Przedstawiamy protokół badający wpływ immersyjnych, 360-stopniowych ekspozycji na naturę w wirtualnej rzeczywistości na nastrój i ucieleśnienie. Uczestnicy doświadczają środowisk leśnych i morskich w pozycji siedzącej i stojącej, a oceny przeprowadzane są na standaryzowanych skalach do oceny efektów terapeutycznych dla interwencji zdrowia psychicznego.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł badawczy
Terapia przyrody VR: Ucieleśnienie i regulacja emocji poprzez immersyjne środowiska wirtualne
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Terapie przyrody w rzeczywistości wirtualnej (VR) obiecują regulację emocji, ale optymalne kombinacje ustawień pozostają niejasne. To badanie wewnątrz uczestników analizowało, jak znajomość kulturowa (hongkońskie pejzaże morskie vs. niemieckie lasy) oraz tryb interakcji (siedzenie vs. stojące) wpływają na nastrój, ucieleśnienie, więź z naturą i obecność w VR u 31 uczestników (średni wiek 22,5 lat, SD 2,1; 18 kobiet, 13 mężczyzn; brak wcześniejszego doświadczenia VR u 74%). Korzystając z immersyjnych naturalnych krajobrazów VR 360-stopniowe, ocenialiśmy wyniki za pomocą standaryzowanych skal przed i po ekspozycji. Wyniki wykazały znaczącą poprawę nastroju przed i po ekspozycji (zmniejszona złość, dezorientacja, depresja, zmęczenie, napięcie) oraz ucieleśnienia (ulepszona Body Unembared Adjustment), co sugeruje potencjał terapii przyrodniczych VR w leczeniu zaburzeń nastroju. Postawy stojące znacznie poprawiają ucieleśnienie w porównaniu do siedzenia, podkreślając wpływ postawy fizycznej na świadomość ciała. Umiarkowany poziom obecności i powiązania z naturą podkreślił skuteczność filmów 360-stopniowych w zakresie korzyści terapeutycznych. Chociaż zmiany otoczenia nie wykazały istotnych efektów, wyniki podkreślają znaczący potencjał terapii VR jako interwencji zdrowia psychicznego. Terapeuci powinni dostosowywać pozycje ciała podczas sesji VR, aby zoptymalizować ucieleśnienie i poprawić rezultaty. Nawet proste implementacje VR 360 stopni mogą przynieść znaczące efekty terapeutyczne, co uzasadnia dalsze badania dla zurbanizowanych populacji z ograniczonym dostępem do natury.
Wprowadzenie
Technologia wirtualnej rzeczywistości (VR) szybko się rozwija, oferując immersyjne symulacje w różnych dziedzinach, w tym psychologii środowiskowej1. U podstaw zastosowań VR leży ucieleśnienie – proces integracji wielozmysłowej, który generuje nasze podstawowe poczucie cielesnego ja2. W VR ucieleśnienie wynika z systemów percepcyjnych, poznawczych i motorycznych, sprzyjając iluzjom lokalizacji siebie, posiadania ciała i sprawczości3. Badania neurofizjologiczne powiązały te iluzje z obszarami mózgu, takimi jak złącze skroniowo-ostro-ostro-rdzeniowe i kora przedruchowa 2,4.
Ucieleśnienie w VR łączy się z wrodzoną ludzką sympatią do natury, zakorzenioną w hipotezie biofilii 5,6. Ekspozycja na naturę wywołuje pozytywne reakcje emocjonalne, zmniejsza stres i wspiera odbudowę poznawczą7. Symulacje przyrody VR wykazują podobne korzyści, wywołując relaks i łagodząc miejskie stresory 8,9. Metaanalizy pokazują, że immersyjne wirtualne doświadczenia natury wzmacniają powiązania z naturą przy małych i umiarkowanych rozmiarach efektów10.
Efekty terapeutyczne wyjaśnia Teoria Przywracania Uwagi (ART)11, która argumentuje, że środowiska naturalne przywracają ukierunkowaną uwagę poprzez "miękką fascynację". Macierz Preferencji wyróżnia cztery cechy naprawczej: spójność, złożoność, czytelność i tajemnicę12. Kulturowa znajomość moduluje te efekty, a uczestnicy Azji Wschodniej często wolą sceny wodne od lasów13,14.
Pomimo tych wniosków, wciąż istnieją luki w zrozumieniu neuronalnych podstaw terapii przyrody VR, szczególnie w kwestii ucieleśnienia. Wysokie ucieleśnienie może wzmacniać pozytywne reakcje emocjonalne i redukcję stresu15. Pozycja stojąca sprzyja większej sprawczości motorycznej i obecności przestrzennej w porównaniu do siedzenia, co potencjalnie wzmacnia iluzje ucieleśnienia16. Jednak literatura nie zawiera wystarczających porównań typów treści i efektów kulturowej znajomości17,18.
To badanie wewnątrz uczestników analizuje wpływ treści VR z natury (hongkoński las morski vs. niemiecki), znajomości oraz trybu interakcji (siedzenie vs. stojące) na nastrój, ucieleśnienie, powiązanie z naturą oraz obecność u zdrowych uczestników. Hipotezujemy, że ekspozycja na VR poprawi stany nastroju i ucieleśnienie, z silniejszymi efektami w kulturowo znanych środowiskach6. Postawy stojące powinny wzmacniać obecność i więź z naturą, wspierając większą sprawczość12.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Badanie to zostało przeprowadzone zgodnie z zatwierdzeniem Komisji Etyki Podmiotów Ludzkich przez Hong Kong Polytechnic University Institutional Review Board (numer referencyjny: HSEARS20230502008). Zrekrutowani uczestnicy wyrazili świadomą zgodę przed udziałem.
Konfiguracja systemu VR
System wirtualnej rzeczywistości składał się z zestawu słuchawkowego wirtualnej rzeczywistości połączonego z wydajnym laptopem do renderowania wirtualnych środowisk 360 stopni (Rysunek 1 i Rysunek 2) stworzonych w silniku gier (wersja 2021.3.9f1). Cztery stacje bazowe były rozmieszczone w narożnikach pomieszczeń, pod kątem 30°, obejmując przestrzeń 5 m × 5 m dla interakcji w skali pomieszczenia (Rysunek 3). Przygotowano dwa 4-minutowe filmy 360-stopniowe: leśny krajobraz zarejestrowany w Zeisigwald w Niemczech (Rysunek 1) oraz środowisko morskie zarejestrowane w Clear Water Bay w Hongkongu (Rysunek 2), oba wykonane kamerą 360-stopniową i przetworzone za pomocą oprogramowania do montażu wideo do łączenia różnych kątów scen krajobrazowych. Filmy zawierały nagrania dźwiękowe z naturalnych środowisk (np. odgłosy ptaków, wiatr i fale) wyświetlane za pomocą stereo słuchawek zintegrowanych z zestawem słuchawkowym. Filmy 360-stopniowe były mapowane na kulistą powierzchnię przypisaną do układu współrzędnych sceny w silniku gry, pozwalając uczestnikom rozglądać się za pomocą obrotu głowy. W warunkach stojących uczestnicy mogli poruszać się naturalnie w śledzonej przestrzeni, ale ruch lokalizacyjny nie zmieniał perspektywy wideo (czyli nie było przesunięcia paralaksy).
Rekrutacja i przygotowanie uczestników
Trzydziestu jeden zdrowych uczestników (średni wiek 22,5 roku, SD 2,1; 18 kobiet, 13 mężczyzn; 74% nie zgłaszało wcześniejszego doświadczenia VR) i otrzymało świadomą zgodę przed udziałem. Przed ekspozycją na VR uczestnicy realizowali oceny bazowe za pomocą standaryzowanych kwestionariuszy: Profil Stanów Nastroju (POMS) mierzący złość, dezorientację, depresję, zmęczenie, napięcie i wigor; Skala Doświadczenia Ucieleśnienia (EES) oceniająca sześć wymiarów ucieleśnienia, w tym Pozytywne Połączenie Ciała i Komfort (PBCC), Nieobciążona Adaptacja Ciała (BUA), Sprawczość i Funkcjonalność (AF), Doświadczenie i Ekspresja Pożądania Seksualnego (EESD), Dostosowana Dbanie o Siebie (ASC) oraz Opieranie się Uprzedmiotowieniu (RO); Kwestionariusz obecności (PQ) oceniający poczucie obecności w środowiskach wirtualnych; Skala Powiązania z Naturą (CNS) mierząca związek uczestników z naturą zarówno w środowisku leśnym, jak i morskim; oraz Symulatorski Kwestionariusz Choroby (SSQ) oceniający objawy nudności, zaburzeń okoruchowych i dezorientacji.
Procedura eksperymentalna
Procedura eksperymentalna obejmowała cztery warunki przeprowadzane w ustalonej sekwencji: obserwację lasu w pozycji siedzącej, morską obserwację z siedzącej, stojącą obserwację lasu oraz stojącą obserwację morską (Rysunek 4). Każda sesja VR trwała 4 minuty, podczas których uczestnicy doświadczali immersyjnych, 360-stopniowych naturalnych krajobrazów. W warunkach siedzenia uczestnicy pozostawali na wygodnych fotelach przez cały czas trwania doświadczenia. W warunkach stojących uczestnicy stali w obrębie torowego pola zabaw i mogli swobodnie poruszać się w przestrzeni 5 m × 5 m. Po każdym schorzeniu uczestnicy natychmiast realizowali te same standaryzowane oceny, które były używane na początku, aby uchwycić zmiany nastroju, ucieleśnienia, obecności, więzi z naturą oraz choroby symulacyjnej po ekspozycji.
Analiza danych
Analiza danych była przeprowadzana za pomocą oprogramowania statystycznego. Test Friedmana zastosowano do porównań przed i po ekspozycji, aby ocenić ogólne zmiany we wszystkich warunkach. Testy rangi znakowej Wilcoxona zostały użyte do porównań warunkowych parami w celu analizy specyficznych efektów postawy (siedzenie vs. stojące) oraz typu środowiska (las vs. morskie). Statystyki opisowe, w tym średnie, mediany, tryby i wariancje, zostały obliczone dla miar obecności, powiązaności i choroby. Istotność statystyczna została ustalona na p < 0,05, z zastosowaniem korekty Bonferroniego dla wielokrotnych porównań, gdzie to było stosowne. Obliczano rozmiary efektów (r dla testów Wilcoxona, W Kendalla dla Friedmana) w celu oceny praktycznego znaczenia.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Odnotowano istotne poprawy między pomiarem przed i po ekspozycji w wielu wymiarach nastroju (Tabela 1). Test Friedmana wykazał istotne zmniejszenie negatywnych aspektów nastroju: gniewu (χ² = 23.92, p < 0.01, Kendall's W = 0.1935), zagubienia (χ² = 23.709, p < 0.01, Kendall's W = 0.1912), depresji (χ² = 26.690, p < 0.01, Kendall's W = 0.2152), zmęczenia (χ² = 38.453, p < 0.01, Kendall's W = 0.3101), napięcia (χ² = 19.640, p < 0.01, Kendall's W = 0.1584) oraz całkowitego zaburzenia nastroju...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Badanie wykazało, że krótkie, 4-minutowe ekspozycje VR na przyrodę znacząco poprawiały nastrój i ucieleśnienie, wspierając terapeutyczny potencjał wirtualnych interwencji przyrodniczych. Znaczące zmniejszenie gniewu, dezorientacji, depresji, zmęczenia i napięcia (Tabela 1) jest zgodne z wcześniejszymi badaniami dotyczącymi wirtualnych kąpieli leśnych i wzmacniają teorie biofilii oraz redukcji stresu19,20. Wyniki Enhanced Body Relief Relief Adjust...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Projekt jest wspierany przez Wspólny Program Badawczy Niemiec i Hongkongu sponsorowany przez Research Grants Council of Hong Kong oraz Niemiecki Serwis Wymiany Akademickiej: G PolyU505/22, a częściowo przez Fundusz Badań Wewnętrznych UOWCHK (IRG25/ST/03).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Wideo o lesie 360 stopni | Nagranie niestandardowe | Nie ma | 4-minutowy klip wideo z krajobrazem lasu w Zeisigwald, Niemcy |
| Wideo morskie 360 stopni | Nagranie niestandardowe | Nie ma | 4-minutowy klip wideo z środowiska morskiego w Clear Water Bay, Hongkong |
| Skala powiązania z naturą (OUN) | Badania naukowe | Nie ma | Skala mierząca związek uczestników z naturą zarówno w środowisku leśnym, jak i morskim |
| Doświadczenie w skali ucieleśnienia (EES) | Badania naukowe | Nie ma | Skala mierząca aspekty ucieleśnienia: PBCC, BUA, AF, EESD, ASC i RO |
| Laptop gamingowy | Różne | Nie ma | Wysokowydajny laptop podłączony do zestawu VR do renderowania |
| Stacje bazowe HTC Vive | HTC Corporation | Nie ma | Cztery stacje bazowe rozmieszczone w narożnikach pomieszczeń dla interakcji na skalę pomieszczenia |
| HTC Vive Pro 2 | HTC Corporation | Nie ma | Zestaw VR używany do immersyjnych doświadczeń w rzeczywistości wirtualnej |
| Insta360 X2 | Insta360 | Nie ma | Kamera 360 stopni używana do rejestrowania środowisk leśnych i morskich |
| Insta360 Studio | Insta360 | Nie ma | Oprogramowanie do łączenia różnych kątów krajobrazów |
| Kwestionariusz obecności (PQ) | Badania naukowe | Nie ma | Kwestionariusz mierzący poczucie obecności w środowiskach wirtualnych |
| Profil stanów nastroju (POMS) | Służba Testów Edukacyjnych i Przemysłowych | Nie ma | Standaryzowany kwestionariusz mierzy stany nastroju, takie jak złość, dezorientacja, depresja, zmęczenie, napięcie i energia |
| Układ siedzeń | Różne | Nie ma | Ustawienie fotela do siedzącego oglądania VR |
| Kwestionariusz dotyczący choroby symulacyjnej (SSQ) | Badania naukowe | Nie ma | Kwestionariusz mierzący nudności, zaburzenia okuloruchoruchowe oraz objawy dezorientacji |
| Oprogramowanie statystyczne SPSS | IBM | Wersja 26.0 | Oprogramowanie do analizy statystycznej wykorzystywane do analizy danych, w tym Test Friedmana oraz Wilcoxon Signed Rank Test |
| Peron stojący | Różne | Nie ma | Platforma pozwalająca uczestnikom stać podczas doświadczenia VR w przestrzeni 5 m x 5 m |
| Unity3D | Unity Technologies | Wersja 2021.3.9f1 | Silnik gry używany do tworzenia wirtualnych symulacji przyrody 360 stopni |
Bibliografia
- Slater, M. Place illusion and plausibility can lead to realistic behaviour in immersive virtual environments. Philos Trans R Soc B Biol Sci. 364 (1535), 3549-3557 (2009).
- Blanke, O., Slater, M., Serino, A. Behavioral, neural, and computational principles of bodily self-consciousness. Neuron. 88 (1), 145-166 (2015).
- Kilteni, K., Groten, R., Slater, M. The sense of embodiment in virtual reality. Presence Teleoperators Virtual Environ. 21, 373-387 (2012).
- Tieri, G., Tidoni, E., Pavone, E. F., Aglioti, S. M. Mere observation of body discontinuity affects perceived ownership and vicarious agency over a virtual hand. Exp Brain Res. 233 (4), 1247-1259 (2015).
- Wilson, E. O. Biophilia. , Harvard University Press. Cambridge, MA. (1984).
- Gaekwad, J. S., Moslehian, A. S., Roös, P. B., Walker, A. A meta-analysis of emotional evidence for the Biophilia hypothesis and implications for biophilic design. Front Psychol. 13, 750245(2022).
- Kellert, S. R., Wilson, E. O. The Biophilia Hypothesis. , Island Press. Washington, DC. (1995).
- Anderson, A. P., et al. Relaxation with immersive natural scenes presented using virtual reality. Aerosp Med Hum Perform. 88, 520-526 (2017).
- Browning, M. H., et al. An actual natural setting improves mood better than its virtual counterpart: A meta-analysis of experimental data. Front Psychol. 11, 2200(2020).
- Brambilla, E., Petersen, E., Calogiuri, G. Effects of immersive virtual nature on nature connectedness: A systematic review and meta-analysis. Digit Health. 10, 20552076241234639(2024).
- Kaplan, S. The restorative benefits of nature: Toward an integrative framework. J Environ Psychol. 15 (3), 169-182 (1995).
- Kaplan, R., Kaplan, S. The Experience of Nature: A Psychological Perspective. , Cambridge University Press. New York. (1989).
- Schultz, P. W. Inclusion with Nature: The Psychology of Human-Nature Relations. Psychology of Sustainable Development. , Springer. Boston. (2002).
- Van den Berg, A. E., Joye, Y., Koole, S. L. Why viewing nature is more fascinating and restorative than viewing buildings: A closer look at perceived complexity. Urban For Urban. 20, 397-401 (2016).
- Leveau, P. H., Camus, S. Embodiment, immersion, and enjoyment in virtual reality marketing experiences. Psychol Mark. 40, 1329-1343 (2023).
- Zielasko, D., Riecke, B. E. To sit or not to sit in VR: Analyzing influences and (dis)advantages of posture and embodied interaction. Computers. 10 (6), 73(2021).
- Bolouki, A., et al. Optimizing virtual nature for psychological and physiological well-being: A systematic review of the moderating effects of duration, nature type, sample characteristics, and immersiveness and potential risks of bias. Int J Hum Comput Interact. 41 (1), 775-791 (2025).
- Frost, S., et al. Virtual immersion in nature and psychological well-being: A systematic literature review. J Environ Psychol. 80, 101765(2022).
- Ascone, L., et al. unimodal forest-bathing in VR to enhance affective and cognitive recovery after acute stress. J Environ Psychol. 105, 102637(2025).
- Chan, S. H. M., et al. Nature in virtual reality improves mood and reduces stress: Evidence from young adults and senior citizens. Virtual Real. 27 (4), 3285-3300 (2023).
- Bergström, I., Kilteni, K., Slater, M. First-person perspective virtual body posture influences stress: A virtual reality body ownership study. PLoS One. 11 (2), e0148060(2016).
- Yu, C. P., Lee, H. Y., Luo, X. Y. The effect of virtual reality forest and urban environments on physiological and psychological responses. Urban For Urban Green. 35, 106-114 (2018).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
