Diaphragmatic Breathing during Virtual Reality Exposure Therapy for Aviophobia: Functional Coping Strategy or Avoidance Behavior?

Background: Although there is solid evidence for the efficacy of in vivo and virtual reality (VR) exposure therapy for a specific phobia, there is a significant debate over whether techniques promoting distraction or relaxation have impairing or enhancing effects on treatment outcome. In the present pilot study, we investigated the effect of diaphragmatic breathing (DB) as a relaxation technique during VR exposure treatment. Method: Twenty-nine patients with aviophobia were randomly assigned to VR exposure treatment either with or without diaphragmatic breathing (six cycles per minute). Subjective fear ratings, heart rate and skin conductance were assessed as indicators of fear during both the exposure and the test session one week later. Results: The group that experienced VR exposure combined with diaphragmatic breathing showed a higher tendency to effectively overcome the fear of flying. Psychophysiological measures of fear decreased and self-efficacy increased in both groups with no significant difference between the groups. Conclusions: Our findings indicate that diaphragmatic breathing during VR exposure does not interfere with the treatment outcome and may even enhance treatment effects of VR exposure therapy for aviophobic patients

Psychotherapy of specific phobias: The relevance of fear activation for therapy process and therapy outcome

In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, inwiefern die Angstaktivierung Einfluss auf den Therapieprozess und den Therapieerfolg bei der Behandlung spezifischer Phobien hat. Obwohl expositionsbasierte Therapieverfahren nachweislich effektiv sind und vor allem bei der Behandlung spezifischer Phobien als die Methode der Wahl gelten, sind deren genauen Wirkmechanismen doch noch nicht völlig geklärt. In zwei empirischen Studien wurde hier die von Foa und Kozak (1986, 1991) in der „Emotional Processing Theory“ als notwendig postulierte Rolle der Angstaktivierung während der Exposition untersucht. In der ersten Studie wurde auf Grundlage tier- und humanexperimenteller Befunde untersucht, ob durch eine Reaktivierung der Angst und darauffolgende Exposition innerhalb eines bestimmten Zeitfensters (= Rekonsolidierungsfenster) die Rückkehr der Angst verhindert werden kann. Ziel dieser Untersuchung war die Übertragung bisheriger Ergebnisse aus Konditionierungsstudien auf eine klinische Stichprobe. Die spinnenphobischen Untersuchungsteilnehmer (N = 36) wurden randomisiert entweder der Reaktivierungsgruppe (RG) oder einer Standardexpositionsgruppe (SEG) zugewiesen. Die RG bekam vor der Exposition in virtueller Realität (VRET) fünf Sekunden lang einen Reaktivierungsstimulus - eine virtuelle Spinne - dargeboten, woraufhin zehn Minuten standardisierte Wartezeit folgte. In der SEG wurde die Angst vor der Exposition nicht reaktiviert. 24 Stunden nach der VRET wurde in einem Test die spontane Rückkehr der Angst erfasst. Entgegen der Annahmen führte die Reaktivierung vor der VRET nicht zu einer geringeren Rückkehr der Angst in der Testsitzung 24 Stunden später. Die Angst kehrte in keiner der beiden Versuchsgruppen zurück, was sich bezüglich subjektiver Angstratings, für Verhaltensdaten und auch für physiologische Maße zeigte. Auch zeigte sich ein grundsätzlich positiver Effekt der Behandlung, bei der im Anschluss noch eine Exposition in vivo stattfand. Ein Follow-Up nach sechs Monaten ergab eine weitere Reduktion der Spinnenangst. Die Ergebnisse legen nahe, dass sich die experimentellen Befunde zu Rekonsolidierungsprozessen aus Konditionierungsstudien nicht einfach auf ein Therapiesetting und die Behandlung spezifischer Phobien übertragen lassen. Die zweite Studie befasste sich mit der Frage, ob Koffein die initiale Angstaktivierung erhöhen kann und ob sich dies positiv auf den Therapieerfolg auswirkt. Die spinnenphobischen Studienteilnehmer (N = 35) wurden in einem doppelblinden Versuchsdesign entweder der Koffeingruppe (KOFG) oder der Placebogruppe (PG) zugeordnet. Die KOFG erhielt eine Stunde vor Beginn der VRET eine Koffeintablette mit 200 mg Koffein, die PG erhielt als Äquivalent zur gleichen Zeit eine Placebotablette. Eine Analyse der Speichelproben der Probanden ergab, dass sich die Koffeinkonzentration durch die Koffeintablette signifikant erhöhte. Dies führte jedoch nicht, wie erwartet, zu einer höheren Angstaktivierung während der VRET, weshalb unter anderem diskutiert wird, ob evtl. die Koffeinkonzentration zu niedrig war, um anxiogen zu wirken. Dennoch profitierten die Teilnehmer beider Versuchsgruppen von unserem Behandlungsangebot. Die Spinnenangst reduzierte sich signifikant über vier Sitzungen hinweg. Diese Reduktion blieb stabil bis zum Follow-Up drei Monate nach Studienende. Zusammengefasst lässt sich zur optimalen Höhe der Angstaktivierung aufgrund der hier durchgeführten beiden Studien keine exakte Aussage machen, da sich die Versuchsgruppen in beiden Studien hinsichtlich der Höhe der Angstaktivierung zu Beginn (und auch während) der Exposition nicht unterschieden. Es lässt sich aber festhalten, dass die VRET und auch die in vivo Exposition in beiden Studien effektiv Angst auslösten und dass sich die Angst in beiden Gruppen signifikant bis zu den Follow-Ups (sechs bzw. drei Monate nach Studienende) signifikant reduzierte. Die Behandlung kann also als erfolgreich angesehen werden. Mögliche andere Wirkfaktoren der Expositionstherapie, wie z.B. die Rolle der wahrgenommenen Kontrolle werden neben der Höhe der Angstaktivierung diskutiert.In the present two studies the influence of fear activation on therapy process and on therapy outcome in the treatment of specific phobia was investigated. Although exposure based therapies have proven to be highly effective tools in the therapy of specific phobias, there still is a lack in understanding how and why exposure exactly works. In the present experiments the role of fear activation during exposure, which Foa and Kozak (1986, 1991) in their „Emotional Processing Theory“ posited to be a necessary component for exposure to be effective, was examined. In the first experiment we investigated, whether reactivation of fear, followed by exposure within a certain time-frame (= reconsolidation window), may inhibit the return of fear. We aimed at transferring existing results on this topic onto a clinical sample. Our spider phobic participants were randomly assigned to either the reactivation group (RG) or to the standard exposure group (SEG). The RG, prior to exposure in virtual reality (VRET), was confronted for 5 sec with the reactivation stimulus, namely a virtual spider. The reactivation period was followed by 10 min of a standardized waiting period. Within the SEG fear was not reactivated prior to exposure. Contrary to our hypotheses, reactivating fear prior to exposure did not lead to less fear than not reactivating fear, which was shown in the spontaneous recovery test 24 hours post VRET. Nevertheless, we found an overall positive treatment effect in both groups. Fear did not return in both groups, which was shown in subjective fear ratings, in behavioral data and in physiological measurements. Additionally we found a further reduction of fear of spiders in the six-months Follow-Up. Our results indicate that previous experimental findings on the facilitating role of extinction during the reconsolidation window are not simply transferrable into a therapeutic stetting. The second experiment was dedicated to the question, whether caffeine is able to raise initial fear activation (IFA) during exposure and may therefore have facilitating effects on the therapies’ success. Here, spider phobic participants were, in a double blind test-design, assigned to either the caffeine group (CG) or to the placebo group (PG). The CG received a pill, containing 200 mg caffeine, one hour prior to VRET. The PG received a placebo pill at the same time. Analyses of saliva samples revealed a significant raise of caffeine concentration in the CG. Contrary to expectations, this did not lead to an increase of initial fear activation in the CG. Implications of this result, e.g. whether the dose of caffeine we administered was too low to raise fear, are discussed. Nonetheless, participants of both groups benefitted from our treatment protocol. Their fear of spiders was effectively reduced up to the Follow-Up, three months after the study had finished. All in all, due to our results we cannot clearly specify the ideal amount of IFA within exposure therapy. In both studies groups did not differ regarding the IFA. However, we can conclude that both VRET and in vivo exposure effectively elicited fear in subjects of both studies and that fear significantly decreases within our treatment up to six (experiment 1) or three (experiment 2) months. Our treatment package therefore can be considered as successful in reducing fear of spiders. Other possible mechanisms of exposure based treatments, e.g. the role of perceived control during exposure, are discussed

Influence of Information and Instructions on Human Behavior in Tunnel Accidents: A Virtual Reality Study

Human behavior is a major factor modulating the consequences of road tunnel accidents. We investigated the effect of information and instruction on drivers' behavior as well as the usability of virtual environments to simulate such emergency situations. Tunnel safety knowledge of the general population was assessed using an online questionnaire, and tunnel safety behavior was investigated in a virtual reality experiment. Forty-four participants completed three drives through a virtual road tunnel and were confronted with a traffic jam, no event, and an accident blocking the road. Participants were randomly assigned to a control group (no intervention), an informed group who read a brochure containing safety information prior to the tunnel drives, or an informed and instructed group who read the same brochure and received additional instructions during the emergency situation. Informed participants showed better and quicker safety behavior than the control group. Self-reports of anxiety were assessed three times during each drive. Anxiety was elevated during and after the emergency situation. The findings demonstrate problematic safety behavior in the control group and that knowledge of safety information fosters adequate behavior in tunnel emergencies. Enhanced anxiety ratings during the emergency situation indicate external validity of the virtual environment