Сейчас VR в первую очередь воспринимается как игровая платформа, однако эта технология уже давно и успешно используется не только для развлечения. С её помощью облегчают страдания или даже лечат людей самыми разнообразными заболеваниями — от синдрома Уилсона до панической боязни смерти. В конце концов, сейчас мало кто играет в Xbox Kinect, однако в медицине, 3D-сканировании и прочих областях технология Microsoft себя чувствует замечательно.
Тело
Анна-Мария бродит по Мачу-Пикчу. Её прогулка начинается с общего вида на древний город, затем она отправляется исследовать многоярусные террасы и каменные жилища, стены которых покрыты мхом. Тем временем хирург Хосе Моссо Васкез начинает вырезать с её бедра жировую опухоль диаметром в шесть сантиметров с использованием только местного анестетика.
Анна-Мария находится в сознании, но боли и стресса не чувствует, хотя перед операцией её давление от волнения держалось на уровне 183 на 93 мм рт. ст. Всё дело в VR-шлеме, закреплённом на голове женщины — это одновременно и портал в руины города инков, и замена мощных седативных и обезболивающих препаратов, которые обычно необходимы в операциях такого рода.
Васкез живёт и оперирует в мексиканском штате Гереро, одном из самых опасных мест страны, где количество убийств, похищений и эпизодов наркоторговли зашкаливает даже по мексиканским меркам.
Если в крупных городах люди и могут позволить себе мощные обезболивающие препараты, в забытых богом поселениях вроде деревни Эль Тепейак, из которой происходит семья Васкеза, нет даже врачей. Хосе Моссо постоянно ездит туда и вместе с антибиотиками, одеялами и одеждой всегда берёт с собой VR-шлем.
В виртуальной реальности его пациенты не играют в игры — интенсивные впечатления могут усилить кровоток, и тогда станет только хуже. Обычно Васкез показывает больным скорее интерактивные фильмы: прогулки по лесам, долинам или Мачу-Пикчу, пока проводит разнообразные неприятные или болезненные операции вроде удаления кист, липом или хрящей.
Как это работает
Чтобы чувствовать боль, на ней нужно концентрироваться. Погружение в виртуальную среду заставляет человека переключить внимание, из-за чего мозг отвлекается от боли. Человеческое внимание похоже на луч прожектора, который выхватывает из темноты лишь небольшой участок пространства. Если привлечь его к элементам виртуальной среды, боль станет для пациента лишь небольшим беспокойством, немного отвлекающим его от прогулки в искусственно созданном окружении.
По этим МРТ-снимкам видно, что области в мозге слабее возбуждаются от боли, если пациент погружён в виртуальную реальность
Боль вообще отлично поддаётся терапии с использованием VR. Особенно это актуально для людей с серьёзными ожогами, поскольку они испытывают боль очень длительное время, иногда целыми днями. Специально для таких случаев в Вашингтонском университете разработали VR-игру под названием SnowWorld.
В ней пациенты кидаются снежками в пингвинов и слушают спокойные песни Пола Саймона, пока с их телами совершают крайне болезненные манипуляции, например, чистят и перевязывают раны, обрабатывают ожоги и так далее.
Игра хоть и выглядит примитивно, но свою работу выполняет — люди концентрируются на ней и забывают о боли. Исследование, проведённое в 2011 году, показало, что в терапии солдат, страдающих от ожогов после взрывов, SnowWorld была более эффективна, чем морфин.
VR помогает и с другой болью — фантомной. Это распространённая проблема среди тех, кто потерял конечность: человек без руки может постоянно чувствовать, будто со всей силой сжимает её в кулак и не в состоянии расслабить. Обычно такие фантомные боли лечат с помощью, например, зеркальной терапии — пациент смотрит на отражение своей существующей конечности и разжимает её, а мозг синхронизирует движение реальной конечности и фантомной.
В прошлом году журнал Frontiers in Neuroscience опубликовал исследование, в котором обсуждалось то, как игры в VR могут помочь людям с такими фантомными болями. Учёные придумали устройство, которое, помимо создания картинки, принимало сигналы, посылаемые мозгом в несуществующую конечность. В самой игре пациенты должны были выполнять различные задачи с помощью своей виртуальной конечности, за счёт чего учились контролировать своё тело.
В августе 2016 года Quartz опубликовало видео о том, как ходят люди, до этого полностью парализованные ниже пояса из-за травм позвоночника. Им помогли учёные из некоммерческого проекта Walk Again Project. Согласно опубликованному в августе прошлого года исследованию, все восемь пациентов частично восстановили моторные функции ног с помощью VR.
Пациентов поместили в виртуальное окружение с помощью Oculus Rift, где они постепенно учились контролировать движения своего аватара, заставляя работать ответственные за ходьбу зоны головного мозга.
В дополнение к этому учёные провернули такой трюк: пациентам выдали футболки с длинным рукавом, снабжённые механизмом тактильной обратной связи. Так руки людей стали фантомными конечностями для ног: когда виртуальные ноги касались виртуальных поверхностей, срабатывали вибромоторчики на руках, из-за чего мозг пациентов думал, что они ходят, хотя на самом деле ощущения шли от рук.
После того, как мозг вспомнил, как ходить, пациентов подключили к специальным экзоскелетам, которые помогали им поднимать атрофированные ноги.
Подобным образом работает приложение MindMotion Pro, которое используется в реабилитации людей, утративших контроль над рукой или руками после инсульта.
Через приложение и сенсоры работающая рука становится фантомной конечностью для руки, контроль над которой утерян. Причём всё сделано в игровой форме — например, за правильные действия начисляются очки.
Разум
VR полезен и в борьбе с умственными недугами. Например, организация Virtual Relief использует его, чтобы помочь пациентам с деменцией.
Деменция — приобретённое слабоумие, распространенное среди пожилых людей. Человеку с деменцией очень сложно усваивать новую информацию и, более того, он постепенно забывает то, что помнил раньше: лица родных, важные события жизни, определившие его характер, даты, даже язык. Также люди с деменцией подвержены резким переменам настроения и депрессиям.
В VR для людей с деменцией создаётся безопасная среда, где они могут спокойно взаимодействовать с окружением и, теоретически, восстановить связь с миром. В тихой обстановке виртуальной реальности они проходят через различные упражнения в форме «мягких» игр, смысл которых сводится к задействованию разных когнитивных функций вроде памяти и языка. Также больных деменцией заново учат планировать, организовывать и приоритезировать свои ежедневные задачи.
По словам Алекса Смейла, создателя приложения на видео выше, TribeMix помогает не только восстановить когнитивные функции, но и просто расслабить пациентов с деменцией. Из-за того, что память постоянно их подводит, такие люди всё время растеряны и находятся в состоянии стресса. Несколько минут спокойствия и расслабления для них на вес золота.
Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) — не менее серьёзная проблема. Только страдают от него обычно более молодые люди. Зачастую это солдаты, которые не могут забыть кошмары войны: громкий звук может вызвать вспышку паники, во время которой человек будет думать, что всё ещё находится на кровавой бойне.
VR помогает таким людям и уже давно. В 2005 году, задолго до появления Oculus Rift и HTC Vive, было опубликовано исследование особого отдела НАТО, в котором разбирались способы лечения солдат с ПТСР, вернувшихся из Ирака.
Во вступлении работы упоминается программа 1997 года, созданная в Технологическом институте Джорджии. Учёные института разработали систему под названием Virtual Vietnam VR, в которую погружали ветеранов Вьетнамской войны, страдающих от ПТСР. Там они в контролируемой среде учились справляться со своими страхами.
Сейчас этот метод лечения шагнул далеко вперёд. В рамках Bravemind, совместного проекта Университета Калифорнии и Пентагона, оборудование для VR было расположено на более чем ста военных базах США.
Создатель VR-шлема, разработанного специально для Bravemind, Альберт Риззо считает, что отсутствие качественной правдоподобной графики — скорее преимущество. Так солдаты с ПТСР понимают, что увиденное ими нереально, однако в их головах травмирующие события прошлого и взрывы в VR всё равно оказываются связаны. В результате они в комфортной среде в стиле Call of Duty: Modern Warfare учатся переживать свои страхи.
Похожим образом лечат от танатофобии — панического страха смерти. Учёные из Университета Барселоны разработали особый интерактивный проект в VR. Создатель проекта Мел Слейтер и его коллеги надели на 32 испытуемых Oculus Rift и чёрные костюмы с вибромоторчиками, обеспечивающими тактильную обратную связь.
Сначала учёные заставили мозги волонтёров думать, что виртуальные руки и ноги — это части их собственного тела, а потом точка зрения резко менялась: теперь человек смотрел на своё виртуальное тело со стороны. Затем на конечности его аватара бросали виртуальный мячик, прикосновения которого казались реальными из-за костюмов с тактильной обратной связью. При этом моторчики после смены точки зрения были активны только у половины участников эксперимента.
По итогам исследования выяснилось, что волонтёры, у которых вибромоторчики отключались, теряли контакт с телом, и в результате частично избавлялись от танатофобии. Стоит признать, что этот метод терапии ещё недостаточно исследован, однако начало многообещающее.
В конце концов, VR просто помогает детям и хроническим пациентам — людям, которые в больнице бывают часто и долго, — чувствовать себя комфортнее во время длительного пребывания в больнице. Даже взрослым непросто бывает неделями лежать в отрыве от друзей и семьи, что уж говорить о детях.
Специально для детей нидерландская компания VisitU разработала VR-систему, позволяющую им с помощью 360-градусной камеры вернуться домой или в школу, отпраздновать день рождения или сходить на футбольный матч.
Похожий проект создал Бреннан Шпигель из лос-анджелесской больницы Cedars-Sinai. Он даёт хроническим пациентам Gear VR с успокаивающими роликами вроде прогулки по залитому солнцем лесу или купания с китами.
По словам Шпигеля, это не только приятно для пациентов, но и экономично — расходы больницы на заботу о них снижаются. К тому же, возможно, в будущем пациенты смогут встречаться с друзьями в виртуальном пространстве, как на той самой презентации Facebook с Марком Цукербергом, где всем присутствовавшим раздали VR-шлемы.
Конечно, VR в медицине выглядит не так впечатляюще, как EVE Valkyrie или Robo Recall, но смысл тут в другом. Пока что описанные выше медицинские практики это лишь единичные случаи, и им ещё предстоит пройти испытание массовым использованием.
Однако у VR в медицине определённо есть потенциал. Если не в качестве способа терапии, то как минимум в виде инструмента: совсем скоро хирурги будут учиться в VR, а потом, может быть, и проводить операции, находясь в сотнях километров от пациента.
