Effectiveness of virtual environment desensitization in the treatment of agoraphobia in a college student population, 1995

The primary purpose of this study was to investigate the effectiveness of the virtual environment technology in the area of counseling. Consequently, this study investigated the effectiveness of a virtual environment desensitization (VED) in the treatment of agrophobia on a select group of undergraduate students attending Clark Atlanta University during the 1994-1995 school year. The design of this study was the traditional experimental design. The researcher selected subjects (N=60) for this study. Thirty (30) subjects were placed in the experimental group and thirty (30) subjects were placed in the control group. Only subjects in the experimental group were exposed to the VED treatment. Two instruments were used in this study. The first instrument was an Attitude Towards Agoraphobia Questionnaire (ATAQ). The second instrument was the Subjective Unit of Discomfort Scale (SUDS). The virtual environment desensitization was effective in treatment of subjects with agoraphobia (experimental group). The control group or no-treatment group did not change significantly. All the attitudes towards the agoraphobic situations decreased significantly for the virtual environment desensitization group (experimental group) but not for the control group. The average subjective unit of discomfort scale (SUDS) in each session decreased steadily across sessions, indicating habituation

Acquisition and extinction across multiple virtual reality contexts: implications for specific phobias and current treatment methods

Victor Wong studied human acquisition learning over multiple contexts using virtual reality. He found that learning an association over multiple contexts can impact subsequent extinction training. This suggests that fears acquired over multiple contexts may be more difficult to treat using exposure-based therapies and will need to be augmented for effectiveness

Exploratory psychometric validation and efficacy assessment study of an agoraphobia treatment based on virtual reality serious games and biofeedback

Tese de mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica (Sinais e Imagens Médicas), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020Uma fobia é um tipo de perturbação ansiosa, definida por um medo persistente e excessivo em relação a um objeto ou situação, tendo um impacto bastante limitativo na vida do doente fóbico. Atualmente, as perturbações mentais são ainda vistas como tabu, e existe uma elevada incidência de pessoas que sofrem de fobias (~ 83M na União Europeia, e 32M no Estados Unidos da América). Os métodos atuais para tratamento de perturbações mentais baseiam-se sobretudo em psicoterapia e em farmacologia. Especificamente, o tratamento de perturbações fóbicas baseia-se em terapia por exposição in vivo. Esta técnica foca-se em alterar a resposta do doente ao objeto ou situação que é alvo de medo, através de exposição repetida ao mesmo. A título de exemplo, um doente de fobia de elevadores pode iniciar a sua terapia apenas a pensar em entrar num elevador. De seguida, o terapeuta pode levar o doente a andar de elevador apenas de um andar para o seguinte, a andar de elevador durante vários andares, e a entrar num elevador muito lotado. Este método designa-se assim por dessensibilização fóbica. No entanto, os métodos convencionais possuem várias limitações. Nomeadamente, o tratamento de fobias peca pela falta de quantificação (não são retiradas quaisquer métricas de avaliação), personalização ao doente (a personalização é apenas dependente da opinião subjetiva do terapeuta), ritmo terapêutico gradual e controlado, e segurança, visto que se baseia em terapia por exposição in vivo. A investigação tem demonstrado a eficácia da utilização alternativa de terapia por exposição virtual, baseada em jogos sérios em Realidade Virtual (RV). No entanto, apesar deste método permitir um ritmo terapêutico gradual e em segurança (permitindo uma exposição fóbica virtual no ambiente clínico seguro, ao invés de in vivo – em estágios terapêuticos iniciais e intermédios), não soluciona a falta de quantificação e personalização. Assim, surgiu a hipótese de adicionar biofeedback – uma técnica emergente que utiliza sinais vitais para controlar diretamente a adaptação de um dado sistema, amplamente aplicada em sistemas de treino cerebral – para personalizar e quantificar a terapia por exposição virtual. A técnica é bastante utilizada recorrendo a sinais cerebrais (Neurofeedback), no entanto também são utilizados sinais cardiovasculares, por exemplo. É atualmente conhecido que, a nível fisiológico, as emoções (especificamente o medo) e a ansiedade são correlacionáveis com respostas fisiológicas do sistema cardiovascular. Por exemplo, o sistema cardiovascular responde ao stress, em conjunto com o sistema endócrino, com elevados níveis de cortisol e com um ritmo cardíaco e uma pressão sanguínea aumentados. O presente estudo avalia a eficácia de um novo método de tratamento de agorafobia (ansiedade/medo extremos de espaços abertos ou fechados com multidões) baseado em jogos sérios em RV e biofeedback, como complemento aos métodos terapêuticos convencionais. A adição de uma técnica complementar de relaxamento em RV – seguinte à exposição fóbica – é também avaliada. Como primeiro passo, o estudo avalia se a ansiedade suscita respostas cardíacas e cerebrais diferenciadas, isto é, se é possível retirar biomarcadores da ansiedade. Seguindo investigação prévia, uma experiência preliminar foi conduzida com 156 pessoas saudáveis que assistiram a um conjunto de videoclipes que suscitavam respostas emocionais diferentes, enquanto que as suas atividades cerebrais e cardíacas foram monitorizadas através de sensores de Eletroencefalografia (EEG) e Fotopletismografia (PPG), respetivamente. Foram estudadas seis categorias emocionais: Medo, Alegria, Raiva, Nojo, Neutro, Tristeza, e Ternura. A categoria emocional de Ansiedade/Medo suscitou respostas diferenciadas nos sinais fisiológicos, sugerindo que componentes podem ser utilizadas como biomarcadores da ansiedade. A categoria emocional Ternura foi também alvo de uma análise detalhado, dado que esta é uma emoção ainda pouco conhecida, não sendo consensual a sua natureza. De seguida, um teste de prova-de-conceito de 8 sessões foi conduzido com 5 doentes de agorafobia, dos quais 3 deles foram submetidos ao protocolo terapêutico convencional com a adição do novo método de RV + biofeedback, enquanto que os restantes 2 doentes foram submetidos apenas ao protocolo convencional (psicoterapia e farmacologia). O protocolo do novo método inicia-se com questionários de auto-avaliação de agorafobia e de ansiedade, de seguida passa para o cenário RV de exposição fóbica, e finalmente para o cenário RV de relaxamento. O cenário RV de exposição fóbica consiste numa sala de cinema, na qual o número de pessoas varia de sessão para sessão consoante os resultados fisiológicos e auto-reportados do doente na sessão anterior (biofeedback manual). Por outro lado, o cenário RV de relaxamento consiste numa praia paradísica numa ilha, na qual a turbulência das ondas do mar varia automaticamente consoante os resultados fisiológicos e auto-reportados do doente na sessão anterior (biofeedback preliminar). O objetivo do cenário RV de exposição fóbica é assim expor o doente gradualmente ao cenário de fobia, personalizando o nível de exposição em cada sessão consoante a sua resposta, através do biofeedback. Ou seja, se na sessão anterior o doente conseguiu estar confortável no cenário, o que se traduz nos seus sinais fisiológicos, na sessão seguinte é exposto a um cenário de maior intensidade, obrigando-o assim a habituar-se gradualmente ao cenário. Contrariamente, o objetivo do cenário RV de relaxamento é relaxar gradualmente o doente, expondo-o a um cenário cujo caráter relaxante se intensifica à medida que o doente relaxa, seguindo uma metodologia de biofeedback semelhante. Os resultados mostraram que a diminuição dos sintomas ansiosos e agorafóbicos, entre a primeira e a última sessões, no grupo experimental, foi 3,28 e 5,02 vezes mais elevada, respetivamente, do que a diminuição desses sintomas no grupo de controlo. Resultados relativos a potenciais biomarcadores de estados ansiosos e relaxados foram também adquiridos. De um modo geral, estas conclusões sugerem e quantificam o valor acrescentado deste novo método terapêutico, como complemento à psicoterapia convencional, demonstrando, como foi conjeturado, que a abordagem mista de exposição fóbica + relaxamento permite uma maior redução sintomática. O presente trabalho constitui assim um avanço no estado-da-arte, dado que se retiraram resultados conclusivos relativamente à eficácia e valor acrescentado de um método terapêutico inovador, ainda não explorado na literatura. Trabalho futuro irá avaliar a eficácia e o valor acrescentado do biofeedback, através de um grupo de controlo com biofeedback placebo. Os jogos sérios poderão também ser melhorados, desenvolvendo outros cenários e também os triggers da ansiedade, alvo do controlo automático via biofeedback. Pretende-se também otimizar o biofeedback, através de algoritmos de Aprendizagem Automática de reconhecimento emocional, nomeadamente utilizando algoritmos de redes neuronais. Especificamente, o presente trabalho servirá de base para o desenvolvimento e avaliação de um classificador de estados ansiosos baseado nos biomarcadores encontrados. Por fim, planeia-se ainda avaliar o valor acrescentado de uma abordagem terapêutica no domicílio, como complemento à terapêutica clínica.Current treatment methods for mental disorders – namely, psychotherapy and pharmacology – have several limitations. Specifically, phobias’ treatment lack quantification, personalization to the patient, a gradual and controlled therapy pace, and safety, since it relies on in vivo exposure therapy (phobic desensitization). Research has shown the efficacy of using virtual exposure therapy, based on Virtual Reality (VR) serious games. However, although this method enables a gradual and controlled therapy pace, it does not solve quantification and personalization. Thus, the hypothesis to add biofeedback – an emergent technique that uses vital signs to directly control a system’s adaptation, widely used for brain training systems – to personalize and quantify virtual exposure therapy, arose. This study aims to assess the efficacy of a novel agoraphobia (extreme anxiety/fear of crowded open or closed spaces) treatment method based on VR serious games and biofeedback, as a complement to the conventional methods. The addition of a complementary VR relaxation technique – following the phobic exposure – was also studied. As a first step, the study aims at evaluating if anxiety elicits differentiated brain and heart activity responses, i.e., it aims at evaluating if anxiety biomarkers can be retrieved. Following previous research, a preliminary study was conducted with 156 healthy subjects that watched a set of videoclips that elicited different emotional responses, while their brain and heart activity was monitored through Electroencephalography (EEG) and Photoplethysmography (PPG) sensors, respectively. The fear/anxious emotional category elicited differentiated responses on heart and brain activity, suggesting that certain features can be used as anxiety biomarkers. It was retrieved conclusions regarding the best anxiety biomarker performer, showing the strongest correlations with the self-reporting emotional states, suggesting that the Anxiety/Fear emotional state elicited most differentiated responses on the cardiovascular system, rather than on the Central Nervous System and providing insights into the not yet consensual literature on the topic. Then, a proof-of-concept trial of 8 sessions was conducted with 5 agoraphobic patients, in which 3 of them underwent the conventional treatment protocol with the addition of the novel VR + biofeedback method, while the other 2 only underwent the conventional protocol. The novel method’s protocol begins with agoraphobia and anxiety self-assessment questionnaires, then moves to the VR phobic exposure scenario, and, lastly, to the VR relaxation scenario. Results showed that the decrease of anxious and agoraphobic symptoms, between the initial and last sessions, in the experimental group was 3.28 and 5.02 times greater, respectively, than the decrease of those symptoms in the control group. Results regarding anxious and relaxed states’ biomarkers were also retrieved. Overall, these findings show and quantify the added-value of this novel therapy method – innovative in the literature –, as a complement to the conventional psychotherapy, showing that, as hypothesized, the mixed exposure + relaxation approach enables a more significant symptom reduction. Future work will assess the efficiency and added-value of biofeedback, using Machine Learning methods, as well as of a home-based approach

“左手”によるイメージブラッシングとバーチャルブラッシングの角度による困難度の比較研究

Teeth brushing of plaque control behavior depends on the condition of Three conditios. The first part is the brain, namely “left hemisphere and right hemisphere”. The second part is “nervous system”. The third part is the “muscle system”. Real brushing（RB） with a toothbrush uses all the three parts directly. By the way, IB： image brushing　uses only the first part, namely the brain. VB： virtual brushing with a pen in the right hand use all three parts as RB. The first hypothesis is the subjective difficulty of VB is higher than that of IB. In other words, VB is effective than IB. The second hypothesis is at VB, oblique line“ 120” is most easy,“ 0 or 180” is middle and “60” is most difficult. The results confirmed the above two hypotheses

Immersive Visualization Environments for Teaching/Learning

Comparative Study of Brain Activities in Immersive Visualization Environments: An Innovative Pedagogical Technique Abstract The primary objective of this work-in-progress is to investigate advanced and innovative pedagogical techniques in teaching and learning STEM concepts by utilizing Immersive Visualization Environments (IVE). Specifically, a comparative study of brain activities was performed to determine effectiveness of different Immersive Visualization Environments in pedagogy. Twelve randomly selected college students participated in this investigation using an electroencephalography (EEG) device for measuring brain waves of the subjects. The preliminary collected data supported the assertion that dome-shaped IVE elicited a more relaxed state than its counterpart, head-mounted IVE, yielding a higher performance. Audience: College/University Professors Conference Track: R1 - Work-in-progress Format of Presentation: Poster Session Participants\u27 Engagement: N/A Participants\u27 Gain: Exposure and Knowledge of Immersive Visualization Environment for Teaching/Learning in STEM fields. Alignment: Objectives of this poster session is directly aligned with the objectives of the conference

Efficacy of Virtual Reality Exposure Therapy in the Treatment of Specific Phobias: A Systematic Review

Specific phobia is defined as a notable and continuous fear of a certain object or a situation that particularly impairs daily life and functioning. It is also one of the most common psychological disorders. Exposure-based interventions are commonly used in the treatment of specific phobias. However, some limitations of the standard methods require the need for alternative approaches. In light of this, the use of virtual reality technology in psychotherapy has become increasingly widespread in recent years and is now integrated with exposure therapy. Virtual reality provides real-time interaction using the computer-generated three-dimensional environment via variety oftechnological tools. Applications of virtual reality in exposure therapy have proven to be an important intervention method, especially in the psychopathologies such as specific phobias. In this study, virtual reality exposure therapy for the treatment of specific phobias is systematically reviewed. Inclusion criteria were taken into account in the scanning performed in APA (PsycINFO), EBSCO, PubMed, Scopus, Web of Science, Science Direct, Ulakbim ve TRDizin databses following the PRISMA method. Following that, ten randomized controlled trials, which included adult participants meeting the diagnostic criteria for specific phobia, examined the efficacy of virtual reality and exposure therapy compared to the control group, and the ones with full text could be accessed, were included in this systematic review. The included studies were evaluated in terms of sample attributes, primary measurement tools, research design, characteristics of the intervention and its efficacy. In general, the findings indicate the efficacy of virtual reality exposure therapy in reducing specific phobia symptoms. Follow-up studies support the long-term maintenance of the results

Effect of neurofeedback therapy based on virtual reality technology on anxiety in patients with anxiety disorder

Background and purpose: Neurofeedback method and virtual reality technology are used as a relatively new therapy approach for the treatment of diseases and disorders. The aim of this study was to investigate the effect of neurofeedback therapy based on the virtual reality technology on anxiety in patients with anxiety disorder.Materials and methods: The present study was a semi experimental, pre-test, post-test and follow-up study with the control group. The statistical population of this study included adolescents with anxiety complaints to psychiatrists at the specialized clinic of Kermanshah health center in 2015 April and May. Method Available was used for sampling and the sample size included 5 people. Demographic and Beck Anxiety Inventories were used to collect the data. Participants were treated with neurofeedback based on virtual reality technology in three sessions. Data were analyzed using SPSS version 21 and Analysis of variance with repeated measurements.Results: The results showed that there was a significant difference between the mean anxiety scores in the pre-test phase and the post-test scores at the level of p <0.001. After two months, the results of follow-up were sustained.Conclusion: According to the results of this study, virtual reality technology based neurofeedback therapy reduces anxiety in people with anxiety disorder