Qui presentiamo un protocollo per indagare gli effetti delle esposizioni immersive in realtà virtuale a 360 gradi sulla natura sull'umore e sull'incarnazione. I partecipanti sperimentano ambienti forestali e marini in posizioni sedute e in piedi, con valutazioni che utilizzano scale standardizzate per valutare gli esiti terapeutici degli interventi di salute mentale.
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Articolo di ricerca
Terapia della Natura in VR: Incarnazione e Regolazione Emotiva attraverso Ambienti Virtuali Immersivi
In questo articolo
Sommario
Abstract
Le terapie della natura in realtà virtuale (VR) mostrano potenziali per la regolazione delle emozioni, ma le combinazioni ottimali di ambienti rimangono incerte. Questo studio all'interno dei soggetti ha esaminato come la familiarità culturale (paesaggi marini di Hong Kong vs. tedeschi forestali) e la modalità di interazione (seduto vs. in piedi) influenzino l'umore, l'incarnazione, la connessione con la natura e la presenza VR in 31 partecipanti (età media 22,5 anni, SD 2,1; 18 femmine, 13 maschi; nessuna esperienza VR precedente riportata dal 74%). Utilizzando scenari naturali immersivi a 360 gradi VR, abbiamo valutato i risultati tramite scale standardizzate prima e dopo l'esposizione. I risultati hanno rivelato miglioramenti significativi dell'umore pre e post-esposizione (riduzione della rabbia, confusione, depressione, affaticamento, tensione) e incarnazione (aumento dell'adattamento corporeo), suggerendo il potenziale delle terapie naturali VR per trattare i disturbi dell'umore. Le posizioni in piedi hanno significativamente migliorato l'incarnazione rispetto alla posizione seduta, sottolineando l'influenza fisica della postura fisica sulla consapevolezza corporea. Livelli moderati di presenza e connessione con la natura hanno evidenziato l'efficacia dei video a 360 gradi per i benefici terapeutici. Sebbene non siano emersi effetti significativi dai cambiamenti di paesaggio, i risultati sottolineano il notevole potenziale delle terapie naturali in VR per gli interventi di salute mentale. I terapeuti dovrebbero adattare le posizioni corporee nelle sessioni VR per ottimizzare l'incarnazione e migliorare i risultati. Anche semplici implementazioni VR a 360 gradi possono produrre effetti terapeutici significativi, richiedendo ulteriori esplorazioni per popolazioni urbanizzate con accesso limitato alla natura.
Introduzione
La tecnologia della Realtà Virtuale (VR) è avanzata rapidamente, offrendo simulazioni immersive in campi diversi, inclusa la psicologiaambientale 1. Al centro delle applicazioni VR c'è l'incarnazione — il processo di integrazione multisensoriale che genera il nostro senso fondamentale del sécorporeo 2. Nella VR, l'incarnazione nasce dai sistemi percettivi, cognitivi e motori, favorendo illusioni di auto-localizzazione, proprietà del corpo eagenzia 3. Studi neurofisiologici hanno collegato queste illusioni a regioni cerebrali come la giunzione temporoparietale e la corteccia premotoria 2,4.
L'incarnazione nella VR si collega all'affinità innata degli esseri umani per la natura, radicata nell'Ipotesi dellaBiofilia 5,6. L'esposizione alla natura suscita risposte emotive positive, riduce lo stress e migliora il ripristinocognitivo 7. Le simulazioni della natura in VR mostrano benefici simili, inducendo rilassamento mentre mitigando gli stressurbani 8,9. Le meta-analisi mostrano che esperienze virtuali immersive nella natura potenziano la connessione con la natura con dimensioni di effetto piccole omoderate 10.
Gli effetti terapeutici sono spiegati dalla Teoria del Restauro dell'Attenzione (ART)11, che sostiene che gli ambienti naturali ripristinino l'attenzione diretta attraverso la "morbida fascinazione". La Matrice delle Preferenze delinea quattro caratteristiche restaurative: coerenza, complessità, leggibilità emistero 12. La familiarità culturale modula questi effetti, con i partecipanti dell'Asia orientale che spesso preferiscono scene acquatiche alleforeste 13,14.
Nonostante le intuizioni, persistono lacune nella comprensione delle basi neurali delle terapie della natura VR, in particolare riguardo all'incarnazione. Un'elevata incarnazione può amplificare risposte emotive positive e ridurre lo stress15. Le posture in piedi favoriscono una maggiore azione motoria e presenza spaziale rispetto al seduti, potenzialmente rafforzando le illusioni diincarnazione 16. Tuttavia, la letteratura manca di confronti sufficienti tra tipi di contenuto e effetti sulla familiaritàculturale 17,18.
Questo studio all'interno dei soggetti esamina gli effetti dei contenuti naturali VR (Hong Kong marino vs. foresta tedesca), la familiarità e la modalità di interazione (seduto vs. in piedi) sull'umore, sull'incarnazione, sulla connessione con la natura e sulla presenza nei partecipanti sani. Ipotizziamo che l'esposizione alla natura in VR migliorerà gli stati d'animo e l'incarnazione, con effetti più forti in contesti culturalmentefamiliari 6. Le posture in piedi dovrebbero aumentare la presenza e la connessione con la natura favorendo una maggiore autonomia12.
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Protocollo
Questo studio è stato condotto secondo l'approvazione del Comitato Etico dei Soggetti Umani del Consiglio di Revisione Istituzionale dell'Università Politecnica di Hong Kong (Numero di riferimento: HSEARS20230502008). I partecipanti reclutati hanno fornito il consenso informato prima della partecipazione.
Configurazione del sistema VR
Il sistema di realtà virtuale consisteva in un visore di realtà virtuale collegato a un laptop ad alte prestazioni per il rendering di ambienti virtuali a 360 gradi (Figura 1 e Figura 2) creati in un motore di gioco (versione 2021.3.9f1). Quattro stazioni base erano posizionate negli angoli delle stanze, angolate a 30°, coprendo uno spazio di 5 m × 5 m per interazioni in scala di stanza (Figura 3). Sono stati preparati due video a 360 gradi da 4 minuti ciascuno: un paesaggio forestale registrato a Zeisigwald, Germania (Figura 1), e un ambiente marino registrato a Clear Water Bay, Hong Kong (Figura 2), entrambi ricatturati con una telecamera a 360 gradi e processati con software di montaggio video per unire più angolazioni di scene paesaggistiche. I video includevano registrazioni audio ambientali dagli ambienti naturali (ad esempio, richiami di uccelli, suoni di vento e onde) presentate tramite cuffie stereo integrate con le cuffie. I video a 360 gradi erano mappati su una superficie sferica fissata al sistema di coordinate della scena nel motore di gioco, permettendo ai partecipanti di guardarsi intorno tramite la rotazione della testa. In condizioni di fermezza, i partecipanti potevano muoversi naturalmente all'interno dello spazio tracciato, ma il movimento posizionale non alterava la prospettiva video (ad esempio, nessuno spostamento di parallasse).
Reclutamento e preparazione dei partecipanti
Trentuno partecipanti sani (età media 22,5 anni, DS 2,1; 18 femmine, 13 uomini; nessuna esperienza VR precedente riportata dal 74%) sono stati reclutati e hanno fornito un consenso informato prima della partecipazione. Prima dell'esposizione alla VR, i partecipanti hanno completato valutazioni di base utilizzando questionari standardizzati: il Profile of Mood States (POMS) che misura rabbia, confusione, depressione, stanchezza, tensione e vigore; la Experience of Embodiment Scale (EES) che valuta sei dimensioni di incarnazione tra cui Positive Body Connection and Comfort (PBCC), Body Unengened Adjustment (BUA), Agency and Functionality (AF), Experience and Expression of Sexual Desire (EESD), Attuned Self Care (ASC) e Resisting Objectification (RO); il Presence Questionnaire (PQ) che valuta il senso di presenza in ambienti virtuali; la Connectedness to Nature Scale (CNS) che misura la connessione dei partecipanti con la natura sia per ambienti forestali che marini; e il Simulator Sickness Questionnaire (SSQ) che valuta nausea, disturbo oculomotorio e sintomi di disorientamento.
Procedura sperimentale
La procedura sperimentale prevedeva quattro condizioni condotte in sequenza fissa: osservazione della foresta seduta, osservazione marina seduta, osservazione della foresta in piedi e osservazione marina in piedi (Figura 4). Ogni sessione VR durava 4 minuti, durante i quali i partecipanti hanno vissuto paesaggi naturali immersivi a 360 gradi. Per le condizioni sedute, i partecipanti sono rimasti su una sedia comoda per tutta l'esperienza. Per le condizioni in piedi, i partecipanti sono rimasti in piedi all'interno dell'area di gioco tracciata e potevano muoversi naturalmente nello spazio di 5 m × 5 m. Dopo ogni condizione, i partecipanti hanno completato immediatamente le stesse valutazioni standardizzate utilizzate alla base per catturare i cambiamenti post-esposizione di umore, incarnazione, presenza, connessione con la natura e malattia del simulatore.
Analisi dei dati
L'analisi dei dati è stata condotta utilizzando software statistico. Il test di Friedman è stato applicato per confronti pre e post-esposizione per valutare i cambiamenti complessivi in tutte le condizioni. I test Wilcoxon Signed Rank sono stati utilizzati per confronti di condizioni a coppie per esaminare effetti specifici della postura (seduto vs. in piedi) e del tipo di ambiente (foresta vs. marino). Statistiche descrittive, incluse medie, mediane, modalità e varianze, sono state calcolate per misure di presenza, connettività e malattia. La significanza statistica è stata stabilita a p < 0,05, con correzione di Bonferroni applicata per confronti multipli dove appropriato. Le dimensioni degli effetti (r per i test di Wilcoxon, W di Kendall per Friedman) sono state calcolate per valutare la significanza pratica.
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Risultati
Sono stati osservati miglioramenti significativi dal pre- al post-esposizione in molteplici dimensioni dell'umore (Tabella 1). Il test di Friedman ha rivelato riduzioni significative degli aspetti negativi dell'umore: rabbia (χ² = 23,992, p < 0,001, W di Kendall = 0,1935), confusione (χ² = 23,709, p < 0,001, W di Kendall = 0,1912), depressione (χ² = 26,690, p < 0,001, W di Kendall = 0,2152), affaticamento (χ² = 38,453, p < 0,001, W di Kendall = 0,3101), tensione (χ² = 19...
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Discussione
Questo studio ha dimostrato che brevi esposizioni in VR in natura di 4 minuti miglioravano significativamente l'umore e l'incarnazione, supportando il potenziale terapeutico degli interventi nella natura virtuale. Le significative riduzioni di rabbia, confusione, depressione, affaticamento e tensione (Tabella 1) sono in linea con ricerche precedenti sul bagno virtuale nella foresta e rafforzano le teorie della biofilia e della riduzione dello stress19,2...
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Il progetto è sostenuto dal Programma di Ricerca Congiunto Germania/Hong Kong sponsorizzato dal Consiglio per le Borse di Ricerca di Hong Kong e dal Servizio Tedesco di Scambio Accademico: G PolyU505/22, e parzialmente sostenuto dal Fondo di Ricerca Interna dell'UOWCHK (IRG25/ST/03).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Video della foresta a 360 gradi | Registrazione personalizzata | N/A | Clip video di 4 minuti di un paesaggio forestale a Zeisigwald, Germania |
| Video Marino a 360 gradi | Registrazione personalizzata | N/A | Clip video di 4 minuti dell'ambiente marino a Clear Water Bay, Hong Kong |
| Connettività con la Scala della Natura (CNS) | Ricerca accademica | N/A | Scala che misura la connessione dei partecipanti con la natura sia per ambienti forestali che marini |
| Esperienza della Scala di Incarnazione (EES) | Ricerca accademica | N/A | Misurazione della scala degli aspetti dell'incarnazione: PBCC, BUA, AF, EESD, ASC e RO |
| Gaming Laptop | Vari | N/A | Laptop ad alte prestazioni collegato a un visore VR per il rendering |
| Stazioni base HTC Vive | HTC Corporation | N/A | Quattro stazioni base posizionate agli angoli delle stanze per l'interazione in scala stanza |
| HTC Vive Pro 2 | HTC Corporation | N/A | Visore VR utilizzato per esperienze immersive di realtà virtuale |
| Insta360 X2 | Insta360 | N/A | Fotocamera a 360 gradi usata per registrare ambienti forestali e marini |
| Insta360 Studio | Insta360 | N/A | Software per cucire più angoli di scene paesaggiste |
| Questionario di Presenza (PQ) | Ricerca accademica | N/A | Questionario che misura la percezione di presenza negli ambienti virtuali |
| Profilo degli Stati d'Umore (POMS) | Servizio di Test Educativi e Industriali | N/A | Questionario standardizzato che misura stati d'umore tra cui rabbia, confusione, depressione, stanchezza, tensione e vigore |
| Disposizione dei posti a sedere | Vari | N/A | Configurazione della sedia per la visione VR seduta |
| Questionario di malattia nel simulatore (SSQ) | Ricerca accademica | N/A | Questionario che misura nausea, disturbo oculomotorio e sintomi di disorientamento |
| Software statistico SPSS | IBM | Versione 26.0 | Software di analisi statistica utilizzato per l'analisi dei dati, tra cui il Friedman Test e il Wilcoxon Signed Rank Test |
| Piattaforma in piedi | Vari | N/A | Piattaforma che permette ai partecipanti di stare in piedi durante l'esperienza VR in uno spazio di 5 m x 5 m |
| Unity3D | Unity Technologies | Versione 2021.3.9f1 | Motore di gioco utilizzato per sviluppare simulazioni virtuali di natura a 360 gradi |
Riferimenti
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