr & Warren, 2002; Zhang et al., 2001).
El laboratorio Applied Technology for Neuro-Psychology (Istituto Auxologico Italiano) desde hace
algunos años esta trabajando en el ambito de la aplicación de la RV en neuropsicologia y
neurociencias. En particular el ATN-P Lab ha investigado un sistema de entornos virtuales para
rehabilitar la orientación topografica (VETO).
Otro proyecto interesante es la investigación del Cientro de Rehabilitación Cognitiva "Paolo VI" de
Casalnoceto (AL) acerca de la rehabilitación de la funciones executivas afectadas en los pacientes
frontales: VE.Ne.Re Proyect esta desarrollando entornos virtuales donde permitir a los sujetos de
ejercitarse y cumplir tareas (ver figura 3).
La Realidad Virtual ofrece interesantes caracteristicas que pueden integrar con eficacia el
tradicional protocolo de rehabilitación de minusvalias motorias (Burdea, Popescu, Hentz, & Colbert,
2000; Kaufmann & Liu, 2001; Piron, Cenni, Tonin, & Dam, 2001; Riva, 1998a, 1998b; Rovetta,
Lorini, & Canina, 1998).
Bibliografía
Banos, R. M., Botella, C., Perpina, C., Alcaniz, M., Lozano, J. A., Osma, J., et al. (2002). Virtual
reality treatment of flying phobia. IEEE Trans Inf Technol Biomed, 6(3), 206-212.
Broeren, J., Bjorkdahl, A., Pascher, R., & Rydmark, M. (2002). Virtual reality and haptics as an
assessment device in the postacute phase after stroke. Cyberpsychol Behav, 5(3), 207-211.
Burdea, G., Popescu, V., Hentz, V., & Colbert, K. (2000). Virtual reality-based orthopedic
telerehabilitation. IEEE Trans Rehabil Eng, 8(3), 430-432.
Campbell, M. (2002). The rehabilitation of brain injured children: the case for including physical
exercise and virtual reality: a clinical perspective. Pediatr Rehabil, 5(1), 43-45.
Castelnuovo, G., Gaggioli, A., Mantovani, F., & Riva, G. (2002). L'uso della realtà virtuale in
Congreso Virtual de Psiquiatría. Interpsiquis Enero 1970. Psiquiatria.com
-6-
medicina. In T. e. Baglioni (Ed.), Progettazione e gestione ergonomia nelle strutture sanitarie:
Edizioni Sole 24 Ore.
Emmelkamp, P. M., Bruynzeel, M., Drost, L., & van der Mast, C. A. (2001). Virtual reality treatment
in acrophobia: a comparison with exposure in vivo. Cyberpsychol Behav, 4(3), 335-339.
Jang, D. P., Ku, J. H., Choi, Y. H., Wiederhold, B. K., Nam, S. W., Kim, I. Y., et al. (2002). The
development of virtual reality therapy (VRT) system for the treatment of acrophobia and therapeutic
case. IEEE Trans Inf Technol Biomed, 6(3), 213-217.
Jo, H. J., Ku, J. H., Jang, D. P., Shin, M. B., Ahn, H. B., Lee, J. M., et al. (2001). The development
of the virtual reality system for the treatment of the fears of public speaking. Stud Health Technol
Inform, 81, 209-211.
Kaufmann, C., & Liu, A. (2001). Trauma training: virtual reality applications. Stud Health Technol
Inform, 81, 236-241.
Ku, J., Jang, D., Shin, M., Jo, H., Ahn, H., Lee, J., et al. (2001). Development of virtual environment
for treating acrophobia. Stud Health Technol Inform, 81, 250-252.
Maltby, N., Kirsch, I., Mayers, M., & Allen, G. J. (2002).
Virtual reality exposure therapy for the treatment of fear of flying: a controlled investigation. J
Consult Clin Psychol, 70(5), 1112-1118.
Merians, A. S., Jack, D., Boian, R., Tremaine, M., Burdea, G. C., Adamovich, S. V., et al. (2002).
Virtual reality-augmented rehabilitation for patients following stroke. Phys Ther, 82(9), 898-915.
Muhlberger, A., Herrmann, M. J., Wiedemann, G. C., Ellgring, H., & Pauli, P. (2001). Repeated
exposure of flight phobics to flights in virtual reality. Behav Res Ther, 39(9), 1033-1050.
Neziroglu, F., Hsia, C., & Yaryura-Tobias, J. A. (2000). Behavioral, cognitive, and family therapy for
obsessive-compulsive and related disorders. Psychiatr Clin North Am, 23(3), 657-670.
Pertaub, D. P., Slater, M., & Barker, C. (2001). An experiment on fear of public speaking in virtual
reality. Stud Health Technol Inform, 81, 372-378.
Piron, L., Cenni, F., Tonin, P., & Dam, M. (2001). Virtual Reality as an assessment tool for arm
motor deficits after brain lesions. Stud Health Technol Inform, 81, 386-392.
Riva, G. (1997). The virtual environment for body-image modification (VEBIM): Development and
preliminary evaluation. Presence, 6, 106-117.
Riva, G. (1998a). Virtual environments in neuroscience. IEEE Trans Inf Technol Biomed, 2(4),
275-281.
Riva, G. (1998b). Virtual reality in paraplegia: a VR-enhanced orthopaedic appliance for walking and
rehabilitation. Stud Health Technol Inform, 58, 209-218.
Riva, G. (2000). Design of clinically oriented virtual environments: a communicational approach.
Cyberpsychol Behav, 3(3), 351-357.
Riva, G., Alcaniz, M., Anolli, L., Bacchetta, M., Banos, R., Beltrame, F., et al. (2001). The VEPSY
Congreso Virtual de Psiquiatría. Interpsiquis Enero 1970. Psiquiatria.com
-7-
updated project: virtual reality in clinical psychology. Cyberpsychol Behav, 4(4), 449-455.
Riva, G., & Galimberti, C. (1998). Computer-mediated communication: identity and social interaction
in an electronic environment. Genetic, Social and General Psychology Monographs, 124, 434-464.
Riva, G., Molinari, E., & Vincelli, F. (2002). Interaction and presence in the clinical relationship:
virtual reality (VR) as communicative medium between patient and therapist. IEEE Trans Inf
Technol Biomed, 6(3), 198-205.
Rothbaum, B. O., Hodges, L., Smith, S., Lee, J. H., & Price, L. (2000). A controlled study of virtual
reality exposure therapy for the fear of flying. J Consult Clin Psychol, 68(6), 1020-1026.
Rothbaum, B. O., Hodges, L. F., Ready, D., Graap, K., & Alarcon, R. D. (2001). Virtual reality
exposure therapy for Vietnam veterans with posttraumatic stress disorder. J Clin Psychiatry, 62(8),
617-622.
Rovetta, A., Lorini, F., & Canina, M. (1998). A new project for rehabilitation and psychomotor
disease analysis with virtual reality support. Stud Health Technol Inform, 50, 180-185.
Tarr, M. J., & Warren, W. H. (2002). Virtual reality in behavioral neuroscience and beyond. Nat
Neurosci, 5 Suppl, 1089-1092.
Vincelli, F. (1999). From imagination to virtual reality: the future of clinical psychology.
CyberPsychology & Behavior, 2, 241-248.
Vincelli, F., Choi, Y. H., Molinari, E., Wiederhold, B., & Riva, G. (2000). Cognitive-Behavoiral
Therapy Virtual reality Assisted for the Treatment of Panic Disorders with Agoraphobia: Definition of
a Clinical Protocol: Mary Ann Libert Inc. Publishers.
Vincelli, F., & Molinari, E. (1998). Virtual reality and imaginative techniques in clinical psychology. In
G. Riva, B. Wiederhold & E. Molinari (Eds.), Virtual environments in clinical psychology and
neuroscience: Methods and techniques in advanced patient-therapist interaction. Amsterdam: IOS
Press.
Vincelli, F., & Riva, G. (2000a). Experiential Cognitive Therapy for the Treatment of Panic Disorders
with Agoraphobia. Paper presented at the Medicine Meets Virtual Reality Conference.
Vincelli, F., & Riva, G. (2000b). Virtual reality as a new imaginative tool in psychotherapy. Stud
Health Technol Inform, 70, 356-358.
Waterworth, E. L., & Waterworth, J. A. (2001). Focus, locus, and sensus: the three dimensions of
virtual experience. Cyberpsychol Behav, 4(2), 203-213.
Wiederhold, B. K., Jang, D. P., Gevirtz, R. G., Kim, S. I., Kim, I. Y., & Wiederhold, M. D. (2002). The
treatment of fear of flying: a controlled study of imaginal and virtual reality graded exposure therapy.
IEEE Trans Inf Technol Biomed, 6(3), 218-223.
Zhang, L., Abreu, B. C., Masel, B., Scheibel, R. S., Christiansen, C. H., Huddleston, N., et al.
(2001). Virtual reality in the assessment of selected cognitive function after brain injury. Am J Phys
Med Rehabil, 80(8), 597-604; quiz 605.
Congreso Virtual de Psiquiatría. Interpsiquis Enero 1970. Psiquiatria.com
-8-
Congreso Virtual de Psiquiatría. Interpsiquis Enero 1970. Psiquiatria.com
-9-