Auswirkungen sozialer Präsenz und Wahrnehmung in der virtuellen Realität auf Schmerzen (SPP)

HINTERGRUND UND BEDEUTUNG: Virtuelle Realität (VR) wird seit über 15 Jahren zur Behandlung von Schmerzen eingesetzt, aber der Mechanismus der Schmerzlinderung muss noch vollständig erforscht werden. Virtual Reality ist ein Medium mit besonders hoher Präsenz, da Menschen, die VR nutzen, dazu neigen, auf vermittelte Inhalte zu reagieren, als ob sie für ihr physisches Selbst hervorstechen würden. Wie dieses Präsenzgefühl ist Schmerz ein subjektives Phänomen – er existiert nur so, wie er von einem Individuum wahrgenommen wird. Die lebendige und interaktive Natur von VR schafft ein Gefühl der Präsenz in der virtuellen Welt oder in virtuellen Körpern, indem sensorische Informationen aus der realen Welt plausibel durch sensorische Informationen ersetzt werden, die eine virtuelle Umgebung und/oder einen virtuellen Körper schaffen. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass die Anwesenheit in virtuellen Umgebungen Schmerzen reduziert. Die Anwesenheit in der virtuellen Realität und in den Medien im Allgemeinen wird häufig metaphorisch als Transport bezeichnet. Zum Beispiel sagen Leute über jemanden, der ein Buch liest: „Sie ist in einer anderen Welt“ oder beschweren sich: „Er ist jetzt nicht bei mir, er ist von deinem Telefon abgelenkt.“ Wenn eine Person mit Schmerzen subjektiv das Gefühl hat, dass sie oder sie nicht an der realen Stelle des schmerzhaften Reizes anwesend ist, kann ihr oder ihr Gefühl eines tatsächlichen oder potenziellen Schadens geringer sein und daher kann ihre oder ihre Schmerztoleranz größer sein. Eine Komponente virtueller Welten, die die Schmerzwahrnehmung beeinflussen kann, ist daher ihre Fähigkeit, den Betrachter an andere Orte als das Krankenhaus, ihr Zuhause oder andere Orte zu "transportieren", an denen sie Schmerzen erfahren. Frühere Pilotarbeiten zur Anwesenheit in entfernten Umgebungen in der virtuellen Realität zeigten, dass die Anwesenheit in einer „fernen“ virtuellen Umgebung im Gegensatz zu einer „nahen“ virtuellen Umgebung die Schmerztoleranz bei einer induzierten Schmerzaufgabe erhöhte. Während diese Ergebnisse auf die Idee hindeuten, dass der Transport durch Anwesenheit in der virtuellen Realität die Schmerztoleranz oder die Schmerzschwelle erhöhen kann, erfordert dieses Ergebnis mehr Unterstützung, um den Einsatz bei einer Patientenpopulation zu rechtfertigen. Virtuelle Welten ermöglichen jedoch auch soziale Interaktion, die das Potenzial hat, sowohl Schmerz als auch das Gefühl der Anwesenheit in einer Umgebung stark zu beeinflussen. Während soziale Unterstützung mit Schmerzlinderung in Verbindung gebracht wurde, benötigten in einer kürzlich durchgeführten Studie Teilnehmer, die während einer Operation mit einem Fremden schrieben, mit geringerer Wahrscheinlichkeit eine Analgesie als diejenigen, die mit Begleitern SMS schrieben oder ein ablenkendes Spiel auf ihrem Telefon spielten. Während die Autoren vermuten, dass der Kontext des Chats das Schmerzniveau der Teilnehmer beeinflusst haben könnte, besteht eine weitere zusätzliche Möglichkeit darin, dass diese Patienten soziale Präsenz mit den Fremden erlebten, die sich von einem Ort außerhalb des Krankenhauses unterhielten, und sich daher weniger präsent fühlten das Krankenhausumfeld. Dies könnte erklären, warum die Teilnehmer von diesen Textgesprächen mehr profitierten als von Gesprächen mit Angehörigen, die sich aus der Krankenhausumgebung unterhielten, in der ihre Schmerzen auftraten. Dies stimmt mit anderen Untersuchungen überein, die zeigen, dass Teilnehmer an einem Textgespräch die physische Distanz zu ihrem Gesprächspartner als größer einschätzen, wenn sie sich mit diesem Gesprächspartner weniger sozial präsent fühlen. Das folgende Experiment vergleicht die Auswirkungen der sozialen Präsenz und des Transports in immersiven Virtual-Reality-Umgebungen und dient als Grundlage für die Gestaltung allgemein zugänglicherer Interventionen.

METHODEN UND FORSCHUNGSSTRATEGIE: Eine Power-Analyse einer Zwischensubjekt-Pilotstudie an normalen Teilnehmern, die nahe und ferne virtuelle Umgebungen vergleicht, ergibt 48,5 Teilnehmer für eine Power von 0,8. Diese Studie ist ein Within-Subjects-Design, das weniger Leistung erfordern sollte. Um die Teilnehmerabwanderung zu berücksichtigen, werden jedoch 75 Teilnehmer zur ersten Pilotstudie eingeladen. Um diese Anzahl von Patienten schnell und mit minimalem Risiko zu erfassen, wird die Datenerfassung mit einer zweckmäßigen Studentenstichprobe beginnen. Die erfolgreichsten Stimuli werden dann modifiziert und in einer Langzeitstudie an älteren Erwachsenen erprobt, die VR für bereits unter Schmerzen leidende Patienten untersucht. In der ersten Probe besuchen die Teilnehmer das Labor einmal, um ein Experiment durchzuführen, das weniger als eine Stunde dauert. Jeder Teilnehmer wird vier Zustände erleben, die „nahe“ und „ferne“ virtuelle Umgebungen und soziale Präsenz oder keine soziale Präsenz kreuzen. (In diesem Experiment wird die soziale Präsenz als Gespräch mit einem Konföderierten, repräsentiert durch einen Avatar, operationalisiert). Die Teilnehmer werden stabil sitzen und von einem Forschungsassistenten beobachtet, während sie vier Umgebungen erleben: 1. Eine virtuelle Umgebung, die den Raum reproduziert, in dem sie sitzen. 2. Eine virtuelle Umgebung, die den Raum reproduziert, in dem sie sitzen, in der die Teilnehmer einen durch einen Avatar repräsentierten Konföderierten sehen und sich mit ihm unterhalten. 3. Ein anderer Ort. 4. Ein anderer Ort, an dem die Teilnehmer einen durch einen Avatar repräsentierten Konföderierten sehen und sich mit ihm unterhalten werden. Die Konföderierten werden einem Skript folgen, um die Gespräche von ähnlicher Länge und ähnlichem Inhalt zu halten. Während jeder Bedingung werden die Teilnehmer eine induzierte Schmerzaufgabe mit einer Medoc TSA-2001/Model Q-Sense Thermode absolvieren. (Für eine ausführlichere Erörterung dieses Geräts und der Begründung des Stimulus siehe den Abschnitt „Menschliche Probleme“ des Datensicherheits-Überwachungsplans). Vor dem Erleben der vier experimentellen Bedingungen werden die Teilnehmer eine durch "Übung" induzierte Schmerzaufgabe absolvieren, während sie eine Duplizierung der virtuellen Umgebung betrachten. Dadurch können sie sich sowohl an der virtuellen Umgebung als auch an der Schmerzaufgabe orientieren, da auf Basis des Pilotversuchs Ordnungseffekte am deutlichsten für die erste verabreichte Schmerzaufgabe prognostiziert werden. Bei dieser und allen nachfolgenden induzierten Schmerzaufgaben legen die Teilnehmer ihre nicht dominante Hand auf die Thermode und werden angewiesen, ihre Hand zu entfernen, sobald sie das Gefühl haben, dass die Temperatur "schmerzhaft" geworden ist. Der Beginn und das Ende jedes Versuchs (wenn die Hitzerampe beginnt und wenn die Teilnehmer ihre Hände entfernen) werden notiert, und diese Zeitdauer und damit der Temperaturgrad, dem sie entspricht, dient als Maß für die Schmerzschwelle für dieser Versuch. Zusätzlich zu dieser Ergebnismessung füllen die Teilnehmer nach jeder Schmerzstudie auch einen kurzen Selbstbericht aus. Diese Maßnahmen umfassen ihr selbstberichtetes Gefühl der Präsenz in der virtuellen Umgebung und die soziale Präsenz mit dem Konföderierten. Die Umfrage umfasst auch Manipulationsprüfungen, um festzustellen, ob die Teilnehmer glaubten, der Konföderierte sei eine echte Person, und ob sie glaubten, dass sich der Konföderierte an dem in jeder Bedingung beschriebenen Ort befand. Alle nachfolgenden Bedingungen werden in einer randomisierten Reihenfolge präsentiert, um die Reihenfolgeeffekte zu kontrollieren, und wie folgt durchgeführt. Die Zeit zum Ausfüllen dieser Umfragen beträgt ca. 7-10 Minuten, was den Teilnehmern auch Zeit zwischen den einzelnen Versuchen gibt, um sich an der realen Umgebung neu zu orientieren und um alle anhaltenden Hitzeeinwirkungen auf ihre Hände zu zerstreuen. Schließlich werden die Bewegungen der Teilnehmer verfolgt, um einen zusätzlichen Hinweis darauf zu geben, wie die Teilnehmer mit der virtuellen Umgebung umgegangen sind.