Зинченко Ю​.П., Меньшикова Г​.Я., Баяковский Ю​.М., Черноризов А​.М., Войскунский А​.Е. Технологии виртуальной реальности: методологические аспекты, достижения и перспективы

Виртуальная реальность как новая технология в экспериментальной психологии

Отличительные особенности и преимущества виртуальной реальности перед традиционными методами

За послед­нее деся­ти­ле­тие в пси­хо­ло­ги­че­ские иссле­до­ва­ния актив­но внед­ря­ет­ся новая экс­пе­ри­мен­таль­ная тех­но­ло­гия «вир­ту­аль­ной реаль­но­сти» (ВР). К насто­я­ще­му вре­ме­ни ее эффек­тив­ность под­твер­жде­на дан­ны­ми меди­ци­ны, ней­ро­пси­хо­ло­гии, когни­тив­ной и соци­аль­ной пси­хо­ло­гии. Тех­но­ло­гия вир­ту­аль­ной реаль­но­сти осна­ща­ет экс­пе­ри­мен­таль­ную пси­хо­ло­гию мето­да­ми, име­ю­щи­ми ряд отли­чий от тра­ди­ци­он­ных лабо­ра­тор­ных инструментов.

Актив­ная дис­кус­сия отно­си­тель­но поло­жи­тель­ных и отри­ца­тель­ных осо­бен­но­стей систем ВР велась и ведет­ся прак­ти­че­ски во всех обзор­ных и экс­пе­ри­мен­таль­ных рабо­тах, ей посвя­щен­ных (Yee, 2007; Ducheneaut et al., 2006; Khan et al., 2003; Morganti et al., 2003; Optale et al., 2001). Пере­чис­лим и про­ана­ли­зи­ру­ем неко­то­рые несо­мнен­ные пре­иму­ще­ства этой технологии.

1. Тех­но­ло­гии ВР выгод­но отли­ча­ют­ся от тра­ди­ци­он­ных мето­дов экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии, преж­де все­го, высо­кой сте­пе­нью эко­ло­ги­че­ской валид­но­сти. В ряде работ (Найс­сер, 1981; Rock, 1995) дис­ку­ти­ро­вал­ся вопрос о том, насколь­ко точ­но мы можем оце­ни­вать когни­тив­ные функ­ции при помо­щи тра­ди­ци­он­ных мето­дик, в кото­рых испы­ту­е­мым на корот­кое вре­мя предъ­яв­ля­ют не очень слож­ные сти­му­лы на экране мони­то­ра и пред­ла­га­ют решать одно за дру­гим одно­тип­ные зада­ния. Реша­е­мые испы­ту­е­мы­ми типич­ные зада­чи на «исклю­че­ние лиш­не­го», «поиск общих при­зна­ков», «нахож­де­ния эта­ло­на» и т​.п. при­зна­ва­лись в этих рабо­тах слиш­ком «узки­ми» и искус­ствен­ны­ми по срав­не­нию с зада­ча­ми, с кото­ры­ми встре­ча­ют­ся люди в реаль­ной жизни. 

В еще более упро­щен­ном вари­ан­те для диа­гно­сти­ки когни­тив­ных про­цес­сов исполь­зо­ва­лись стан­дарт­ные тесты с исполь­зо­ва­ни­ем руч­ки и бума­ги, а оцен­ка когни­тив­ных / функ­ци­о­наль­ных про­цес­сов осно­вы­ва­лась на двух кри­те­ри­ях — надеж­но­сти и валидности. 

Одна­ко суще­ству­ет мно­же­ство фак­то­ров, зна­чи­тель­но сни­жа­ю­щих надеж­ность и валид­ность тра­ди­ци­он­ных мето­дов. Напри­мер, субъ­ек­тив­ные осо­бен­но­сти экс­пер­та; функ­ци­о­ни­ро­ва­ние одно­вре­мен­но несколь­ких когни­тив­ных функ­ций, при­во­дя­щее к неяс­но­сти отно­си­тель­но того, какая из них под­вер­га­ет­ся оцен­ке. Поэто­му для изме­ре­ния ряда пси­хо­ло­ги­че­ских харак­те­ри­стик мето­ди­ки опрос­ни­ков и тестов при­зна­ва­лись не совсем адекватными. 

Срав­ни­тель­но недав­но в науч­ной пси­хо­ло­гии появи­лись такие поня­тия, как «прак­ти­че­ский интел­лект» и «эмо­ци­о­наль­ный интел­лект», кото­рые опре­де­ля­ют интел­лект не как спо­соб­ность решать зада­чи, а как спо­соб­ность пони­мать дей­ствия и эмо­ции дру­го­го человека. 

Тести­ро­ва­ние этих спо­соб­но­стей тре­бу­ет новой сти­муль­ной сре­ды, кото­рая подоб­на есте­ствен­ной сре­де. Это дол­жен быть слож­ный, меня­ю­щий­ся во вре­ме­ни и про­стран­стве ряд визу­аль­ных сцен, «про­во­ци­ру­ю­щий» есте­ствен­ное пове­де­ние наблю­да­те­ля в пре­де­лах есте­ствен­но-подоб­но­го «вир­ту­аль­но­го» окружения.

2. Важ­ным пре­иму­ще­ством тех­но­ло­гии вир­ту­аль­ной сре­ды явля­ет­ся вве­де­ние в их струк­ту­ру фак­то­ра вре­ме­ни — «стре­лы вре­ме­ни». Субъ­ек­тив­ная вре­мен­ная шка­ла, запол­нен­ная пере­жи­ва­ни­я­ми «про­шло­го», «насто­я­ще­го» и «буд­ще­го», явля­ет­ся одним из систе­мо­об­ра­зу­ю­щих «пси­хо­ло­ги­че­ских стерж­ней» реаль­но­го целе­на­прав­лен­но­го поведения. 

Пере­ход экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии от лабо­ра­тор­ной «сти­муль­ной» (тесто­вой) пара­диг­мы к изу­че­нию пси­хи­че­ских про­цес­сов и состо­я­ний актив­но­го субъ­ек­та во вре­ме­ни, в дина­ми­ке, — это шаг впе­ред в раз­ви­тии мето­до­ло­ги­че­ской базы совре­мен­ной пси­хо­ло­гии и нала­жи­ва­нии «мето­до­ло­ги­че­ско­го диа­ло­га» с совре­мен­ным есте­ство­зна­ни­ем. Послед­нее, в част­но­сти, под­ра­зу­ме­ва­ет поиск сущ­ност­ных ана­ло­гий меж­ду пове­де­ни­ем живых (в том чис­ле, соци­аль­ных) и нежи­вых систем и, соот­вет­ствен­но это­му, уни­фи­ка­цию мето­дов их иссле­до­ва­ния и опи­са­ния. Д

виже­ние в этом направ­ле­нии откры­ва­ет путь для реше­ния сле­ду­ю­ще­го акту­аль­но­го для мето­до­ло­гии позна­ния вопро­са: живые и нежи­вые систе­мы — это два прин­ци­пи­аль­но раз­ных вида мате­рии со сво­и­ми вида­ми зако­нов или они под­чи­ня­ют­ся неким общим уни­вер­саль­ным закономерностям?

Нобе­лев­ский лау­ре­ат И​.Р. При­го­жин (1917–2003), раз­ви­вая тео­рию нели­ней­ных дина­ми­че­ских систем, пред­ло­жил рас­смат­ри­вать любую систе­му тел в живой и нежи­вой при­ро­де как неустой­чи­вую (Prigogine, Stengers, 1984; Nicolis, Prigogine, 1989). При этом устой­чи­вые систе­мы явля­ют­ся част­ным слу­ча­ем неустой­чи­вых систем, име­ю­щих в каче­стве реше­ния функ­ции с боль­шим вре­ме­нем про­гно­зи­ру­е­мо­сти (при­ме­ром такой гло­баль­но неустой­чи­вой систе­мы явля­ет­ся наша Вселенная). 

Реше­ни­я­ми мате­ма­ти­че­ских урав­не­ний, опи­сы­ва­ю­щих неустой­чи­вую систе­му, явля­ют­ся функ­ции «хао­са» (непред­ска­зу­е­мо­го пове­де­ния) при изме­не­нии вре­ме­ни, кото­рые харак­те­ри­зу­ют­ся необ­ра­ти­мым пове­де­ни­ем систе­мы, что при­во­дит к вве­де­нию поня­тия «стре­ла вре­ме­ни» (из «про­шло­го» в «буду­щее»).

Рас­смот­ре­ние всех систем — живых и нежи­вых — в каче­стве неустой­чи­вых откры­ва­ет широ­кие пер­спек­ти­вы для пси­хо­ло­гии и ней­ро­на­у­ки о моз­ге. Ста­но­вит­ся воз­мож­ным при­ме­не­ние мето­дов, исполь­зу­е­мых в физи­ке нели­ней­ных явле­ний (мето­дов нели­ней­ной или хао­ти­че­ской дина­ми­ки, тео­рии веро­ят­но­стей и мно­го­мер­но­го ста­ти­сти­че­ско­го анализа).

3. Тех­но­ло­гия вир­ту­аль­ной реаль­но­сти отли­ча­ет­ся от клас­си­че­ских мето­дик еще и тем, что она поз­во­ля­ет осу­ществ­лять пол­ный кон­троль за вни­ма­ни­ем наблю­да­те­ля. Вир­ту­аль­ная сре­да явля­ет­ся яркой, дина­мич­ной и интер­ак­тив­ной, поэто­му в такой сре­де мало­ве­ро­ят­но отвле­че­ние вни­ма­ния на дру­гие сти­му­лы реаль­но­го окружения.

4. Сре­да ВР про­грам­ми­ру­ет­ся, что дела­ет ее гиб­кой и поз­во­ля­ет пла­стич­но менять пара­мет­ры вир­ту­аль­ных объ­ек­тов и про­ис­хо­дя­щих с ними собы­тий. Есть воз­мож­ность предъ­яв­лять мно­же­ство раз­но­об­раз­ных сти­му­лов (как непо­движ­ных, так и дви­жу­щих­ся) с кон­тро­ли­ру­е­мы­ми пара­мет­ра­ми (яркость, цвет, фор­ма и др.). Кро­ме того, в ней про­грам­ми­ру­ет­ся струк­ту­ра появ­ле­ния сти­му­ля­ции и настрой­ка этой струк­ту­ры в зави­си­мо­сти от реак­ции наблюдателя. 

Сле­ду­ет отме­тить, что в поня­тие гиб­ко­сти ВР вклю­ча­ет­ся воз­мож­ность созда­вать не толь­ко «подоб­ную реаль­но­му миру» сре­ду, но и нере­аль­ные («лун­ные») миры с необыч­ны­ми свой­ства­ми вир­ту­аль­ных объ­ек­тов. Такие миры так­же дают воз­мож­ность поме­стить поль­зо­ва­те­ля вир­ту­аль­ной сре­ды в усло­вия, кото­рые в реаль­ном мире были бы недо­сти­жи­мы­ми, опас­ны­ми или стрессогенными.

5. Ещё одной осо­бен­но­стью систем ВР явля­ет­ся воз­мож­ность селек­тив­но­го выде­ле­ния нуж­ной сти­му­ля­ции. В экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии суще­ству­ет боль­шое коли­че­ство задач, в кото­рых экс­пе­ри­мен­та­то­ру необ­хо­ди­мо при­влечь вни­ма­ние испы­ту­е­мо­го к отдель­ным клю­че­вым стимулам. 

В про­грам­ми­ру­е­мой ВР в опи­са­ние сце­на­рия мож­но вве­сти спе­ци­аль­ные спо­со­бы визу­аль­но­го «уси­ле­ния» клю­че­вых сти­му­лов — уве­ли­чить часто­ту их появ­ле­ния, уси­лить яркость, окра­сить их в цвет, кото­рый «при­вле­ка­ет взор» испы­ту­е­мо­го. Мож­но исполь­зо­вать не толь­ко сен­сор­ные харак­те­ри­сти­ки сти­му­ля­ции, но и встра­и­вать в вир­ту­аль­ную сре­ду сти­му­лы, вызы­ва­ю­щие у испы­ту­е­мо­го силь­ные ассо­ци­а­тив­ные реак­ции: порт­ре­ты близ­ких людей, обста­нов­ку ком­на­ты, в кото­рой испы­ту­е­мый про­вел дет­ские годы, и т​.п.

6. Важ­ное пре­иму­ще­ство ВР — воз­мож­ность уста­нов­ле­ния обрат­ной свя­зи в режи­ме реаль­но­го вре­ме­ни. Быст­ро­дей­ству­ю­щие ком­пью­тер­ные систе­мы могут обсчи­ты­вать и выда­вать резуль­ти­ру­ю­щий визу­аль­ный образ в тече­ние несколь­ких мил­ли­се­кунд, что поз­во­ля­ет про­грамм­но уста­нав­ли­вать быст­рое интер­ак­тив­ное вза­и­мо­дей­ствие наблю­да­те­ля с ВР сре­дой. Для это­го вво­дит­ся спе­ци­аль­ный дис­плей, поз­во­ля­ю­щий осу­ществ­лять дей­ствия с вир­ту­аль­ны­ми объ­ек­та­ми, резуль­тат кото­рых виден в режи­ме реаль­но­го времени. 

При­ме­ром при­ме­не­ния обрат­ной свя­зи в режи­ме реаль­но­го вре­ме­ни явля­ет­ся раз­ра­бот­ка про­дви­ну­тых систем «управ­ле­ния взгля­дом», полез­ных, напри­мер, как допол­ни­тель­ный канал вза­и­мо­дей­ствия с интер­фей­сом при управ­ле­нии объ­ек­та­ми в усло­ви­ях зашумленности. 

Ана­ло­гич­ные систе­мы, осу­ществ­ля­ю­щие фик­са­цию и пере­да­чу на рас­сто­я­ние направ­ле­ния взо­ра парт­не­ров, при­ме­ня­ют­ся при орга­ни­за­ции ком­пью­тер­ных видео­кон­фе­рен­ций (Велич­ков­ский, 2007; Велич­ков­ский, Хан­сен, 1998). Это при­мер так назы­ва­е­мых «вни­ма­тель­ных к вни­ма­нию» тех­но­ло­гий, кото­рые раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся для «коор­ди­на­ции ресур­сов вни­ма­ния» (Велич­ков­ский, 2003, 2007). 

Вве­де­ние систем обрат­ной свя­зи в ВР сре­дах поз­во­ля­ет на новом уровне иссле­до­вать невер­баль­ное обще­ние, вклю­ча­ю­щее «кон­такт глаз» и син­хро­ни­за­цию мик­ро­дви­же­ний гово­ря­щих, сиг­на­лы «пере­да­чи оче­ре­ди» гово­ре­ния, а так­же осо­бен­но­сти нару­ше­ний и отста­и­ва­ния «лич­но­го про­стран­ства» вза­и­мо­дей­ству­ю­щи­ми субъектами.

7. В отли­чие от клас­си­че­ских мето­дов экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии ВР предо­став­ля­ет воз­мож­ность созда­ния поли­мо­даль­ной сти­му­ля­ции. Чув­ство физи­че­ской реаль­но­сти кон­стру­и­ру­ет­ся на осно­ве ком­плек­са базо­вых ощу­ще­ний: зре­ния, ося­за­ния, слу­ха, обо­ня­ния. В первую оче­редь иссле­до­ва­те­лей при­вле­ка­ют зри­тель­ная, слу­хо­вая и гап­ти­че­ская (так­тиль­ная) модаль­но­сти вос­при­я­тия. Про­во­дят­ся иссле­до­ва­ния оль­фак­тор­но­го (или «теле-оль­фак­тор­но­го») вос­при­я­тия, суть кото­ро­го состо­ит в том, что поль­зо­ва­тель под­вер­га­ет­ся воз­дей­ствию запа­хов при «вды­ха­нии сме­си одо­ран­тов, состав кото­рых соот­вет­ству­ет сме­си, пред­став­лен­ной в ином месте, сколь угод­но дале­ком» (Riva, 2006). 

Таким обра­зом, систе­мы ВР поз­во­ля­ют ими­ти­ро­вать одно­вре­мен­но зри­тель­ные, так­тиль­ные, слу­хо­вые обра­зы, что едва ли дости­жи­мо в тра­ди­ци­он­ной пара­диг­ме экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии и что уси­ли­ва­ет «прав­ди­вость» вир­ту­аль­ной сре­ды. Такие пре­иму­ще­ства поз­во­ля­ют на более каче­ствен­ном уровне иссле­до­вать вза­и­мо­дей­ствие базо­вых сен­сор­ных систем, напри­мер, изу­че­ние роли вза­и­мо­дей­ствия кине­сте­ти­че­ских и зри­тель­ных ощу­ще­ний в усло­ви­ях запаз­ды­ва­ния зри­тель­ных сиг­на­лов. Кро­ме того, ука­зан­ное пре­иму­ще­ство поз­во­ля­ет решать ряд задач в реа­би­ли­та­ции когни­тив­ных способностей. 

Клас­си­че­ские под­хо­ды в когни­тив­ной реа­би­ли­та­ции раз­де­ля­ют­ся обыч­но на две основ­ные груп­пы: «вос­ста­но­ви­тель­ные», кото­рые уде­ля­ют вни­ма­ние систе­ма­ти­че­ско­му вос­ста­нов­ле­нию когни­тив­ных про­цес­сов, и «функ­ци­о­наль­ные», при­да­ю­щие осо­бое зна­че­ние вос­ста­нов­ле­нию повсе­днев­ных дей­ствий боль­но­го (Rizzo et al., 2002). 

Кри­ти­ки вос­ста­но­ви­тель­ных под­хо­дов предо­сте­ре­га­ют от чрез­мер­но­го дове­рия к тесто­вым мате­ри­а­лам и под­чер­ки­ва­ют неспо­соб­ность это­го под­хо­да адап­ти­ро­вать паци­ен­та к реаль­но­му миру. Функ­ци­о­наль­ные же под­хо­ды кри­ти­ку­ют за то, что выучи­ва­ние опре­де­лен­ных реа­би­ли­та­ци­он­ных про­це­дур при­во­дит к тому, что паци­ент как буд­то живет в ста­тич­ном мире, в кото­ром усло­вия жиз­ни не изменяются. 

Одна­ко воз­мож­ность созда­вать в сре­дах ВР муль­ти­мо­даль­ную сти­му­ля­цию, пол­но­стью погру­жа­ю­щую паци­ен­та во вза­и­мо­дей­ствие с вир­ту­аль­ной сре­дой, поз­во­ля­ет зна­чи­тель­но эффек­тив­нее моде­ли­ро­вать его ком­плекс­ное пове­де­ние (Игна­тьев и др., 2009; Вой­скун­ский, Смыс­ло­ва, 2006).

Проблемы использовании технологии виртуальной реальности

1. При­ме­не­ние тех­но­ло­гий ВР, помо­гая решить «ста­рые про­бле­мы», под­ни­ма­ет новые, тре­бу­ю­щие спе­ци­аль­но­го тео­ре­ти­ко-мето­до­ло­ги­че­ско­го рас­смот­ре­ния. Преж­де все­го, это — про­бле­ма раз­ра­бот­ки ново­го поня­тий­но­го аппа­ра­та, воз­ни­ка­ю­ще­го в свя­зи с внед­ре­ни­ем в экс­пе­ри­мент ВР. В первую оче­редь это каса­ет­ся таких клю­че­вых поня­тий, как «вир­ту­аль­ные миры» и «вир­ту­аль­ное созна­ние». Дело в том, что эти тер­ми­ны уже исполь­зу­ют­ся в пси­хо­ло­гии в дру­гом кон­тек­сте, а имен­но, в свя­зи с изу­че­ни­ем фено­ме­нов изме­нен­ных состо­я­ний созна­ния (Рос­со­хин, 1998). 

Это отно­сит­ся, напри­мер, к тру­дам в духе пост­мо­дер­нист­ской куль­ту­ро­ло­гии (Руд­нев, 2000, 2001). В них обос­но­вы­ва­ет­ся мысль о том, что «любая реаль­ность явля­ет­ся вир­ту­аль­ной», если под послед­ней пони­мать пси­хо­ти­че­ский или шизо­фре­ни­че­ский пара­ной­яль­ный бред, нар­ко­ти­че­ское или алко­голь­ное опья­не­ние, гип­но­ти­че­ское состо­я­ние, вос­при­я­тие мира под дей­стви­ем наркоза. 

Ощу­ще­ния вир­ту­аль­ной реаль­но­сти воз­ни­ка­ют так­же у пило­тов на сверх­зву­ко­вой ско­ро­сти; у заклю­чен­ных («кино узни­ков»); у под­вод­ни­ков; у людей, испы­ты­ва­ю­щих стресс (напри­мер, во вре­мя авиа- или авто­ка­та­стро­фы); у клау­стро­фо­бов, — в общем, прак­ти­че­ски у всех, кто каким-то обра­зом огра­ни­чен в про­стран­ствен­ных пере­ме­ще­ни­ях в тече­ние доста­точ­но дли­тель­но­го времени. 

У син­тон­но­го санг­ви­ни­ка одна реаль­ность, у агрес­сив­но­го эпи­леп­то­и­да — дру­гая, у дефен­зив­но­го псих­асте­ни­ка — тре­тья, у шизо­и­да-аути­ста — чет­вер­тая. С дру­гой сто­ро­ны, широ­ко рас­про­стра­не­на точ­ка зре­ния, соглас­но кото­рой «…совре­мен­ное исполь­зо­ва­ние тер­ми­на «вир­ту­аль­ная реаль­ность» излишне при­вя­за­но к миру ком­пью­тер­ной тех­ни­ки.» (Спи­ри­до­нов, 1998, с. 185). 

В недав­но вышед­шей кни­ге Анто­но­вой и Соло­вье­ва (2008) выска­за­на мысль, соглас­но кото­рой ни ком­пью­те­ры, ни Интер­нет вме­сте с сете­вы­ми тех­но­ло­ги­я­ми не внес­ли ниче­го прин­ци­пи­аль­но ново­го в фило­соф­скую про­бле­ма­ти­ку виртуальности. 

Кон­ти­ну­ум вир­ту­аль­ных реаль­но­стей и вза­и­мо­пе­ре­хо­ды меж­ду вир­ту­аль­но­стью и реаль­но­стью подроб­но опи­са­ны Н​.А. Носо­вым (1997, 2000). Н​.Б. Мань­ков­ская и В​.В. Быч­ков име­ну­ют дан­ную про­бле­ма­ти­ку «есте­ствен­ной вир­ту­аль­но­стью» и отли­ча­ют ее от «искус­ства как вир­ту­аль­ной реаль­но­сти», а так­же от «пара­вир­ту­аль­ной реаль­но­сти» (пси­хо­де­ли­че­ско­го искус­ства) и от «про­то­вир­ту­аль­ной реаль­но­сти», созда­ва­е­мой с помо­щью ком­пью­тер­ных про­грамм и при­ме­ня­е­мой в кине­ма­то­гра­фе при созда­нии так назы­ва­е­мых «спе­ц­эф­фек­тов» (Игна­тьев и др., 2009; Вой­скун­ский, 2001).

2. Наря­ду с про­бле­мой опре­де­ле­ния соб­ствен­но ВР суще­ству­ет про­бле­ма клас­си­фи­ка­ции форм (спо­со­бов) погру­же­ния субъ­ек­та в вир­ту­аль­ный мир. Рос­сий­ский физио­лог В​.Б. Доро­хов (2006), рас­суж­дая о пси­хо­фи­зио­ло­ги­че­ских аспек­тах этой про­бле­мы, отме­ча­ет: «Иммер­сив­ность заклю­ча­ет­ся в том, что участ­ник погру­жа­ет­ся в мир вир­ту­аль­ной реаль­но­сти, вос­при­ни­ма­ет себя и види­мые им объ­ек­ты частью это­го мира. 

Воз­мож­ны три фор­мы иммер­сии: пря­мая, опо­сре­до­ван­ная и зер­каль­ная, когда участ­ник, соот­вет­ствен­но, чув­ству­ет себя частью вир­ту­аль­но­го мира, видит в вир­ту­аль­ном мире себя или часть сво­е­го тела или видит вир­ту­аль­ный мир и само­го себя как бы в зеркале». 

Дан­ное мне­ние долж­но быть при­зна­но спра­вед­ли­вым, даже если прак­ти­ка при­ме­не­ния ВР пока­жет, что на самом деле спо­со­бов «погру­же­ния» ока­жет­ся боль­ше, чем было здесь перечислено.

3. Еще одна про­бле­ма, воз­ни­ка­ю­щая в свя­зи с исполь­зо­ва­ни­ем ВР, — это про­бле­ма эффек­тив­но­сти пред­став­ле­ния объ­ек­тов в вир­ту­аль­ной сре­де, т​.е. опре­де­ле­ния мини­маль­но­го набо­ра при­зна­ков, необ­хо­ди­мых и доста­точ­ных для опо­зна­ния объ­ек­та и «при­ня­тия» его в каче­стве реаль­но­го (Reddy et al., 1997). 

Реше­ние этой про­бле­мы тес­но свя­за­но с реше­ни­ем дру­гой важ­ной зада­чи — зада­чи раз­ра­бот­ки тех­но­ло­гий пси­хо­фи­зи­че­ских изме­ре­ний «вир­ту­аль­ных при­зна­ков» с целью орга­ни­за­ции целе­на­прав­лен­но­го воз­дей­ствия на субъ­ек­та ВР сре­ды и объ­ек­тив­ной оцен­ки сте­пе­ни тако­го воз­дей­ствия (Meehan et al., 2002; Whitton, 2003).

Виртуальная реальность как эффективный метод психотерапии для лечения личностных и ментальных расстройств

Соци­аль­но важ­ная и наи­бо­лее раз­ви­тая в насто­я­щее вре­мя область при­ме­не­ния систем ВР в пси­хо­ло­гии и меди­цине — это пси­хо­те­ра­пев­ти­че­ская помощь при стра­хах, фоби­ях, пост­трав­ма­ти­че­ских рас­строй­ствах, пси­хо­ло­ги­че­ской реа­би­ли­та­ции, хро­ни­че­ских болях, в борь­бе с нар­ко­ти­че­ски­ми при­вя­зан­но­стя­ми и болез­ня­ми стрес­са (Вой­скун­ский, Мень­ши­ко­ва, 2008; Хофф­ман, 2004; Brooks et al., 1997; Bullinger et al., 2005; Attree et al., 1998; Bordnick et al., 2005; Calhoun et al., 2005; Игна­тьев и др., 2009; Вой­скун­ский и др., 2006; Селис­ская и др., 2004; Фор­ман, Виль­сон, 1997). 

Так, в ряде аме­ри­кан­ских кли­ник уже несколь­ко лет реа­ли­зу­ет­ся про­грам­ма по исполь­зо­ва­нию вир­ту­аль­ных тех­но­ло­гий в каче­стве нефар­ма­ко­ло­ги­че­ско­го обез­бо­ли­ва­ю­ще­го средства. 

Эффек­тив­ность тако­го пси­хо­те­ра­пев­ти­че­ско­го вир­ту­аль­но­го «лекар­ства», пре­вы­ша­ю­щая эффек­тив­ность клас­си­че­ских опио­ид­ных средств обез­бо­ли­ва­ния (в два и более раз), про­де­мон­стри­ро­ва­на на боль­ных с силь­ны­ми ожо­га­ми (Хофф­ман, 2004). 

В этих же иссле­до­ва­ни­ях обна­ру­жен важ­ный для тех­но­ло­гий ВР факт: погру­же­ние в дву­мер­ный вир­ту­аль­ный мир (видео­иг­ры) ока­зы­ва­ет­ся менее эффек­тив­ным для пре­одо­ле­ния мучи­тель­ных болей, неже­ли погру­же­ние в трех­мер­ную вир­ту­аль­ную среду. 

Трех­мер­ная вир­ту­аль­ная сре­да созда­ва­лась с помо­щью спе­ци­аль­ной аналь­ге­ти­че­ской тера­пев­ти­че­ской ком­пью­тер­ной про­грам­мы «Мир сне­га» (Snow World), раз­ра­бо­тан­ной для ожо­го­вых паци­ен­тов сотруд­ни­ка­ми фир­мы Microsoft и Наци­о­наль­но­го инсти­ту­та здра­во­охра­не­ния США. Про­грам­ма вызы­ва­ла замет­ное сни­же­ние ощу­ще­ний боли у боль­ных, погло­щая их вни­ма­ние иллю­зи­ей поле­та через засне­жен­ный каньон с пинг­ви­на­ми, сне­го­ви­ка­ми и прочим.

В кон­троль­ной серии экс­пе­ри­мен­тов здо­ро­вые испы­ту­е­мые-доб­ро­воль­цы под­вер­га­лись боле­вым (теп­ло­вым) воз­дей­стви­ям и затем «погру­жа­лись» в интер­ак­тив­ную вер­сию ВР «Мир сне­га», имея на голо­ве воло­кон­но-опти­че­ский шлем вир­ту­аль­ной реаль­но­сти, науш­ни­ки для про­слу­ши­ва­ния зву­ко­вых эффек­тов и дат­чик, отсле­жи­ва­ю­щий поло­же­ние головы. 

Мето­дом фМРТ пока­за­но, что сни­же­ние ощу­ще­ний боли в вир­ту­аль­ной сре­де «Мир сне­га» сопро­вож­да­ет­ся пони­же­ни­ем актив­но­сти цен­тров моз­га, свя­зан­ных с вос­при­я­ти­ем боли: ост­ров­ка, тала­му­са, пер­вич­ной и вто­рич­ной сома­то­сен­сор­ной коры, пояс­ной коры. При этом выяв­ле­на поло­жи­тель­ная кор­ре­ля­ция меж­ду силой иллю­зии, т​.е. убеж­ден­но­стью испы­ту­е­мых в том, что они пре­бы­ва­ют в вир­ту­аль­ном мире, и ослаб­ле­ни­ем боле­вых ощущений. 

В ряде дру­гих иссле­до­ва­ний уста­нов­ле­но, что ВР облег­ча­ет стра­да­ния паци­ен­тов при болях самых раз­ных нозо­ло­гий — при мучи­тель­ных уро­ло­ги­че­ских про­це­ду­рах, во вре­мя физио­те­ра­пии на про­опе­ри­ро­ван­ных мыш­цах и сухо­жи­ли­ях, во вре­мя сто­ма­то­ло­ги­че­ских операций.

Еще одна область тера­пев­ти­че­ско­го исполь­зо­ва­ния ВР — лече­ние фобий путем демон­стра­ции паци­ен­там вир­ту­аль­ных изоб­ра­же­ний объ­ек­тов, вызы­ва­ю­щих у них непре­одо­ли­мый страх (фобию). Этот при­ем впер­вые был исполь­зо­ван в 1990-х г​.г. уче­ны­ми США для лече­ния людей, боя­щих­ся высо­ты, воз­душ­ных поле­тов, вожде­ния авто­мо­би­ля после ава­рии, пуб­лич­ных выступ­ле­ний, а так­же вете­ра­нов Вьет­нам­ской вой­ны с хро­ни­че­ским пост­трав­ма­ти­че­ским стрессом. 

Как и дру­гие фор­мы экс­по­зи­ци­он­ной тера­пии, лече­ние стра­хов с помо­щью ВР про­те­ка­ет по схе­ме опе­рант­но­го обу­че­ния, пред­по­ла­га­ю­щей посте­пен­ное при­уче­ние чело­ве­ка к объ­ек­там и ситу­а­ци­ям, вызы­ва­ю­щим у него страх. По мере при­вы­ка­ния боязнь исче­за­ет, и паци­ент воз­вра­ща­ет­ся к нор­маль­ной жизни. 

Эта идея поло­же­на в осно­ву раз­ра­бот­ки спе­ци­аль­ных тре­нин­го­вых про­грамм, постав­ля­е­мых ком­па­ни­ей Virtually Better пси­хо­ло­гам и пси­хи­ат­рам для тера­пии стра­ха перед пуб­лич­ны­ми выступ­ле­ни­я­ми (Хофф­ман, 2004; Cornwell et al., 2006). 

Погру­же­ние в мир ВР эффек­тив­но помо­га­ет изба­вить­ся от стра­ха перед насе­ко­мы­ми. Напри­мер, спе­ци­аль­ная про­грам­ма ВР «Мир пау­ка» поз­во­ля­ет паци­ен­ту при­бли­жать­ся к вир­ту­аль­но­му пау­ку, дотра­ги­вать­ся до него «кибер­ру­кой» и ощу­щать эти при­кос­но­ве­ния. Дис­плей, встро­ен­ный в шлем на голо­ве пациента/ки, демон­стри­ру­ет изоб­ра­же­ние иллю­зор­но­го пау­ка. Для обес­пе­че­ния так­тиль­ной обрат­ной свя­зи с ВР про­грам­ма отсле­жи­ва­ет поло­же­ние игру­шеч­но­го пау­ка (в руке тера­пев­та), бла­го­да­ря чему больной/ая может «дотро­нуть­ся» до вир­ту­аль­но­го таран­ту­ла (Хофф­ман, 2004). 

В иссле­до­ва­ни­ях на 23 паци­ен­тах с диа­гно­зом «кли­ни­че­ская фобия» в 83% слу­ча­ев отме­че­но зна­чи­тель­ное ослаб­ле­ние стра­ха перед пау­ка­ми после 10–15 сеан­сов рабо­ты в ВР.

Про­грам­мы ВР мож­но исполь­зо­вать и для лече­ния таких серьез­ных пси­хи­че­ских нару­ше­ний, как пост­трав­ма­ти­че­ское стрес­со­вое рас­строй­ство (ПТСР). Симп­то­мы это­го забо­ле­ва­ния вклю­ча­ют в себя навяз­чи­вые вос­по­ми­на­ния о трав­ма­ти­че­ском собы­тии (наси­лие, смерть близ­ко­го чело­ве­ка и т​.п.); силь­ные эмо­ци­о­наль­ные реак­ции на любые объ­ек­ты или ситу­а­ции, напо­ми­на­ю­щие о трав­ме; замкну­тость, эмо­ци­о­наль­ную глу­хо­ту и хро­ни­че­скую раздражительность. 

Изну­ри­тель­ное состо­я­ние ПТС самым дра­ма­ти­че­ским обра­зом отра­жа­ет­ся на лич­ной жиз­ни и рабо­те чело­ве­ка и, в отли­чие от фобий, с тру­дом под­да­ет­ся лече­нию тра­ди­ци­он­ны­ми мето­да­ми пси­хо­те­ра­пии и психиатрии. 

Про­грам­мы ВР помо­га­ют паци­ен­там осо­знать и осла­бить эмо­ции, свя­зан­ные с памя­тью о трав­ма­ти­че­ском собы­тии. Посте­пен­но паци­ен­ты при­вы­ка­ют к реа­ли­стич­ным обра­зам и зву­кам, харак­тер­ным для трав­ма­ти­че­ской ситу­а­ции, что в ито­ге помо­га­ет им бороть­ся с муча­ю­щи­ми их вос­по­ми­на­ни­я­ми о реаль­ных событиях.

В 1980–90-х годах тех­но­ло­гии ВР ста­ли исполь­зо­вать­ся в ней­ро­пси­хо­ло­гии для вос­ста­нов­ле­ния дви­же­ний и когни­тив­ных функ­ций у боль­ных с пора­же­ни­я­ми голов­но­го моз­га. Важ­ным пре­иму­ще­ством при­ме­не­ния ВР в реа­би­ли­та­ци­он­ной прак­ти­ке явля­ет­ся, то, что эта тех­но­ло­гия преду­смат­ри­ва­ет актив­ное вза­и­мо­дей­ствие паци­ен­та с вир­ту­аль­ной сре­дой, замет­но повы­ша­ю­щее его моти­ва­цию к выздо­ров­ле­нию (Brooks et al., 1997; Attree et ак, 1998; Rose et al., 2000; Schultheis et al., 2002).

Таким обра­зом, име­ю­щий­ся к насто­я­ще­му вре­ме­ни поло­жи­тель­ный опыт кли­ни­че­ско­го при­ме­не­ния ВР откры­ва­ет путь к широ­ко­му исполь­зо­ва­нию это­го мето­да и в дру­гих обла­стях пси­хо­те­ра­пии и меди­ци­ны, что при­во­дит к раз­ви­тию рын­ка соот­вет­ству­ю­щих услуг. 

Так, аме­ри­кан­ская ком­па­ния Virtually Better и испан­ская фир­ма PREVI спе­ци­а­ли­зи­ру­ют­ся на раз­ра­бот­ке про­грамм ВР для лече­ния тре­вож­ных рас­стройств: стра­ха высо­ты, воз­душ­ных пере­ле­тов и пуб­лич­ных выступ­ле­ний. Ком­па­нии постав­ля­ют свои раз­ра­бот­ки пси­хо­ло­гам и пси­хи­ат­рам за $400 в месяц и раз­ре­ша­ют исполь­зо­вать их в лечеб­ных целях в част­ной прак­ти­ке (Хофф­ман, 2004).

Использование виртуальной реальности в инженерной психологии, организационной психологии, спортивной психологии и психологии безопасности

Внед­ре­ние в прак­ти­че­скую пси­хо­ло­гию тех­но­ло­гий ВР ста­вит перед инже­нер­ной пси­хо­ло­ги­ей и пси­хо­ло­ги­ей тру­да новые зада­чи, свя­зан­ные с иссле­до­ва­ни­ем и раз­ра­бот­кой эрго­но­ми­че­ских норм для раз­но­го рода спе­ци­аль­ных систем ВР: тре­на­же­ров для обу­че­ния опе­ра­то­ров, вир­ту­аль­ных сред для инвалидов. 

В рабо­те Galimberti et al. (2006) отме­ча­ет­ся, что про­ве­де­ние подоб­ных иссле­до­ва­ний в рам­ках «юза­би­ли­ти» и раз­ра­бот­ка нор­ма­тив­ных мето­дик оцен­ки каче­ства и без­опас­но­сти при­ме­не­ния чело­ве­ком систем ВР явля­ют­ся содер­жа­ни­ем отдель­но­го само­сто­я­тель­но­го направ­ле­ния в совре­мен­ной пси­хо­ло­гии труда. 

Боль­шие новые раз­де­лы в совре­мен­ной эрго­но­ми­ке и инже­нер­ной пси­хо­ло­гии посвя­ще­ны раз­ра­бот­ке на осно­ве вир­ту­аль­ных сред тре­на­же­ров и систем-симу­ля­то­ров для обу­че­ния раз­но­го рода спе­ци­а­ли­стов (опе­ра­то­ров) по управ­ле­нию слож­ны­ми тех­ни­че­ски­ми систе­ма­ми (атом­ная стан­ция; воз­душ­ное суд­но; ракет­ные уста­нов­ки) в типо­вых и нештат­ных ситу­а­ци­ях (Заха­ре­вич и др., 2001). 

Как пра­ви­ло, такие тре­на­же­ры осна­ще­ны дат­чи­ка­ми и спе­ци­аль­ны­ми про­грам­ма­ми для мони­то­рин­га функ­ци­о­наль­но­го состо­я­ния опе­ра­то­ра (элек­тро­эн­це­фа­ло­гра­фия, элек­тро­кар­дио­гра­фия, элек­тро­мио­гра­фия, ста­би­ло­гра­фия, рео­гра­фия, оксигемометрия).

Не мень­шее зна­че­ние для совре­мен­ной про­мыш­лен­но­сти име­ет про­ект­но-иссле­до­ва­тель­ское при­ме­не­ние систем ВР в целях орга­ни­за­ции трех­мер­ной сре­ды и иссле­до­ва­ния эффек­тив­но­сти про­дук­тив­ной (напри­мер, кон­струк­тор­ской) дея­тель­но­сти погру­жен­но­го в эту сре­ду человека. 

Созда­ни­ем про­то­ти­пов новых объ­ек­тов и раз­ра­бот­кой их экс­плу­а­та­ции актив­но инте­ре­су­ют­ся про­мыш­лен­ные кор­по­ра­ции, зани­ма­ю­щи­е­ся про­ек­ти­ро­ва­ни­ем транс­порт­ных средств (авто­мо­би­лей или само­ле­тов) и архи­тек­тур­ных сооружений. 

Более того, имен­но для нужд про­ект­ных и архи­тек­тур­но-стро­и­тель­ных орга­ни­за­ций созда­ны самые совре­мен­ные трех­мер­ные моде­ли вир­ту­аль­ной сре­ды, в раз­ра­бот­ке кото­рых задей­ство­ва­ны едва ли не самые мощ­ные из извест­ных сего­дня язы­ков программирования. 

Напри­мер, в трех­мер­ном про­стран­стве наблю­да­тель видит вир­ту­аль­ную модель (само­ле­та, авто­мо­би­ля, зда­ния) и в тече­ние несколь­ких минут име­ет воз­мож­ность разо­брать ее, изме­нить ее дизайн, доба­вить новые ком­по­нен­ты, т​.е. сде­лать то, что в реаль­но­сти потре­бо­ва­ло бы зна­чи­тель­ных затрат вре­ме­ни и денег. Кро­ме того, в вир­ту­аль­ной сре­де мож­но про­те­сти­ро­вать любые пара­мет­ры создан­ной модели.

Орга­ни­за­ци­он­ная пси­хо­ло­гия вплот­ную подо­шла к раз­ра­бот­ке и внед­ре­нию ново­го поко­ле­ния систем ВР, пред­на­зна­чен­ных для про­ве­де­ния видео­кон­фе­рен­ций и дистан­ци­он­ных рабо­чих сове­ща­ний. На таких сове­ща­ни­ях доклад­чик видит несколь­ких вир­ту­аль­ных собе­сед­ни­ков, каж­дый из кото­рых, в свою оче­редь, видит и слы­шит вир­ту­аль­но­го докладчика. 

В свя­зи с этим воз­ни­ка­ет про­бле­ма орга­ни­за­ции обще­ния и эффек­тив­но­го обме­на мне­ни­я­ми в усло­ви­ях «вир­ту­аль­но­го кон­так­та», т​.е. отсут­ствия реаль­но­го кон­так­та «гла­за в гла­за». Для реше­ния этой про­бле­мы необ­хо­ди­ма раз­ра­бот­ка новых пси­хо­ло­ги­че­ских мето­дов орга­ни­за­ции дискуссий. 

Напри­мер, в совре­мен­ных иссле­до­ва­ни­ях все боль­шее вни­ма­ние уде­ля­ет­ся невер­баль­ным сиг­на­лам, на осно­ве кото­рых мож­но понять, кто из участ­ни­ков готов «взять сло­во» (мими­ка) или на какую деталь чер­те­жа сле­ду­ет обра­тить вни­ма­ние участ­ни­ков (фик­са­ция взгля­да гово­ря­ще­го) (Bente, Eschenburg, Kraemer, 2007; Panteli, Dawson, 2001; Velichkovsky, 1995). 

Новые воз­мож­но­сти для орга­ни­за­ци­он­ной пси­хо­ло­гии откры­ва­ют­ся при исполь­зо­ва­нии «вир­ту­аль­ных ава­та­ров», кото­рые уже начи­на­ют слу­жить посред­ни­ка­ми в тор­го­вой рекла­ме для демон­стра­ции новых това­ров, при­мер­ки изде­лий лег­кой про­мыш­лен­но­сти, выбо­ра спо­со­бов рас­ста­нов­ки мебе­ли в неко­то­ром про­стран­стве. Насколь­ко хоро­шо они могут испол­нять свои обя­зан­но­сти, убе­ди­тель­но ли они рекла­ми­ру­ют това­ры, дове­ря­ет ли им потен­ци­аль­ный поку­па­тель? Это лишь неко­то­рые из мно­го­чис­лен­ных вопро­сов, кото­рые будут решать психологи.

Новые обла­сти при­ме­не­ния обу­ча­ю­щих ВР-систем — орга­ни­за­ция спор­тив­ных тре­ни­ро­вок, в част­но­сти, с моде­ли­ро­ва­ни­ем и разыг­ры­ва­ни­ем так­ти­че­ско­го про­ти­во­бор­ства в буду­щих поединках. 

Так, в уни­вер­си­те­те шта­та Мичи­ган раз­ра­бо­та­на вир­ту­аль­ная CAVE-систе­ма как под­спо­рье для тре­ни­ро­вок фут­бо­ли­стов. С ее помо­щью мож­но отра­ба­ты­вать вари­ан­ты так­ти­че­ско­го рас­по­ло­же­ния на поле игро­ков сво­ей коман­ды и коман­ды про­тив­ни­ка, учить­ся рас­по­зна­вать кон­крет­ных игро­ков и пода­ва­е­мые ими сиг­на­лы, а так­же сиг­на­лы, пода­ва­е­мые тре­не­ром, нахо­дя­щим­ся за пре­де­ла­ми поля. 

Дру­гая область при­ме­не­ния систем ВР в спор­тив­ных целях свя­за­на с реклам­ной и выста­воч­ной дея­тель­но­стью. Тако­вы, напри­мер, не име­ю­щие соб­ствен­но спор­тив­но­го зна­че­ния попу­ляр­ные шоу с уча­сти­ем силь­ней­ших шах­ма­ти­стов, кото­рые сорев­ну­ют­ся с ком­пью­тер­ны­ми про­грам­ма­ми, наблю­дая игро­вое поле при помо­щи очков ВР (без реаль­ной дос­ки и фигур).

Отдель­но­го вни­ма­ния заслу­жи­ва­ют пока крайне немно­го­чис­лен­ные, но очень пер­спек­тив­ные иссле­до­ва­ния, направ­лен­ные на сов­ме­ще­ние тех­но­ло­гий ВР с тех­но­ло­ги­я­ми био­ло­ги­че­ской обрат­ной свя­зи (Pugnetti et al., 2001) и детек­ции скры­ва­е­мых зна­ний (concealed information) по вызван­ным потен­ци­а­лам моз­га (Mertens, Allen, 2008).

Психофизиология и технология виртуальной реальности

Методы психофизиологии в свете проблем технологии виртуальной реальности

Осо­бое место в систе­мах ВР раз­но­го целе­во­го назна­че­ния отво­дит­ся пси­хо­фи­зио­ло­гии (Pugnetti et al., 2001; Parsons et al., 2009). По пред­ва­ри­тель­ным дан­ным, в вир­ту­аль­ных сре­дах доступ­ны для реги­стра­ции такие широ­ко исполь­зу­е­мые в пси­хо­фи­зио­ло­гии пока­за­те­ли, как элек­тро­кар­дио­грам­ма, кож­но-галь­ва­ни­че­ская реак­ция, элек­тро­мио­грам­ма, элек­тро­эн­це­фа­ло­грам­ма, пле­тиз­мо­грам­ма (Kim et al., 2001; Pugnetti et al., 2001; Wiederhold et al., 2002; Walshe et al., 2003; Cote, Bouchard, 2005; Wiederhold, Rizzo, 2005; Wilhelm et al., 2005; Astur et al., 2005; Muhlberger et al., 2007; Baumgartner et al., 2008).

В зада­чи пси­хо­фи­зио­ло­ги­че­ско­го сопро­вож­де­ния про­грамм ВР входит:

1. объ­ек­ти­ви­за­ция сте­пе­ни погру­же­ния чело­ве­ка в вир­ту­аль­ный мир и адап­та­ции к новой реальности,
2. объ­ек­тив­ная оцен­ка эффек­тив­но­сти кон­цен­тра­ции вни­ма­ния пациента/ки на кон­крет­ных «мише­нях» для вир­ту­аль­но­го воз­дей­ствия (стра­хи; боли; про­цесс обучения).

По име­ю­щим­ся к насто­я­ще­му вре­ме­ни дан­ным, реги­стра­ция элек­тро­эн­це­фа­ло­грам­мы и вызван­ных потен­ци­а­лов моз­га (Event-Related Potentials) поз­во­ля­ет раз­де­лить авто­ма­ти­зи­ро­ван­ные и созна­тель­но кон­тро­ли­ру­е­мые дей­ствия паци­ен­та в усло­ви­ях ВР. 

Пока­за­те­ли же актив­но­сти веге­та­тив­ной нерв­ной систе­мы (преж­де все­го, Skin Galvanic Response) могут быть исполь­зо­ва­ны в каче­стве лег­ко­до­ступ­ных для реги­стра­ции объ­ек­тив­ных инди­ка­то­ров «эффек­та при­сут­ствия» (presence) и харак­те­ра воз­дей­ствия ВР на паци­ен­та (Kim et al., 2001; Cote, Bouchard, 2005).

К насто­я­ще­му вре­ме­ни отсут­ству­ют какие-либо све­де­ния о том, что реги­стри­ру­ю­щая пси­хо­фи­зио­ло­ги­че­ская аппа­ра­ту­ра (дат­чи­ки, кабе­ли) созда­ет серьез­ные поме­хи для реги­стра­ции физио­ло­ги­че­ских реак­ций и/или вызы­ва­ет дис­ком­форт у паци­ен­та и сни­жа­ет эффект при­сут­ствия в вир­ту­аль­ной сре­де, даже при исполь­зо­ва­нии мето­да фМРТ, когда голо­ва чело­ве­ка фик­си­ро­ва­на в стро­го опре­де­лен­ном поло­же­нии (Bayliss, Ballard, 1998; Wiederhold, Rizzo, 2005).

Технология виртуальной реальности в свете проблем психофизиологии и нейронаук

Про­бле­мы души и тела, моз­га и тела, разу­ма и тела явля­ют­ся тра­ди­ци­он­ны­ми для наук о чело­ве­ке в целом и для пси­хо­фи­зио­ло­гии, в част­но­сти. Эти про­бле­мы пери­о­ди­че­ски ста­но­вят­ся пер­во­оче­ред­ны­ми и актив­но обсуж­да­е­мы­ми, после чего на вре­мя отхо­дят как бы на вто­рой план. 

В оче­ред­ной раз ука­зан­ная про­бле­ма выхо­дит на пер­вый план в послед­ние два года в свя­зи с экс­пе­ри­мен­та­ми по отчуж­де­нию тела (опыт out-ofbody) с при­ме­не­ни­ем систем ВР. Эти экс­пе­ри­мен­ты, про­во­дя­щи­е­ся пре­иму­ще­ствен­но в Шве­ции, свя­за­ны с про­вер­кой зна­че­ния зри­тель­ной и про­при­о­цеп­тив­ной инфор­ма­ции в вос­при­я­тии соб­ствен­но­го тела (Ehrsson, 2007, 2008; Costantini, Haggard, 2007; Ehrsson, 2009; Petkova, Ehrsson, 2008; Petkova, Ehrsson, 2009). 

Экс­пе­ри­мен­та­то­ры раз­ме­ща­ли две видео­ка­ме­ры, как бы соот­вет­ству­ю­щие лево­му и пра­во­му гла­зу чело­ве­ко­по­доб­но­го мане­ке­на. Визу­аль­ные сиг­на­лы, полу­ча­е­мые таким обра­зом (то есть сиг­на­лы того, что мог бы видеть левый и пра­вый глаз мане­ке­на), пере­да­ва­лись испы­ту­е­мо­му, оде­то­му в шлем ВР Сиг­на­лы пере­да­ва­лись испы­ту­е­мо­му так­же отдель­но в левый и в пра­вый глаз. В ито­ге у испы­ту­е­мо­го воз­ни­кал зри­тель­ный образ кор­пу­са мане­ке­на, слег­ка опу­стив­ше­го гла­за, вме­сто сво­е­го соб­ствен­но­го тела. 

При син­хрон­ных при­кос­но­ве­ни­ях к живо­ту испы­ту­е­мо­го (он это­го не видит) и живо­ту мане­ке­на (испы­ту­е­мый это видит) испы­ту­е­мый начи­на­ет вос­при­ни­мать «тело» мане­ке­на как, в неко­то­ром роде, свое тело. Это выяв­ля­ет­ся в пост­экс­пе­ри­мен­таль­ных бесе­дах и опро­сах и осо­бен­но в серии экс­пе­ри­мен­тов, в кото­рой по живо­ту мане­ке­на про­во­дят ножом (испы­ту­е­мый это видит): в таком слу­чае наблю­да­ет­ся харак­тер­ный под­скок КГР у испы­ту­е­мо­го в срав­не­нии с кон­троль­ны­ми заме­ра­ми. Если рит­мы при­кос­но­ве­ний к живо­ту испы­ту­е­мо­го и к живо­ту мане­ке­на не сов­па­да­ют, то эффект вос­при­я­тия тела мане­ке­на как соб­ствен­но­го тела выра­жен в зна­чи­мо мень­шей сте­пе­ни. Дан­ный эффект не про­яв­ля­ет­ся так­же, если видео­ка­ме­ры пока­зы­ва­ют вме­сто мане­ке­на пря­мо­уголь­ный пред­мет, не похо­жий на чело­ве­че­ское тело (боль­шую коробку). 

В дру­гой серии экс­пе­ри­мен­тов испы­ту­е­мый сто­ял в шле­ме ВР перед экс­пе­ри­мен­та­то­ром, и визу­аль­ные сиг­на­лы посту­па­ли к испы­ту­е­мо­му от видео­ка­мер на голо­ве экс­пе­ри­мен­та­то­ра. В этом слу­чае испы­ту­е­мый видел соб­ствен­ное тело (от плеч до колен) и узна­вал его. Когда и экс­пе­ри­мен­та­тор, и испы­ту­е­мый вытя­ги­ва­ли пра­вую руку, каса­лись рук друг дру­га (как в руко­по­жа­тии) и нажи­ма­ли на них, испы­ту­е­мо­му каза­лось, что он с вытя­ну­той рукой как бы сто­ит напро­тив само­го себя и пожи­ма­ет соб­ствен­ную руку. Когда про­во­ди­ли ножом (угро­жа­ю­ще, но без­бо­лез­нен­но) по руке испы­ту­е­мо­го или по руке экс­пе­ри­мен­та­то­ра, то во вто­ром слу­чае под­скок КГР был зна­чи­мо силь­ней, т​.е. испы­ту­е­мый силь­нее опа­сал­ся за руку сво­е­го иллю­зор­но­го «ново­го» тела, чем за соб­ствен­ную «реаль­ную» руку. 

Рабо­ты, посвя­щен­ные вир­ту­аль­но­му фено­ме­ну out-of-body, под­ни­ма­ют вопрос о роли поли­мо­даль­ной сти­му­ля­ции в фор­ми­ро­ва­нии субъ­ек­тив­ных пред­став­ле­ний о соб­ствен­ном «физи­че­ском Я» и, более широ­ко, о меха­низ­мах «само­ре­флек­сии» и «само­со­зна­ния».

Крайне важ­ным для фун­да­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии и ней­ро­на­ук явля­ет­ся исполь­зо­ва­ние ВР-тех­но­ло­гий для изу­че­ния функ­ций моз­га (Chernigovskaya, 1998). Осо­бен­но пер­спек­тив­ным здесь явля­ет­ся сов­ме­ще­ние мето­дов ВР с совре­мен­ны­ми мето­да­ми неин­ва­зив­ной визу­а­ли­за­ции актив­но­сти моз­га (ПЭТ, фМРТ). 

Име­ет­ся уже доста­точ­но боль­шое чис­ло работ, сви­де­тель­ству­ю­щих о воз­мож­но­сти сов­ме­щать в режи­ме реаль­но­го вре­ме­ни сеан­сы ВР с неин­ва­зив­ной реги­стра­ци­ей актив­но­сти моз­га мето­дом фМРТ (Хофф­ман, 2004; Wiederhold, Rizzo, 2005; Baumgartner et al., 2008). 

Так, в рабо­те Baumgartner et al. (2007) гово­рит­ся об экс­пе­ри­мен­тах с детьми (6–11 лет) и взрос­лы­ми (21–43 лет), где мето­дом фМРТ выяв­ле­ны моз­го­вые кор­ре­ля­ты субъ­ек­тив­но­го «ощу­ще­ния погру­же­ния в вир­ту­аль­ное про­стран­ство» («эффек­та при­сут­ствия»; «being there», «presence»).

Исполь­зуя два типа вир­ту­аль­ных сред, вызы­вав­ших силь­ное (High Presence) и сла­бое (Low Presence) ощу­ще­ния погру­же­ния в ВР, авто­ры обна­ру­жи­ли, что реша­ю­щим фак­то­ром, опре­де­ля­ю­щим спо­соб­ность как детей, так и взрос­лых к пере­жи­ва­нию «эффек­та при­сут­ствия», явля­ет­ся актив­ность двух гомо­ло­гич­ных дор­зо-лате­раль­ных отде­лов пре­фрон­таль­ной коры пра­во­го и лево­го полу­ша­рий (пДЛПФК и лДЛПФК, соответственно). 

При этом пДЛПФК вли­я­ет на пере­жи­ва­ние «эффек­та при­сут­ствия» путем кон­тро­ля пото­ка зри­тель­ной инфор­ма­ции, посту­па­ю­щей в зад­ние отде­лы темен­ной коры, ответ­ствен­ные за оцен­ку вос­при­я­тия поло­же­ния соб­ствен­но­го тела (и его частей) во внеш­нем пространстве. 

С дру­гой сто­ро­ны, лДЛПФК ока­зы­ва­ет свое вли­я­ние на каче­ство и интен­сив­ность пере­жи­ва­ний «эффек­та при­сут­ствия» через свои свя­зи с меди­аль­ной пре­фрон­таль­ной корой, вклю­чен­ной в регу­ля­цию про­цес­сов само­ре­флек­сии и «интро­вер­сив­но направ­лен­ных пото­ков созна­ния» (Baumgartner et al., 2008). 

Путем фМРТ-ана­ли­за актив­но­сти моз­га выяв­ле­на отри­ца­тель­ная кор­ре­ля­ция актив­но­сти в пДЛПФК и лДЛПФК с выра­жен­но­стью субъ­ек­тив­ных ощу­ще­ний погру­жен­но­сти в ВР, оце­ни­ва­е­мых испы­ту­е­мы­ми по субъ­ек­тив­ной 5-балль­ной шка­ле. Ока­за­лось, что чем выше актив­ность моз­га в лДЛПФК (Left DLPFC) и пДЛПФК (Right DLPFC), тем ниже интен­сив­ность пере­жи­ва­ний «эффек­та при­сут­ствия» (Baumgartner et al., 2008). 

Инте­рес­но, что дети в воз­расте 6–11 лет обла­да­ют, в целом, более выра­жен­ной спо­соб­но­стью к быст­ро­му и глу­бо­ко­му погру­же­нию в вир­ту­аль­ную реаль­ность, неже­ли взрос­лые. В соот­вет­ствии с дан­ны­ми Baumgartner et al. (2008), это логич­но объ­яс­ня­ет­ся дли­тель­ны­ми сро­ка­ми созре­ва­ния струк­тур пре­фрон­таль­ной коры в про­цес­се пост­на­таль­но­го развития.

Раз­ви­тие мето­дов томо­гра­фии, с одной сто­ро­ны, и ком­пью­тер­ных тех­но­ло­гий, с дру­гой, сде­ла­ли воз­мож­ным раз­ви­тие такой новой обла­сти, как вычис­ли­тель­ная ней­ро­ана­то­мия. Эта дис­ци­пли­на откры­ва­ет новые пер­спек­ти­вы в обу­че­нии ней­ро­хи­рур­гов, срав­ни­тель­ной диа­гно­сти­ке, пла­ни­ро­ва­нии ней­ро­хи­рур­ги­че­ских вмешательств. 

Одной из задач вычис­ли­тель­ной ней­ро­ана­то­мии явля­ет­ся созда­ние ком­пью­тер­ных симу­ля­то­ров, бла­го­да­ря кото­рым воз­мож­но осу­ществ­лять вир­ту­аль­ные опе­ра­ции на моз­ге паци­ен­тов. Бла­го­да­ря этой новей­шей тех­но­ло­гии меди­ки смо­гут отра­ба­ты­вать ход ней­ро­хи­рур­ги­че­ских опе­ра­ций на вир­ту­аль­ной моде­ли моз­га для под­го­тов­ки к реаль­ной опе­ра­ции. Пред­ва­ри­тель­ная под­го­тов­ка хирур­гов необ­хо­ди­ма пото­му, что такие опе­ра­ции отли­ча­ют­ся осо­бой сложностью. 

Модель ком­пью­тер­но­го симу­ля­то­ра вклю­ча­ет в себя трех­мер­ную кар­ти­ну моз­га, про­гно­зи­ро­ва­ние раз­лич­ных реак­ций паци­ен­та в ходе опе­ра­ции, а так­же выде­ле­ние тех участ­ков моз­га, кото­рые явля­ют­ся про­блем­ны­ми для дан­но­го типа опе­ра­ции. Такой симу­ля­тор может исполь­зо­вать­ся сту­ден­та­ми-меди­ка­ми для при­об­ре­те­ния необ­хо­ди­мых пер­вич­ных навы­ков, а так­же опыт­ны­ми ней­ро­хи­рур­га­ми при выбо­ре стра­те­гии опе­ра­ции и отра­бот­ке ее отдель­ных дета­лей. Это помо­га­ет отта­чи­вать тех­ни­ку навы­ков в нестан­дарт­ных, слож­ных слу­ча­ях, не под­вер­гая при этом опас­но­сти жизнь и здо­ро­вье реаль­ных людей. Таким обра­зом, опе­ра­ции на моз­ге ста­но­вят­ся более без­опас­ны­ми для пациентов. 

Одной из про­блем созда­ния ком­пью­тер­ных симу­ля­то­ров явля­ет­ся уни­каль­ность топо­гра­фии моз­га каж­до­го чело­ве­ка. Для уче­та любо­го типа уни­каль­но­сти пред­по­ла­га­ет­ся раз­ра­бот­ка мето­да пер­со­на­ли­за­ции атла­са голов­но­го моз­га (Пиц­хе­ла­у­ри и др., 2008), в осно­ве кото­ро­го лежит «дефор­ма­ция» атла­са сред­не­ста­ти­сти­че­ско­го моз­га в соот­вет­ствии с дан­ны­ми обсле­до­ва­ния реаль­но­го моз­га (Christensen et al., 1996). В резуль­та­те при­ме­не­ния тако­го мето­да кон­стру­и­ру­ет­ся атлас моз­га кон­крет­но­го человека.

Раз­ра­бот­ка это­го мето­да поз­во­лит полу­чать 3D-изоб­ра­же­ния струк­тур моз­га по несколь­ким плос­ким сече­ни­ям (Zhu, Belkasim, 2005) или по лег­ко изме­ря­е­мым «инва­ри­ан­там» (напри­мер, раз­ме­рам черепа).

Виртуальная реальность как эффективное средство развития инновационного образования

Бур­ное раз­ви­тие тех­но­ло­гий вир­ту­аль­ной реаль­но­сти (ВР) кос­ну­лось прак­ти­че­ски всех сфер дея­тель­но­сти чело­ве­ка. Одна­ко их неком­мер­че­ское при­ме­не­ние, в част­но­сти, в сфе­ре обра­зо­ва­ния весь­ма ограничено. 

В насто­я­щее вре­мя тех­но­ло­гии ВР име­ют широ­кое рас­про­стра­не­ние не столь­ко в обла­сти соб­ствен­но обра­зо­ва­ния, сколь­ко в обла­сти тре­нин­га опре­де­лен­ных навы­ков, таких, напри­мер, как управ­ле­ние транс­порт­ны­ми сред­ства­ми, лета­тель­ны­ми аппа­ра­та­ми, спе­ци­аль­ным робо­том для хирур­ги­че­ских опе­ра­ций, воен­ны­ми ору­ди­я­ми и т​.д.

Пер­вые вир­ту­аль­ные сре­ды, раз­ра­бо­тан­ные аме­ри­кан­ским спе­ци­а­ли­стом в обла­сти инфор­ма­ци­он­ных тех­но­ло­гий Дж. Ланье, пред­став­ля­ли собой симу­ля­то­ры для про­ве­де­ния хирур­ги­че­ских опе­ра­ций в режи­ме реаль­но­го вре­ме­ни (Brockman, 1996; Части­ков, 2002). 

Вир­ту­аль­ные сре­ды моде­ли­ро­ва­лась под кон­крет­ные зада­чи и поз­во­ля­ли отра­ба­ты­вать необ­хо­ди­мые навы­ки с мини­маль­ны­ми рис­ка­ми для даль­ней­шей экс­плу­а­та­ции реаль­но­го обо­ру­до­ва­ния. Одна­ко необ­хо­ди­мо раз­ли­чать зада­чи тре­нин­га и зада­чи соб­ствен­но обу­че­ния, вклю­ча­ю­щие про­цесс усво­е­ния опре­де­лен­но­го объ­е­ма знаний.

В сфе­ре сред­не­го, выс­ше­го и допол­ни­тель­но­го обра­зо­ва­ния широ­кое исполь­зо­ва­ние ВР-тех­но­ло­гий огра­ни­чи­ва­ет­ся в основ­ном высо­кой сто­и­мо­стью как само­го обо­ру­до­ва­ния, так и про­грамм­но­го обес­пе­че­ния под кон­крет­ные обу­ча­ю­щие про­грам­мы. Тем не менее, ВР-тех­но­ло­гии име­ют ряд оче­вид­ных пре­иму­ществ перед тра­ди­ци­он­ны­ми сред­ства­ми обу­че­ния, поэто­му пер­спек­ти­вы их при­ме­не­ния вполне оправданы. 

Хотя иссле­до­ва­ний в дан­ной обла­сти немно­го и боль­шин­ство раз­ра­бо­ток в насто­я­щее вре­мя явля­ют­ся экс­пе­ри­мен­таль­ны­ми, уже выде­ле­ны клю­че­вые момен­ты, апел­ли­руя к кото­рым мы можем гово­рить о силь­ных сто­ро­нах исполь­зо­ва­ния ВР в обра­зо­ва­нии: моти­ва­ция, кон­троль, вза­и­мо­дей­ствие, прак­тич­ность, интер­ак­тив­ность, про­стран­ствен­ная ори­ен­та­ция, муль­ти­сен­сор­ная актив­ность и др. (Roussou et al., 1999; Kaufmann et al., 2006;).

Экс­пе­ри­мен­таль­но пока­за­но, что:

1. ВР-тех­но­ло­гии по срав­не­нию с тра­ди­ци­он­ны­ми фор­ма­ми обу­че­ния ока­зы­ва­ют более силь­ное моти­ви­ру­ю­щее воз­дей­ствие (Bricken, 1991). Это воз­дей­ствие объ­яс­ня­ет­ся эффек­та­ми погру­же­ния и при­сут­ствия в про­ис­хо­дя­щем в режи­ме реаль­но­го вре­ме­ни (Winn, 1993; Slater and Wilbur, 1997);
2. ВР поз­во­ля­ет иссле­до­вать такую реаль­ность, кото­рая в иных усло­ви­ях — в силу ее несо­по­ста­ви­мо­сти во вре­ме­ни, про­стран­стве, мас­шта­бе и т​.п. или по при­чине без­опас­но­сти — не может быть иссле­до­ва­на. Осо­бен­но это каса­ет­ся детей с огра­ни­чен­ны­ми воз­мож­но­стя­ми (Cromby et al., 1995);
3. исполь­зо­ва­ние тех­но­ло­гий ВР на ран­них эта­пах обу­че­ния может спо­соб­ство­вать одно­вре­мен­но уве­ли­че­нию объ­е­ма и каче­ства усво­е­ния теку­ще­го мате­ри­а­ла, а так­же под­го­тов­ке базы для даль­ней­ше­го раз­ви­тия обу­ча­ю­ще­го­ся (Dede, 1998);
4. дети зна­чи­тель­но лег­че, чем взрос­лые, при­ни­ма­ют отвле­чен­ные гра­фи­че­ские абстрак­ции и овла­де­ва­ют ими (напри­мер, вос­при­ни­ма­ют мульт­филь­мы). Они часто име­ют боль­ший опыт ори­ен­та­ции в 3D игро­вом вир­ту­аль­ном про­стран­стве и исполь­зо­ва­нии воз­мож­но­стей, предо­став­ля­е­мых интер­фей­сом (Provenzo, 1991).

Как пра­ви­ло, тех­но­ло­гии ВР, исполь­зу­е­мые в обра­зо­ва­тель­ных про­ек­тах, делят­ся на три клас­са по сте­пе­ни выра­жен­но­сти эффек­та погру­же­ния (иммер­сив­но­сти) в вир­ту­аль­ную среду. 

К пер­во­му клас­су отно­сят­ся про­грам­мы, пред­став­лен­ные на мони­то­ре пер­со­наль­но­го ком­пью­те­ра, тре­бу­ю­щие исполь­зо­ва­ния спе­ци­аль­ных очков. Сте­пень погру­же­ния здесь мини­маль­на, заня­тия воз­мож­ны лишь в инди­ви­ду­аль­ном поряд­ке, но сто­и­мость дан­но­го обо­ру­до­ва­ния наи­бо­лее при­вле­ка­тель­на для мало­бюд­жет­ных учреждений.

Мак­си­маль­ная сте­пень погру­же­ния дости­га­ет­ся в систе­мах тре­тье­го клас­са. К ним мож­но отне­сти про­ек­ци­он­ные очки (на кото­рых фор­ми­ру­ет­ся изоб­ра­же­ние) с допол­ни­тель­ны­ми аксес­су­а­ра­ми типа сен­сор­ной пер­чат­ки для полу­че­ния так­тиль­ных ощу­ще­ний или джой­сти­ка для управ­ле­ния соб­ствен­ным дви­же­ни­ем. Дан­ный вари­ант систе­мы так­же исполь­зу­ет­ся толь­ко индивидуально.

Вир­ту­аль­ная ком­на­та CAVE® (исполь­зу­ю­щая про­ек­ции на три сте­ны и пол) рас­счи­та­на на посе­ще­ние груп­пой уча­щих­ся. Каж­дый посе­ти­тель оде­ва­ет облег­чен­ные полу­про­зрач­ные сте­рео-очки, сов­ме­ща­ю­щие ВР-изоб­ра­же­ние с реаль­ным виде­ни­ем, и исполь­зу­ет спе­ци­аль­ный пульт, поз­во­ля­ю­щий ему управ­лять сво­им дви­же­ни­ем в дан­ной вир­ту­аль­ной реальности. 

При­ме­ром про­ме­жу­точ­ной систе­мы вто­ро­го клас­са явля­ет­ся более про­стая и ком­пакт­ная систе­ма ImmersaDesk™, пред­став­ля­ю­щая собой боль­шой наклон­ный (как моль­берт) экран, на кото­рый с обрат­ной сто­ро­ны про­еци­ру­ет­ся изоб­ра­же­ние. Она так­же пред­по­ла­га­ет нали­чие спе­ци­аль­ных очков и управ­ля­ю­ще­го пульта.

На сего­дняш­ний день мож­но выде­лить сле­ду­ю­щие основ­ные направ­ле­ния исполь­зо­ва­ния ВР-тех­но­ло­гии в образовании:

1. вне­школь­ное (допол­ни­тель­ное) образование;
2. спе­ци­аль­ное обучение;
3. школь­ное образование;
4. обу­че­ние в выс­шей школе.

Внешкольное (неформальное, дополнительное) образование (музеи, выставки и т​.п.)

Осо­бый инте­рес для музеев при исполь­зо­ва­нии ВР-тех­но­ло­гий пред­став­ля­ет воз­мож­ность пере­не­се­ния посе­ти­те­лей во вре­ме­ни и про­стран­стве. При этом деталь­но рекон­стру­и­ру­ют­ся окру­же­ние, собы­тия и осо­бен­но­сти опре­де­лен­ной эпо­хи (Roussou, Efraimoglou, 1999). 

Одним из послед­них при­ме­ров исполь­зо­ва­нии ВР-тех­но­ло­гий явля­ют­ся интер­ак­тив­ные иммер­сив­ные (созда­ю­щие эффект погру­же­ния за счет исполь­зо­ва­ния не толь­ко видео­ря­да, но и запа­хов, сте­рео­зву­ка и спе­ци­аль­ных сен­сор­ных так­тиль­ных пер­ча­ток) тех­но­ло­гии для детей и под­рост­ков, напри­мер, исто­ри­че­ские про­ек­ты Foundation of the Hellenic World (FHW) (куль­тур­но-исто­ри­че­ская рекон­струк­ция цен­траль­ной части древ­них Афин пло­ща­дью око­ло 35000 кв​.м), Magical World of Byzantine Costume, куль­тур­но-исто­ри­че­ская рекон­струк­ция древ­не­го горо­да Милет (Roussou et al., 1999).

Специальное обучение

В послед­ние годы нача­та раз­ра­бот­ка про­грамм на базе тех­но­ло­гии ВР, ори­ен­ти­ро­ван­ных на рабо­ту с детьми и взрос­лы­ми с осо­бен­но­стя­ми раз­ви­тия. Пока­за­но, что исполь­зо­ва­ние ВР-тех­но­ло­гий может слу­жить эффек­тив­ным допол­не­ни­ем в про­цес­се реа­би­ли­та­ции и обу­че­ния паци­ен­тов с целым ком­плек­сом расстройств. 

Так, напри­мер, реше­ние сле­пы­ми или сла­бо­ви­дя­щи­ми людь­ми ряда спе­ци­фи­че­ских ори­ен­ти­ро­воч­но-иссле­до­ва­тель­ских задач в вир­ту­аль­ной 3D аудио-ком­на­те спо­соб­ству­ет луч­ше­му фор­ми­ро­ва­нию у них систе­мы про­стран­ствен­ных пред­став­ле­ний (Sanchez, Lumbreras, 2000; Sanchez, Barreiro, Majojo, 2000). 

Вир­ту­аль­ное про­стран­ство в виде игро­во­го лаби­рин­та, скон­стру­и­ро­ван­ное Д. Стен­то­ном с кол­ле­га­ми (Stanton, et al., 2000), поз­во­ля­ет детям с нару­ше­ни­я­ми опор­но-дви­га­тель­но­го аппа­ра­та ком­пен­си­ро­вать недо­ста­ток актив­ной локо­мо­ции, что спо­соб­ству­ет луч­ше­му фор­ми­ро­ва­нию у них когни­тив­ных карт и раз­ви­тию про­стран­ствен­ной ориентировки. 

Рас­ши­ре­ние игро­во­го про­стран­ства и вве­де­ние в него допол­ни­тель­ных эле­мен­тов (напри­мер, дорож­но­го пере­хо­да, ожив­лен­ной ули­цы с пеше­хо­да­ми и т​.п.) дает таким детям воз­мож­ность обу­чать­ся адек­ват­но­му пове­де­нию и при­об­ре­тать навы­ки наи­бо­лее без­опас­ным способом. 

При неко­то­рых видах нару­ше­ния мото­ри­ки (напри­мер, при гипо­то­нии — ослаб­лен­ном мышеч­ном тону­се) полез­ным ока­зы­ва­ет­ся исполь­зо­ва­ние полу­про­зрач­ных очков ВР, не заме­ща­ю­щих, а допол­ня­ю­щих суще­ству­ю­щую реаль­ность вир­ту­аль­ны­ми объектами. 

Так, вир­ту­аль­ные музы­каль­ные инстру­мен­ты поз­во­ля­ют не толь­ко обу­чать детей музы­ке, но и спо­соб­ству­ют повы­ше­нию кон­тро­ля над сво­и­ми дви­же­ни­я­ми при забо­ле­ва­ни­ях подоб­но­го рода (Chau et al., 2005).

Пер­спек­тив­ным явля­ет­ся так­же исполь­зо­ва­ние вир­ту­аль­ной сре­ды при обу­че­нии детей с аутиз­мом, син­дро­мом дефи­ци­та вни­ма­ния и гипе­р­ак­тив­но­сти, соци­аль­ны­ми рас­строй­ства­ми, фоби­я­ми. Исполь­зо­ва­ние в каче­стве «педа­го­га» или соуче­ни­ков «ава­та­ров» сни­жа­ет тре­вож­ность таких детей. 

Воз­мож­ность моде­ли­ро­вать внеш­нее окру­же­ние раз­ной сте­пе­ни насы­щен­но­сти и дета­ли­зи­ро­ван­но­сти спо­соб­ству­ет луч­шей кон­цен­тра­ции вни­ма­ния на пред­ме­те изу­че­ния. Исполь­зо­ва­ние муль­ти­мо­даль­ной репре­зен­та­ции мате­ри­а­ла повы­ша­ет спо­соб­ность к его пони­ма­нию и запоминанию. 

Вовле­че­ние ребен­ка в управ­ле­ние самим про­цес­сом обу­че­ния или реше­ния зада­чи фор­ми­ру­ет его соб­ствен­ную позна­ва­тель­ную актив­ность и навы­ки само­ре­гу­ля­ции. Нали­чие обрат­ной свя­зи под­дер­жи­ва­ет инте­рес ребен­ка к про­цес­су, что в ком­плек­се пози­тив­но ска­зы­ва­ет­ся на конеч­ном резуль­та­те (Sik Lanyi et al., 2006).

Школьное образование

Сле­ду­ет отме­тить инте­рес­ные раз­ра­бот­ки, создан­ные в лабо­ра­то­рии вир­ту­аль­ной реаль­но­сти в Вен­ском тех­но­ло­ги­че­ском инсти­ту­те, Австрия. Спе­ци­а­ли­сты этой лабо­ра­то­рии созда­ли про­грамм­ные про­дук­ты для кур­са школь­ной сте­рео­мет­рии (Kaufmann et al., 2005; Kaufmann, Dunser, 2007), кото­рые поз­во­ля­ли улуч­шать спо­соб­но­сти про­стран­ствен­но­го мыш­ле­ния. Они исполь­зо­ва­ли систе­мы «D*STAR» и «Iotraker», реа­ли­зу­ю­щие предъ­яв­ле­ние вир­ту­аль­ных объ­ек­тов в реаль­ном пространстве. 

Что видит наблю­да­тель в очках «аргу­мен­ти­ро­ван­ной» вир­ту­аль­ной реаль­но­сти? Вися­щий в воз­ду­хе вир­ту­аль­ный объ­ект, кото­рый мож­но обхо­дить со всех сто­рон и кото­рый мож­но видо­из­ме­нять по опре­де­лен­ной про­грам­ме. При этом в полу­про­зрач­ных очках мож­но видеть так­же и реаль­ные объ­ек­ты реаль­но­го окру­же­ния. Для изу­че­ния пере­се­че­ний трех­мер­ных объ­ек­тов с плос­ко­стя­ми (курс сте­рео­мет­рии 11 клас­са) в каче­стве вир­ту­аль­но­го объ­ек­та предъ­яв­ля­лась трех­мер­ная фигу­ра, кото­рую мож­но было рас­се­кать вир­ту­аль­ны­ми плоскостями.

Исполь­зо­ва­ние ВР-тех­но­ло­гий в систе­ме обра­зо­ва­ния явля­ет­ся пер­спек­тив­ным направ­ле­ни­ем раз­ви­тия. Одна­ко их при­ме­не­ние сопря­же­но не толь­ко с финан­со­вы­ми и орга­ни­за­ци­он­ны­ми трудностями. 

Необ­хо­ди­мо учи­ты­вать и то, что, поми­мо тех­ни­че­ских осо­бен­но­стей орга­ни­за­ции про­стран­ства, сами про­грам­мы долж­ны соот­вет­ство­вать опре­де­лен­ным эти­че­ским и кон­цеп­ту­аль­ным стан­дар­там обра­зо­ва­ния, быть при­спо­соб­лен­ны­ми к воз­мож­но­стям и потреб­но­стям раз­ных групп обу­ча­ю­щих­ся (Roussou et al., 1999).

Во-пер­вых, ВР-тех­но­ло­гии долж­ны быть встро­ен­ны­ми в кон­текст, т​.е. учи­ты­вать осо­бен­но­сти поме­ще­ний, воз­мож­но­сти пре­по­да­ва­те­лей, а глав­ное, неод­но­род­ность груп­пы обу­ча­ю­щих­ся (по воз­рас­ту, уров­ню под­го­тов­ки, инте­ре­сам и инди­ви­ду­аль­ным стра­те­ги­ям обу­че­ния). Про­грам­ма долж­на быть рас­счи­та­на на интер­ак­тив­ную рабо­ту несколь­ких чело­век сра­зу, при этом воз­мож­но­сти интерак­ций, зало­жен­ные в про­грам­му, долж­ны являть­ся сво­е­го рода под­сказ­ка­ми к соци­аль­но­му вза­и­мо­дей­ствию обучающихся.

Во-вто­рых, тех­но­ло­гия не долж­на являть­ся «пред­ме­том вни­ма­ния» сама по себе. Это все­го лишь спо­соб для изу­че­ния тех или иных аспек­тов неко­то­ро­го пред­ме­та — исто­рии, био­ло­гии, гео­гра­фии, физики.

В-тре­тьих, про­грам­ма долж­на давать немед­лен­ную обрат­ную связь и быть «при­гла­ше­ни­ем» к даль­ней­ше­му изучению.

Д. Нор­манн обо­зна­чил четы­ре прин­ци­па понят­ной и неф­руст­ри­ру­ю­щей инфор­ма­ци­он­ной сре­ды: нагляд­ность, каче­ствен­ная кон­цеп­ту­аль­ная модель, хоро­шая топо­гра­фия и нали­чие обрат­ной свя­зи (Norman, 1988). 

Дети, не полу­чая немед­лен­ной реак­ции, как пра­ви­ло, теря­ют инте­рес к заня­тию. В то же вре­мя, быст­рое и подроб­ное реа­ги­ро­ва­ние на все внеш­ние запро­сы доста­точ­но гро­мозд­ко в плане про­грамм­но­го обес­пе­че­ния и реа­ли­за­ции в реаль­ном времени. 

Воз­мож­ным реше­ни­ем дан­ной про­бле­мы слу­жит сов­ме­ще­ние прин­ци­па быст­рой (но не слиш­ком деталь­ной) обрат­ной свя­зи с «при­гла­ше­ни­ем» к более подроб­но­му озна­ком­ле­нию с пред­ме­том в даль­ней­шем для отдель­ных заин­те­ре­со­ван­ных учащихся.

В-чет­вер­тых, к созда­нию ВР-обу­ча­ю­щих про­грамм долж­ны при­вле­кать­ся не толь­ко спе­ци­а­ли­сты-про­грам­ми­сты и дизай­не­ры, но и экс­пер­ты из пред­мет­ных обла­стей, ина­че содер­жа­ние про­грам­мы будет серьез­но отста­вать от воз­мож­но­стей ее тех­ни­че­ской реализации.

Нако­нец, ВР-тех­но­ло­гии в обра­зо­ва­нии долж­ны быть, преж­де все­го, удоб­ны­ми для поль­зо­ва­те­лей со всех точек зре­ния — начи­ная от раз­ме­ра шле­ма (он, как пра­ви­ло, велик для дет­ской голо­вы) и пра­виль­но­го рас­по­ло­же­ния уче­ни­ков для наи­луч­ше­го угла обзо­ра и закан­чи­вая про­сто­той и удоб­ством интер­фей­са и отсут­стви­ем побоч­ных эффек­тов (типа ука­чи­ва­ния при вир­ту­аль­ном движении).

Обучение в высшей школе

Выде­ля­ют сле­ду­ю­щие функ­ци­о­наль­ные воз­мож­но­сти ВР-тех­но­ло­гий, зна­чи­мые для про­цес­са обу­че­ния в выс­шей шко­ле. Во-пер­вых, объ­ект изу­че­ния может быть пред­став­лен в про­стран­ствен­ных и вре­мен­ных мас­шта­бах, соот­но­си­мых с чело­ве­ком, что невоз­мож­но при дру­гих фор­мах пода­чи мате­ри­а­ла. Так, уча­щий­ся может «рука­ми пере­став­лять» ато­мы и элек­тро­ны или «пере­ме­щать­ся» из одной галак­ти­ки в дру­гую в про­цес­се обучения. 

Во-вто­рых, вир­ту­аль­ная реаль­ность дает воз­мож­ность сде­лать доступ­ной для ощу­ще­ния инфор­ма­цию, обыч­но сен­сор­но не вос­при­ни­ма­е­мую. Напри­мер, гром­кость зву­ка может соот­вет­ство­вать уров­ню ради­а­ции в вир­ту­аль­ной сре­де или насы­щен­ность цве­та зада­вать тем­пе­ра­ту­ру тех или иных обла­стей. Ком­би­на­ция пер­вой и вто­рой воз­мож­но­сти поз­во­ля­ет созда­вать и визу­а­ли­зи­ро­вать объ­ек­ты и собы­тия, не име­ю­щие объ­ект­ной фор­мы суще­ство­ва­ния в природе.

Все это в ком­плек­се предо­став­ля­ет бога­тый мате­ри­ал для исполь­зо­ва­ния при обу­че­нии в выс­шей шко­ле, где уча­щим­ся часто при­хо­дит­ся опе­ри­ро­вать абстракт­ны­ми поня­ти­я­ми, не име­ю­щи­ми объ­ект­ной репре­зен­та­ции (Fallman et al., 1999). 

В клас­си­че­ском обра­зо­ва­тель­ном про­цес­се сту­ден­ты полу­ча­ют гото­вые обоб­щен­ные зна­ния из учеб­ни­ков, лек­ций и спе­ци­аль­ных посо­бий. Одна­ко неко­то­рые авто­ры (Dede et al.,1997) счи­та­ют, что такое обу­че­ние не все­гда ведет к луч­шим результатам. 

Уча­щи­е­ся вынуж­де­ны фор­ми­ро­вать мен­таль­ные репре­зен­та­ции абстракт­ных поня­тий, кото­рые долж­ны вклю­чать в себя часто неоче­вид­ные и неуло­ви­мые свя­зи и кон­цеп­ты. В конеч­ном ито­ге у сту­ден­та не все­гда скла­ды­ва­ет­ся точ­ное и ясное пони­ма­ние изу­ча­е­мо­го предмета. 

С дру­гой сто­ро­ны, в повсе­днев­ном быто­вом позна­нии у чело­ве­ка часто фор­ми­ру­ют­ся неко­то­рые оши­боч­ные пред­став­ле­ния о зако­нах, дей­ству­ю­щих в окру­жа­ю­щем мире. Пре­одо­леть эти оши­боч­ные пред­став­ле­ния тра­ди­ци­он­ны­ми мето­да­ми обу­че­ния доста­точ­но слож­но, что затруд­ня­ет пол­но­цен­ное пони­ма­ние и исполь­зо­ва­ние пра­виль­ных науч­ных моделей. 

Тех­но­ло­гии вир­ту­аль­ной реаль­но­сти поз­во­ля­ют реа­ли­зо­вы­вать кон­струк­ти­вист­ский под­ход в обра­зо­ва­нии. Погру­же­ние в соот­вет­ству­ю­щую вир­ту­аль­ную сре­ду, визу­а­ли­за­ция в ней, напри­мер, не толь­ко физи­че­ских тел, но и дей­ству­ю­щих сил, воз­мож­ность опе­ри­ро­вать с ними, актив­но изме­нять и, таким обра­зом, изу­чать поз­во­ля­ют пре­одо­леть эти есте­ствен­ные сложности.

Пере­чис­лим бли­жай­шие зада­чи, кото­рые мож­но решать в инно­ва­ци­он­ном обра­зо­ва­нии выс­шей шко­лы с помо­щью тех­но­ло­гии вир­ту­аль­ной реаль­но­сти, в том чис­ле и в инно­ва­ци­он­ном обра­зо­ва­нии факуль­те­та пси­хо­ло­гии МГУ име­ни М​.В. Ломоносова:

1. про­ве­де­ние видео­кон­фе­рен­ций, дистан­ци­он­ных рабо­чих сове­ща­ний и теле­мо­стов. Эта воз­мож­ность, предо­став­ля­е­мая тех­но­ло­ги­ей вир­ту­аль­ной реаль­но­сти, ста­но­вит­ся осо­бен­но акту­аль­ной в свя­зи с созда­ни­ем систе­мы фили­а­лов МГУ име­ни М​.В. Ломо­но­со­ва в раз­лич­ных стра­нах ближ­не­го зару­бе­жья: Укра­и­на (г. Сева­сто­поль); Узбе­ки­стан (г. Таш­кент); Азер­бай­джан (г. Баку);
2. созда­ние бан­ка клас­си­че­ских лек­ций для дистан­ци­он­но­го обу­че­ния бака­лав­ров, маги­стров, аспи­ран­тов и пре­по­да­ва­тель­ско­го состава;
3. вос­со­зда­ние в вир­ту­аль­ной реаль­но­сти клас­си­че­ских экс­пе­ри­мен­тов, став­ших золо­тым фон­дом зару­беж­ной и оте­че­ствен­ной пси­хо­ло­гии. При­ме­ром вос­ста­нов­ле­ния таких экс­пе­ри­мен­тов были рабо­ты по вос­со­зда­нию соци­аль­но­го экс­пе­ри­мен­та Стэн­ли Мил­гре­ма (Slater et al., 2006).

Виртуальная реальность как эффективное средство исследования взаимодействия когнитивных процессов и моторной активности

Ука­зан­ные выше пре­иму­ще­ства тех­но­ло­гии ВР поз­во­ля­ют рас­смат­ри­вать ее как важ­ный инстру­мент для полу­че­ния новых зна­ний о чело­ве­ке. Раз­ви­тие и внед­ре­ние мето­дов ВР в прак­ти­ку пси­хо­ло­ги­че­ско­го иссле­до­ва­ния необ­хо­ди­мо вле­чет за собой вве­де­ние в лабо­ра­тор­ный экс­пе­ри­мент такой важ­ной «эко­ло­ги­че­ской пере­мен­ной» (фак­то­ра), как «соб­ствен­ная дви­га­тель­ная актив­ность субъ­ек­та». А это может при­ве­сти к кон­цеп­ту­аль­но­му пере­смот­ру усто­яв­ших­ся пред­став­ле­ний о когни­тив­ных про­цес­сах чело­ве­ка, в реаль­ной жиз­ни тес­но свя­зан­ных с дви­же­ни­ем (Гре­го­ри, 1970; Гиб­сон, 1988; Пуан­ка­ре, 1990).

Обра­тим­ся к обсуж­де­нию воз­мож­но­стей исполь­зо­ва­ния тех­но­ло­гии ВР для изу­че­ния вза­и­мо­дей­ствия когни­тив­ных про­цес­сов и дви­га­тель­ной актив­но­сти в про­цес­сах зри­тель­но­го вос­при­я­тия в рам­ках под­хо­да, полу­чив­ше­го назва­ние «актив­ное восприятие». 

Это направ­ле­ние иссле­до­ва­ний пред­став­ля­ет­ся нам мето­до­ло­ги­че­ски важ­ным для раз­ви­тия и экс­пе­ри­мен­таль­ной вери­фи­ка­ции таких меж­ду­на­род­но при­знан­ных тео­рий оте­че­ствен­ной пси­хо­ло­гии, как «тео­рия дея­тель­но­сти» А​.Н. Леон­тье­ва (Леон­тьев, 1975), «тео­рия век­тор­ной пси­хо­фи­зио­ло­гии» Е​.Н. Соко­ло­ва (Соко­лов, 2003), «тео­рия функ­ци­о­наль­ных систем» П​.К. Ано­хи­на (Ано­хин, 1968; Алек­сан­дров, 1998). Каж­дая из них пред­ла­га­ет свой под­ход к объ­яс­не­нию высо­кой сте­пе­ни согла­со­ван­но­сти меж­ду сен­сор­ны­ми и когни­тив­ны­ми про­цес­са­ми, с одной сто­ро­ны, и испол­ни­тель­ны­ми меха­низ­ма­ми пове­де­ния, с другой.

Исследования взаимодействия между зрительным восприятием и моторной активностью, основанные на традиционных методах психофизики и нейропсихологии

Иссле­до­ва­ния, про­во­дя­щи­е­ся в рам­ках под­хо­да «актив­ное вос­при­я­тие», наце­ле­ны на вскры­тие вза­и­мо­дей­ствия зри­тель­ной инфор­ма­ции и дви­га­тель­ной актив­но­сти наблю­да­те­ля в про­цес­се реше­ния слож­ных когни­тив­ных задач. 

Реше­ние этих про­блем явля­ет­ся осо­бен­но акту­аль­ным в свя­зи с появ­ле­ни­ем в послед­нее вре­мя таких новых обла­стей при­клад­ной пси­хо­ло­гии, как пси­хо­ло­гия без­опас­но­сти, спор­тив­ная пси­хо­ло­гия, транс­порт­ная пси­хо­ло­гия. Их воз­ник­но­ве­ние и раз­ви­тие вле­чет за собой раз­ра­бот­ку новых тео­ре­ти­че­ских и мето­ди­че­ских реше­ний для иссле­до­ва­ния когни­тив­ных про­цес­сов в усло­ви­ях, мак­си­маль­но при­бли­жен­ных к усло­ви­ям реаль­ной испол­ни­тель­ной деятельности.

Идеи тес­но­го вза­и­мо­дей­ствия когни­тив­ных (вос­при­я­тия, вни­ма­ния, мыш­ле­ния) и дви­га­тель­ных функ­ций актив­но раз­ра­ба­ты­ва­лись в оте­че­ствен­ной пси­хо­ло­гии в рабо­тах И​.М. Сече­но­ва, П​.К. Ано­хи­на, Н​.А. Берн­штей­на, А​.В. Запо­рож­ца, А​.Н. Леонтьева. 

В рам­ках дея­тель­ност­но­го под­хо­да (Леон­тьев, 1975) под­чер­ки­ва­лась важ­ная роль дви­га­тель­ной актив­но­сти субъ­ек­та в про­цес­се фор­ми­ро­ва­ния адек­ват­но­го зри­тель­но­го обра­за. А​.Н Леон­тье­вым был сфор­му­ли­ро­ван один из важ­ных прин­ци­пов, лежа­щих в осно­ве вос­при­я­тия, — прин­цип упо­доб­ле­ния мотор­ных ком­по­нен­тов про­цес­са вос­при­я­тия свой­ствам внеш­не­го раз­дра­жи­те­ля (Леон­тьев, 2000). Про­бле­мы, постав­лен­ные и обсуж­ден­ные в рам­ках дея­тель­ност­но­го под­хо­да, явля­ют­ся акту­аль­ны­ми и сегодня.

В послед­ние 10 лет в обла­сти зри­тель­но­го вос­при­я­тия актив­но про­во­ди­лись иссле­до­ва­ния, свя­зан­ные с изу­че­ни­ем коор­ди­на­ции зри­тель­ной инфор­ма­ции и дей­ствий наблю­да­те­ля. Этот под­ход к иссле­до­ва­нию был назван «актив­ное зрение». 

В рам­ках это­го под­хо­да зре­ние рас­смат­ри­ва­ет­ся как про­цесс, при помо­щи кото­ро­го про­ис­хо­дит пла­ни­ро­ва­ние и кон­троль соб­ствен­ных дей­ствий наблю­да­те­ля. Инте­рес к изу­че­нию вза­и­мо­свя­зи вос­при­я­тия и дей­ствия вновь воз­ник в свя­зи с боль­шим чис­лом экс­пе­ри­мен­таль­ных иссле­до­ва­ний в обла­сти ней­ро­фи­зио­ло­гии, когни­тив­ной ней­ро­ло­гии и пси­хо­фи­зи­ки, кото­рые пока­за­ли, что ней­ро­фи­зио­ло­ги­че­ские про­цес­сы пере­ра­бот­ки инфор­ма­ции о вос­при­я­тии и дей­ствии тес­но свя­за­ны меж­ду собой. 

Было выяв­ле­но нали­чие двух раз­лич­ных по сво­им функ­ци­ям путей пере­ра­бот­ки инфор­ма­ции в зри­тель­ной систе­ме чело­ве­ка. Эти пути были назва­ны вен­траль­ный (или фокаль­ный) и дор­саль­ный (или амбьент­ный) (Schneider, 1969; Ungerleider, Mishkin, 1982; Smith, 2000; Nicholls et al., 2001; Norman, 2002).

Про­цес­сы пере­ра­бот­ки инфор­ма­ции в вен­траль­ном пото­ке идут от сет­чат­ки через лате­раль­ное колен­ча­тое тело (ЛКТ), пер­вич­ную зри­тель­ную кору VI и дохо­дят до коры височ­ной доли голов­но­го моз­га. Про­цес­сы дор­саль­ной под­си­сте­мы реа­ли­зу­ют­ся в том же началь­ном пото­ке: сет­чат­ка — ЛКТ — кора V1, а затем ухо­дят в заты­лоч­ные темен­ные обла­сти голов­но­го мозга. 

Ана­лиз раз­лич­ных функ­ций этих про­во­дя­щих путей поз­во­лил Миль­не­ру и Гудей­лу (Milner, Goodale, 1995) сфор­му­ли­ро­вать модель, в кото­рой было пред­ло­же­но раз­де­ле­ние зри­тель­ной систе­мы на две под­си­сте­мы, назван­ные «что» и «где» Основ­ная функ­ция систе­мы «что» (вен­траль­ный поток) состо­ит в детек­ции и кате­го­ри­за­ции объ­ек­тов, а систе­мы «где» (дор­саль­ный поток) — в зри­тель­ном кон­тро­ле дви­же­ний наблю­да­те­ля в про­цес­се дей­ствий с объектом. 

В экс­пе­ри­мен­тах, демон­стри­ру­ю­щих раз­ли­чия функ­ций вен­траль­ной и дор­саль­ной систем, был исполь­зо­ван спе­ци­аль­ный мето­до­ло­ги­че­ский при­ем — про­из­во­ди­лось срав­не­ние вер­баль­но­го суж­де­ния и мотор­ной (дви­га­тель­ной) реак­ции испы­ту­е­мо­го на предъ­яв­ле­ние одной и той же зри­тель­ной сти­му­ля­ции. При этом пред­по­ла­га­лось, что вер­баль­ный ответ озна­ча­ет вклю­чен­ность в про­цесс вос­при­я­тия вен­траль­ной под­си­сте­мы, а дви­га­тель­ный ответ — дорсальной. 

Напри­мер, ней­ро­пси­хо­ло­ги­че­ские иссле­до­ва­ния паци­ен­тов, полу­чив­ших трав­мы темен­ной и сред­не­ви­соч­ной обла­стей голов­но­го моз­га (Milner, Goodale, 1995; James et al., 2002) пока­за­ли, что ука­зан­ные типы травм при­во­дят к раз­лич­ным нару­ше­ни­ям зри­тель­но­го восприятия. 

Нару­ше­ния сред­не­ви­соч­но­го отде­ла — к зри­тель­ным атак­си­ям, при кото­рых у паци­ен­тов наблю­да­ют­ся труд­но­сти в выпол­не­нии точ­ных дви­же­ний при дей­стви­ях с объ­ек­та­ми. Нару­ше­ния темен­но­го отде­ла — к зри­тель­ным агно­зи­ям, при кото­рых паци­ен­ты с тру­дом опо­зна­ют объ­ек­ты или их отдель­ные свой­ства, одна­ко доста­точ­но точ­но выпол­ня­ют зада­ния, свя­зан­ные с мани­пу­ля­ци­я­ми эти­ми «неопо­знан­ны­ми» объектами.

Подоб­ные раз­ли­чия функ­ций двух пото­ков были полу­че­ны и в пси­хо­фи­зи­че­ских экс­пе­ри­мен­тах (Bridgeman et al., 1981; Bridgeman et al., 1997; Servos et al., 2000; Lee, Donkelaar van, 2002), пока­зав­ших раз­ли­чия в вос­при­я­тии отдель­ных качеств объ­ек­тов (направ­ле­ния дви­же­ния, лока­ли­за­ции и раз­ме­ра сти­му­ла) при вер­баль­ной и дви­га­тель­ной реак­ции наблю­да­те­ля. Напри­мер, если в каче­стве сти­му­лов исполь­зо­ва­лись зри­тель­ные иллю­зии, то вер­баль­ная оцен­ка была под­вер­же­на иллю­зор­но­му эффек­ту, а мотор­ная реак­ция — индиф­фе­рент­на к нему.

Рас­смот­рен­ные иссле­до­ва­ния пока­за­ли, что когни­тив­ная и дви­га­тель­ная актив­ность фор­ми­ру­ют­ся по раз­ным пра­ви­лам и реа­ли­зу­ют­ся раз­лич­ны­ми физио­ло­ги­че­ски­ми струк­ту­ра­ми голов­но­го мозга. 

Сле­ду­ет отме­тить, что раз­де­ле­ние про­цес­сов пере­ра­бот­ки инфор­ма­ции на две под­си­сте­мы явля­ет­ся доста­точ­но услов­ным, посколь­ку в ряде экс­пе­ри­мен­тов было пока­за­но, что неко­то­рые функ­ции, свой­ствен­ные вен­траль­ной систе­ме, выпол­ня­ют­ся и дор­саль­ной систе­мой, и наобо­рот (Binsted et al., 2001; Franz et al., 2003). Воз­мож­но, функ­ции вен­траль­ной и дор­саль­ной систем не стро­го раз­де­ле­ны в соот­вет­ствии с жест­кой схе­мой «либо вен­траль­ная — либо дорсальная». 

Сле­ду­ет пред­по­ло­жить, что про­цес­сы, про­те­ка­ю­щие в зри­тель­ной систе­ме при обра­бот­ке инфор­ма­ции, не могут быть неза­ви­си­мы­ми и жест­ко фик­си­ро­ван­ны­ми, они, ско­рее все­го, вза­и­мо­дей­ству­ют, вза­им­но допол­ня­ют друг дру­га. Эти вопро­сы тре­бу­ют даль­ней­ших тео­ре­ти­че­ских раз­ра­бо­ток и экс­пе­ри­мен­таль­ных иссле­до­ва­ний с исполь­зо­ва­ни­ем новей­ших технологий.

Исследования взаимодействия зрительного восприятия и моторной активности при использовании технологии виртуальной реальности: перспективы научных исследований

Новые воз­мож­но­сти для иссле­до­ва­ния вза­и­мо­дей­ствия вос­при­я­тия и дей­ствия предо­став­ля­ет тех­но­ло­гия вир­ту­аль­ной реаль­но­сти, кото­рая поз­во­ля­ет субъ­ек­ту, с одной сто­ро­ны, наблю­дать слож­ные вир­ту­аль­ные зри­тель­ные сце­ны, а с дру­гой — сво­бод­но пере­ме­щать­ся в реаль­ной среде. 

В послед­нее вре­мя появи­лись рабо­ты (Chaudhury, et al., 2004), в кото­рых вза­и­мо­дей­ствия вен­траль­ной и дор­саль­ной систем иссле­ду­ют­ся при помо­щи тех­но­ло­гии вир­ту­аль­ной реаль­но­сти. Ее исполь­зо­ва­ние поз­во­ля­ет рас­ши­рить круг иссле­до­ва­тель­ских задач и акти­ви­зи­ро­вать поиск новых мето­дик, поз­во­ля­ю­щих осу­ществ­лять реги­стра­цию пове­ден­че­ских, вер­баль­ных и физио­ло­ги­че­ских реак­ций в слож­ной вир­ту­аль­ной среде. 

В насто­я­щее вре­мя на факуль­те­те пси­хо­ло­гии МГУ име­ни М​.В. Ломо­но­со­ва актив­но раз­ра­ба­ты­ва­ет­ся метод, осно­ван­ный на ком­би­на­ции клас­си­че­ских мето­дик экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии с совре­мен­ны­ми тех­но­ло­ги­я­ми ВР. 

В каче­стве клас­си­че­ских мето­дик исполь­зо­ва­лись такие мето­ди­ки, как тахи­сто­ско­пи­че­ское (крат­ко­вре­мен­ное) предъ­яв­ле­ние сти­му­лов, метод изме­не­ния соот­но­ше­ния шум / сиг­нал, метод мас­ки­ро­ва­ния и т​.д. В резуль­та­те их исполь­зо­ва­ния полу­ча­ли ухуд­ше­ние пара­мет­ров когни­тив­ных функ­ций (объ­е­ма памя­ти, пара­мет­ров вос­при­я­тия и вни­ма­ния) в зави­си­мо­сти от «зашум­лен­но­сти» в про­стран­стве или от крат­ко­вре­мен­но­сти стимуляции.

Тра­ди­ци­он­но в таких иссле­до­ва­ни­ях сти­му­ля­ция предъ­яв­ля­лась на экране дву­мер­но­го мони­то­ра. Испы­ту­е­мый при этом дол­жен был отве­тить на вопро­сы: «был сти­мул или нет», «отли­ча­ет­ся один сти­мул от дру­го­го или нет» и т​.д.

К сожа­ле­нию, резуль­та­ты тако­го типа иссле­до­ва­ний не поз­во­ля­ют про­гно­зи­ро­вать отве­ты наблю­да­те­ля реаль­ных сцен, посколь­ку в реаль­ных ситу­а­ци­ях мы име­ем дело с гораз­до более слож­ны­ми сце­на­ми, в кото­рых тре­бу­ет­ся решать раз­но­об­раз­ные пове­ден­че­ские задания. 

Такие зада­ния тре­бу­ют не про­стых отве­тов типа выше­на­зван­ных, а выпол­не­ния опре­де­лен­ных дей­ствий, согла­со­ван­ных со слож­ной когни­тив­ной зада­чей (запом­нить опре­де­лен­ные вир­ту­аль­ные объ­ек­ты на пути сле­до­ва­ния, обой­ти все сти­му­лы и най­ти сре­ди них нужный). 

Это озна­ча­ет, что поми­мо клас­си­че­ских когни­тив­ных задач на опо­зна­ние в экс­пе­ри­мен­таль­ную ситу­а­цию надо вклю­чать сопут­ству­ю­щие зада­ния на про­стран­ствен­ную ори­ен­та­цию, отвле­чен­ность вни­ма­ния на неце­ле­вые сти­му­лы, фор­ми­ро­ва­ние когни­тив­ной кар­ты окру­жа­ю­щей среды.

Раз­ра­бот­ка такой мето­ди­ки, при помо­щи кото­рой мож­но было бы симу­ли­ро­вать раз­но­об­раз­ные вир­ту­аль­ные сце­ны, тре­бу­ю­щие реше­ния когни­тив­ных задач, сопро­вож­да­е­мых мотор­ной актив­но­стью, явля­ет­ся акту­аль­ной и вос­тре­бо­ван­ной. Без это­го невоз­мож­но, напри­мер, нор­маль­ное раз­ви­тие таких обла­стей пси­хо­ло­ги­че­ской нау­ки, как транс­порт­ная пси­хо­ло­гия, спор­тив­ная психология. 

Раз­ра­бот­ка тако­го типа мето­дик ста­ла реаль­ной бла­го­да­ря появ­ле­нию новей­шей тех­но­ло­гии вир­ту­аль­ной реаль­но­сти, кото­рая поз­во­ля­ет не толь­ко фор­ми­ро­вать более реа­ли­стич­ные 3D-сти­му­лы, но обес­пе­чи­ва­ет испы­ту­е­мо­му боль­шую мобиль­ность для реше­ния задач. 

В осно­ве пред­ла­га­е­мо­го мето­да лежат сле­ду­ю­щие мето­ди­че­ские при­е­мы орга­ни­за­ции сти­муль­но­го мате­ри­а­ла и дей­ствий испы­ту­е­мо­го. Испы­ту­е­мый инструк­ти­ро­ван на выпол­не­ние слож­ной когни­тив­ной зада­чи (напри­мер, запо­ми­на­ние «вир­ту­аль­ных» объ­ек­тов, нахож­де­ние «спря­тан­ных» объ­ек­тов) при про­хож­де­нии через «3D-вир­ту­аль­ный лаби­ринт», предъ­яв­ля­е­мый либо с помо­щью шле­ма ВР, либо в ком­на­те вир­ту­аль­ной реаль­но­сти типа CAVE. 

Выпол­не­ние любой когни­тив­ной зада­чи может услож­нять­ся вве­де­ни­ем ряда стрес­со­об­ра­зу­ю­щих фак­то­ров, кото­рые при­во­дят к уве­ли­че­нию вре­ме­ни ее выпол­не­ния. Напри­мер, в каче­стве таких фак­то­ров могут высту­пать нали­чие «про­ва­ла» на пути вир­ту­аль­но­го сле­до­ва­ния, появ­ле­ние пуга­ю­щих вир­ту­аль­ных объ­ек­тов, вклю­че­ние непри­ят­ных зву­ко­вых сигналов.

Выпол­не­ние зада­чи про­ис­хо­дит после­до­ва­тель­но в двух раз­ных экс­пе­ри­мен­таль­ных ситу­а­ци­ях пас­сив­но­го / актив­но­го про­хож­де­ния через лаби­ринт. В ситу­а­ции пас­сив­но­го про­хож­де­ния (ПП) испы­ту­е­мый выпол­ня­ет зада­чу без каких-либо соб­ствен­ных дви­же­ний. В ситу­а­ции же актив­но­го про­хож­де­ния (АП) реше­ние зада­чи сопро­вож­да­ет­ся соб­ствен­ной мотор­ной актив­но­стью, кото­рая упо­доб­ля­ет­ся / не упо­доб­ля­ет­ся зри­тель­ной стимуляции. 

Напри­мер, экс­пе­ри­мен­таль­ная ситу­а­ция для АП слу­чая может моде­ли­ро­вать­ся в двух вари­ан­тах: в пер­вом мотор­ные дей­ствия испы­ту­е­мо­го согла­со­ва­ны с про­стран­ствен­ной струк­ту­рой вир­ту­аль­но­го лаби­рин­та (его дви­же­ния повто­ря­ют пово­ро­ты в лаби­рин­те), а во вто­ром — не согла­со­ва­ны (т​.е. он дол­жен осу­ществ­лять дви­же­ния, про­ти­во­по­ло­жен­ные пово­ро­там лаби­рин­та). В послед­нем слу­чае испы­ту­е­мый дол­жен в про­цес­се тре­ни­ро­вок пре­одо­леть такую «несо­гла­со­ван­ность» путем фор­ми­ро­ва­ния соот­вет­ству­ю­ще­го зри­тель­но-мотор­но­го навыка.

В резуль­та­те про­хож­де­ния вир­ту­аль­но­го лаби­рин­та могут фик­си­ро­вать­ся сле­ду­ю­щие пара­мет­ры: про­шел / не про­шел лаби­ринт, общее вре­мя его про­хож­де­ния, вре­мя нахож­де­ния испы­ту­е­мо­го в каж­дой ком­на­те, пат­терн пути про­хож­де­ния лаби­рин­та, реги­стра­ция выпол­не­ния его дей­ствий (клик­нул или нет мыш­кой по нуж­но­му объекту). 

Все виды актив­но­сти испы­ту­е­мо­го в обе­их ситу­а­ци­ях (ПН, АП) сопро­вож­да­ют­ся реги­стра­ци­ей элек­тро­эн­це­фа­ло­грам­мы, кож­но-галь­ва­ни­че­ской реак­ции, элек­тро­кар­дио­грам­мы, фото­пле­тиз­мо­грам­мы и мио­грам­мы. Пред­по­ла­га­ет­ся, что в ситу­а­ции ПП его когни­тив­ные про­цес­сы (вос­при­я­тие, память, мыш­ле­ние) доми­ни­ру­ют над пре­дель­но реду­ци­ро­ван­ной соб­ствен­ной мотор­ной активностью. 

В ситу­а­ции же АП когни­тив­ная дея­тель­ность субъ­ек­та допол­ня­ет­ся соб­ствен­ной мотор­ной актив­но­стью в виде целе­на­прав­лен­ных дви­га­тель­ных актов, при этом сте­пень вза­и­мо­дей­ствия когни­тив­ных про­цес­сов с мотор­ной актив­но­стью может регу­ли­ро­вать­ся при помо­щи «рас­со­гла­со­ва­ния» зри­тель­но­го и мотор­но­го ком­по­нен­та. Как резуль­тат вза­и­мо­дей­ствие когни­тив­ных про­цес­сов и дей­ствий может при­ве­сти к суще­ствен­но­му изме­не­нию эффек­тив­но­сти реше­ния задачи.

Пред­ла­га­е­мый метод поз­во­ля­ет про­во­дить мно­го­фак­тор­ные пси­хо­ло­ги­че­ские и пси­хо­фи­зио­ло­ги­че­ские экс­пе­ри­мен­ты для исследования:

1. вза­и­мо­дей­ствия меж­ду когни­тив­ны­ми про­цес­са­ми (вос­при­я­тие, память, мыш­ле­ние) и пове­ден­че­ски­ми акта­ми (дей­стви­я­ми);
2. вли­я­ния сте­пе­ни и форм дви­га­тель­но-когни­тив­ной коопе­ра­ции на успеш­ность выпол­не­ния субъ­ек­том раз­лич­ных видов прак­ти­че­ской деятельности;
3. спе­ци­фи­ки актив­но­сти моз­га и веге­та­тив­ной нерв­ной систе­мы в усло­ви­ях реаль­но­го целе­на­прав­лен­но­го поведения.

Дан­ный метод может ока­зать­ся эффек­тив­ным для таких обла­стей при­клад­ной пси­хо­ло­гии, как спор­тив­ная и транс­порт­ная пси­хо­ло­гия, инже­нер­ная пси­хо­ло­гия и пси­хо­ло­гия безопасности.

Заключение

1. Вир­ту­аль­ная реаль­ность ста­но­вит­ся новым эффек­тив­ным мето­дом иссле­до­ва­ния в экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии и, как мож­но ожи­дать, это может при­ве­сти к пере­смот­ру кате­го­ри­аль­но­го аппа­ра­та пси­хо­ло­ги­че­ской нау­ки. Поэто­му для раз­ви­тия и внед­ре­ния этой уни­каль­ной новей­шей тех­но­ло­гии в тео­рию и прак­ти­ку экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии необ­хо­ди­мы систе­ма­ти­че­ские иссле­до­ва­ния, каса­ю­щи­е­ся таких важ­ных вопро­сов, как мето­до­ло­гия, эти­че­ские нор­мы, тех­ни­че­ское оснащение.
2. Ана­лиз тех­но­ло­гии вир­ту­аль­ной реаль­но­сти сви­де­тель­ству­ет о том, что она обла­да­ет целым рядом мето­до­ло­ги­че­ских осо­бен­но­стей, отли­ча­ю­щих ее от мето­дов тра­ди­ци­он­но­го пси­хо­ло­ги­че­ско­го лабо­ра­тор­но­го экс­пе­ри­мен­та. Одни осо­бен­но­сти мето­дов ВР могут быть оце­не­ны как «пре­иму­ще­ства» перед мето­да­ми клас­си­че­ской экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии, а дру­гие — как новые про­бле­мы, тре­бу­ю­щие спе­ци­аль­но­го, в том чис­ле и мето­до­ло­ги­че­ско­го, анализа.
3. Экс­пе­ри­мен­таль­ные иссле­до­ва­ния, про­ве­ден­ные при помо­щи тех­но­ло­гии ВР, сви­де­тель­ству­ют о том, что она может исполь­зо­вать­ся как эффек­тив­ное сред­ство в пси­хо­те­ра­пии и пси­хо­ло­ги­че­ской реа­би­ли­та­ции, а так­же для реше­ния задач орга­ни­за­ци­он­ной пси­хо­ло­гии, спор­тив­ной пси­хо­ло­гии и пси­хо­ло­гии безопасности.
4. Осо­бое место в систе­мах ВР отво­дит­ся пси­хо­фи­зио­ло­гии. С одной сто­ро­ны, исполь­зо­ва­ние пси­хо­фи­зио­ло­ги­че­ских пока­за­те­лей поз­во­ля­ет объ­ек­тив­но оце­нить сте­пень погру­же­ния чело­ве­ка в вир­ту­аль­ный мир и уро­вень адап­та­ции к нему. С дру­гой сто­ро­ны, тех­но­ло­гии ВР откры­ва­ют перед пси­хо­фи­зио­ло­ги­ей новые воз­мож­но­сти в иссле­до­ва­нии вза­и­мо­от­но­ше­ний меж­ду душой и телом, моз­гом и психикой.
5. Тех­но­ло­гия вир­ту­аль­ной реаль­но­сти предо­став­ля­ет уни­каль­ные воз­мож­но­сти для реше­ния новых задач в инно­ва­ци­он­ном обра­зо­ва­нии выс­шей шко­лы. На факуль­те­те пси­хо­ло­гии МГУ име­ни М​.В. Ломо­но­со­ва пред­по­ла­га­ет­ся раз­ви­тие таких новых направ­ле­ний обу­че­ния, как орга­ни­за­ция видео­кон­фе­рен­ций, созда­ние бан­ка лек­ций для дистан­ци­он­но­го обу­че­ния, созда­ние вир­ту­аль­ных клас­си­че­ских экспериментов.
6. Тех­но­ло­гии ВР могут быть эффек­тив­но исполь­зо­ва­ны для изу­че­ния вза­и­мо­дей­ствия когни­тив­ных про­цес­сов и дви­га­тель­ной актив­но­сти в про­цес­сах зри­тель­но­го вос­при­я­тия в рам­ках под­хо­да, назы­ва­е­мо­го «актив­ное вос­при­я­тие». Раз­ра­ба­ты­ва­е­мый в МГУ име­ни М​.В. Ломо­но­со­ва метод изу­че­ния тако­го вза­и­мо­дей­ствия осно­ван на ком­би­на­ции совре­мен­ных тех­но­ло­гий ВР с клас­си­че­ски­ми мето­ди­ка­ми экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии. Реа­ли­за­ция мето­да поз­во­лит иссле­до­вать вза­и­мо­дей­ствия меж­ду когни­тив­ны­ми про­цес­са­ми и пове­ден­че­ски­ми акта­ми, оце­ни­вать вли­я­ние дви­га­тель­но-когни­тив­ной коопе­ра­ции на успеш­ность выпол­не­ния раз­лич­ных задач, а так­же изу­чать спе­ци­фи­ку актив­но­сти моз­га и веге­та­тив­ной нерв­ной систе­мы в усло­ви­ях реаль­но­го целе­на­прав­лен­но­го поведения.

Рабо­та под­дер­жа­на гран­том «Раз­ра­бот­ка инно­ва­ци­он­ных мето­дов науч­но-иссле­до­ва­тель­ской, обра­зо­ва­тель­ной и прак­ти­че­ской дея­тель­но­сти пси­хо­ло­га с при­ме­не­ни­ем тех­но­ло­гий вир­ту­аль­ной реаль­но­сти» в рам­ках феде­раль­ной целе­вой про­грам­мы «Науч­ные и науч­но-педа­го­ги­че­ские кад­ры инно­ва­ци­он­ной Рос­сии» на 2009 —2013 годы.

Список литературы

1. Алек­сан­дров Ю​.И. Систем­ная пси­хо­фи­зио­ло­гия // Осно­вы пси­хо­фи­зио­ло­гии. — М., 1998.
2. Ано­хин П​.К. Био­ло­гия и ней­ро­фи­зио­ло­гия услов­но­го рефлек­са. — M., 1968.
3. Анто­но­ва О​.А., Соло­вьев С​.В. Тео­рия и прак­ти­ка вир­ту­аль­ной реаль­но­сти. Логи­ко-фило­соф­ский ана­лиз. — СПб, 2009.
4. Велич­ков­ский Б​.М. Искра пси­хо­ло­гии: новые обла­сти при­клад­ных пси­хо­ло­ги­че­ских иссле­до­ва­ний // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 14. Пси­хо­ло­гия. — 2007. — №1. — С. 57-72.
5. Велич­ков­ский Б​.М. Успе­хи когни­тив­ных наук // В мире нау­ки. — 2003. — №12. — С. 86-93.
6. Велич­ков­ский Б​.М., Хан­сен Дж. П. Новые тех­но­ло­ги­че­ские окна в пси­хи­ку: вза­и­мо­дей­ствие чело­век — ком­пью­тер может пол­нее исполь­зо­вать воз­мож­но­сти глаз и моз­га // Вир­ту­аль­ная реаль­ность в пси­хо­ло­гии и искус­ствен­ном интел­лек­те / Сост. Н​.В. Чудо­ва. — М., 1998. — С. 45-59.
7. Вой­скун­ский А​.Е. Пред­став­ле­ние о вир­ту­аль­ных реаль­но­стях в совре­мен­ном гума­ни­тар­ном зна­нии // Voyskunskiy A​.​E. (ed.). Sozial’nye i psikhologicheskie posledstviya primeneniya informatsionnykh tekhnologiy. — M., 2001.
8. Вой­скун­ский А​.Е., Мень­ши­ко­ва Г​.Я. О при­ме­не­нии систем вир­ту­аль­ной реаль­но­сти в пси­хо­ло­гии // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 14. Пси­хо­ло­гия. — 2008. — №1. — С. 22-36.
9. Вой­скун­ский А​.Е., Смыс­ло­ва О​.В. Пси­хо­ло­ги­че­ское при­ме­не­ние систем вир­ту­аль­ной реаль­но­сти // Интер­нет и совре­мен­ное обще­ство. Тру­ды IX Все­рос­сий­ской объ­еди­нен­ной кон­фе­рен­ции, 2006. 
10. Гиб­сон Дж. Эко­ло­ги­че­ский под­ход к зри­тель­но­му вос­при­я­тию. — М., 1988.
11. Гре­го­ри Р. Л. Глаз и мозг. — М., 1970.
12. Доро­хов В​.Б. Тех­но­ло­гии «вир­ту­аль­ной реаль­но­сти» и ней­ро­на­у­ки. — 2006.
13. Заха­ре­вич В., Сур­жен­ко И., Супру­нов В., Шапо­вал В. Иссле­до­ва­ние пси­хо­фи­зио­ло­ги­че­ской дея­тель­но­сти опе­ра­то­ра в сре­де вир­ту­аль­ной реаль­но­сти // Меж­ду­на­род­ная кон­фе­рен­ция Graphicon. — Ниж­ний Нов­го­род, 2001. 
14. Игна­тьев М​.Б., Ники­ти­на А​.В., Вой­скун­ский А​.Е. Архи­тек­ту­ра вир­ту­аль­ных миров. — СПб, 2009.
15. Леон­тьев А​.Н. Дея­тель­ность, созна­ние, лич­ность. — М., 1975.
16. Леон­тьев А​.Н. Лек­ции по общей пси­хо­ло­гии. — M., 2000.
17. Мань­ков­ская Н​.Б., Быч­ков В​.В. Вир­ту­аль­ность в про­стран­ствах совре­мен­но­го искус­ства // Сбор­ник науч­но-попу­ляр­ных зна­ний побе­ди­те­лей кон­кур­са РФФИ. — 2007. — №10. — С. 374-380.
18. Найс­сер У. Позна­ние и реаль­ность. — М., 1981.
19. Носов Н​.А. Вир­ту­аль­ная пси­хо­ло­гия. — М., 2000.
20. Носов Н​.А. Вир­ту­аль­ный чело­век. Очер­ки по вир­ту­аль­ной пси­хо­ло­гии дет­ства. — М., 1997.
21. Пиц­хе­ла­у­ри Д​.И., Гала­тен­ко В​.В., Бая­ков­ский Ю​.М., Сам­бор­ский Д​.Я. Вир­ту­аль­ные ней­ро­хи­рур­ги­че­ские опе­ра­ции. — 2008.
22. Пуан­ка­ре А. О нау­ке. — М., 1990.
23. Рос­со­хин А​.В. Вир­ту­аль­ное сча­стье или вир­ту­аль­ная зави­си­мость (опыт пси­хо­ло­ги­че­ско­го ана­ли­за) // Вир­ту­аль­ная реаль­ность в пси­хо­ло­гии и искус­ствен­ном интел­лек­те / Сост. Чудо­ва Н​.В. — M., 1998. — С. 247-255.
24. Руд­нев В​.П. Прочь от реаль­но­сти: иссле­до­ва­ния по фило­со­фии тек­ста. — M., 2000.
25. Руд­нев В​.П. Энцик­ло­пе­ди­че­ский сло­варь куль­ту­ры XX века. — M., 2001.
26. Селис­ская М​.А., Вой­скун­ский А​.Е., Игна­тьев М​.Б., Ники­тин А​.В. При­ме­не­ние вир­ту­аль­ной реаль­но­сти в каче­стве пси­хо­те­ра­пев­ти­че­ско­го сред­ства для помо­щи стра­да­ю­щим от пси­хо­ло­ги­че­ских фобий. Про­ект иссле­до­ва­ния // Тех­но­ло­гии инфор­ма­ци­он­но­го обще­ства — Интер­нет и совре­мен­ное обще­ство: Тру­ды VII Все­рос­сий­ской объ­еди­нен­ной кон­фе­рен­ции (10-12 нояб­ря 2004 г.). — СПб, 2004.
27. Спи­ри­до­нов В​.Ф. Пси­хо­ло­ги­че­ский ана­лиз вир­ту­аль­ной реаль­но­сти // Вир­ту­аль­ная реаль­ность в пси­хо­ло­гии и искус­ствен­ном интел­лек­те / Сост. Чудо­ва Н​.В. — М., 1998. — С. 173-186.
28. Фор­ман Н., Виль­сон П. Исполь­зо­ва­ние вир­ту­аль­ной реаль­но­сти в пси­хо­ло­ги­че­ских иссле­до­ва­ни­ях // Пси­хо­ло­ги­че­ский жур­нал. — 1997. — Т. 17. — №2. — С. 64-72.
29. Хофф­ман X. Цели­тель­ная вир­ту­аль­ная реаль­ность // В мире нау­ки. — 2004. — №11. — С. 36-43.
30. Чер­ни­гов­ская Т​.В. Поли­фо­ния моз­га и вир­ту­аль­ная реаль­ность // Вир­ту­аль­ная реаль­ность в пси­хо­ло­гии и искус­ствен­ном интел­лек­те / Сост. Чудо­ва Н​.В. — M., 1987. — С. 27-43.
31. Astur R​.​S., Germain S​.​A., Baker E​.​K., Calhoun V., Pearlson G​.​D., Constable R​.​T. fMRI hippocampal activity during a virtualradial arm maze // Applied Psychophysiology and Biofeedback. — 2005. Vol. 30. — Р. 307—317.
32. Attree E​.​A., Rose F​.​D., Brooks B​.​M. Virtual reality applications in the clinical neurosciences // Advances in Clinical Neurosciences. — 1998. — Vol. 18. — Р. 99-110.
33. Baumgartner Th., Speck D., Wettstein D., Masnari O., Beeli G., Jancke L. Feeling present in arousing virtual reality worlds: prefrontal brain regions differentially orchestrate presence experience in adults and children // Frontiers in Human Neuroscience. — 2008. — Vol. 2. 
34. Bayliss J​.​D., Ballard D​.​H. The effects of eye tracking in a VR helmet on EEG recordings. Technical report: TR 685. University of Rochester. — N​.​Y., USA, 1998.
35. Bente G., Eschenburg F., Kraemer N​.​Q (2007). Virtual Gaze. A pilot study on the effects of computer simulated Gaze in Avatar-based conversations. Virtual Reality: Proceedings of 12th human-computer interaction International conference (22—27 July 2007, Beijing, China). In: Lecture Notes in Computer Science, 4563.
36. Binsted G., Chua R., Helsen W., Elliott D. Eye-hand coordination in goal-directed aiming // Human Movement Science. — 2001. — Vol. 20. — Р 563—585.
37. Bricken M. Virtual reality learning environments: Potentials and challenges // Computer Graphics. — 1991. — Vol. 25. — №3. Р. 178—184.
38. Bridgeman B., Peery S., Anand S. Interaction of cognitive and sensorimotor maps of visual space // Perception & Psychophysics — 1997. —Vol. 59. — №3. — Р. 456—469.
39. Bordnick P​.​S., Traylor A​.​C., Graap K​.​M. Copp, Hilary L., Brooks J. Virtual Reality Cue Reactivity Assessment: A Case Study in a Teen Smoker // Applied Psychophysiology and Biofeedback. — 2005. — Vol. 30. — Р 187—193.
40. Brockman J​.​D. Encounters with the cyber elite. — San Francisco: Hardwired Books. — 1996. 
41. Brooks B​.​M., Attree E​.​A., Rose F​.​D. An evaluation of virtual environments in neurological rehabilitation // Proceedings of the British Psychological Society. — 1997. Vol. 5. — Р. 121.
42. Bullinger A​.​H., Hemmeter U​.​M., Stefani O. Angehrn I., Mueller-Spahn F., Bekiaris E., Wiederhold B​.​K., Sulzenbacher H., Mager R. Stimulation of Cortisol During Mental Task Performance in a Provocative Virtual Environment // Appl. Psychophysiol Biofeedback. — 2005. — Vol. 30. — Р. 205—216.
43. Calhoun V​.​D., Carvalho K., Astur R. Using Virtual Reality to Study Alcohol Intoxication Effects on the Neural Correlates of Simulated Driving // Applied Psychophysiology and Biofeedback. — 2005. — Vol. 30. — Р. 285—306.
44. Chastikov A. Arkhitektury komp’yuternogo mira [Architectures of computer world]. — Sankt-Petersburg: BHV-Peterburg, 2002.
45. Chau T., Eaton C., Lamont A., Schwellnus H., Tam C. Augmented environments for paediatric rehabilitation // In: A. Pruski, H. Knops (eds.). Assistive technologies — from virtuality to reality. — IOS Press, 2005 — P. 550—554.
46. Chaudhury S., Eisinger J. M., Hao L., Hicks J., Chivukula R., Turano K​.​A. Visual illusion in virtual world alters women’s target-directed walking // Exp. Brain Res. — 2004. — Vol. 159. №3. — Р. 360—369.
47. Chernigovskaya T​.​V. Polifoniya mozga i virtual’naya real’nost’ [Polyphony of brain and virtual reality] // In: Chudova N​.​V. (ed.). Virtual’naya real’nost’ v psikhologii i iskusstvennom intellekte. — Moskva, 1998.
48. Christensen G​.​E., Miller M​.​I., Vannier M​.​W., Grenander U. Individualizing neuro-anatomical atlases using a massively parallel computer // IEEE Computer. — 1996. — Vol. 29. — №1. — Р. 32-38
49. Costantini M., Haggard P. The rubber hand illusion: Sensitivity and reference frame for body ownership // Consciousness and Cognition. — 2007. Vol.16. — №2. — Р. 229-240.
50. Cornwell B​.​R., Johnson L., Berardi L., Grillon C. Anticipation of Public Speaking in Virtual Reality Reveals a Relationship and Startle Reactivity // Biol. Psychiatry. — 2006. Vol. 59. — Р. 664—666.
51. Cote S., Bouchard St. Documenting the efficacy of virtual reality exposure with pchophysiological and information processing measures // Applied Psychophysiology and Biofeedback. — 2005. — Vol. 30. — №3. — Р. 217-232.
52. Cromby J., Standen P., Brown D. Using virtual environments in special education // VR in the Schools. — 1995. — №1. — Р. 1-4.
53. Dede C., Salzman M., Loftin R. B., Ash K. Using virtual reality technology to convey abstract scientific concepts // Jacobson M​.​J., Kozma R​.​B. (eds.). Learning the sciences of the 21st Century: Research, design and implementing advanced technology learning environments. — Lawrence Erlbaum, 1997.
54. Dede C. Virtual reality in education: Promise and reality panel statement // In: Proceedings IEEE virtual reality annual international Symposium (VRAIS ’98). — Atlanta, USA, — P. 208.
55. Ducheneaut N., Yee N., Nickell E., Moore R​.​J. (2006). Alone Together? Exploring the Social Dynamics of Massively Multiplayer Games // Human Factors in Computing Systems CHI 2006 Conference Proceedings. April 22-27, Montreal, PQ, Canada. P. 407-416.
56. Ehrsson H​.​H. The Experimental induction of out-of-body experiences // Science. — 2007. — Vol. 317. — Р. 1048
57. Ehrsson H​.​H. How many arms make a pair? Perceptual illusion of having an additional limb // Perception. — 2009. — Vol. 38. — №2. — Р. 310-312.
58. Ehrsson H​.​H., Rosen B., Stockselius A., Ragno C., Kohler P., Lundborh G. Upper limb amputees can be induced to experience a rubber hand as their own // Brain. — 2008.Vol. 131. — №12. — Р. 3443-3452. 
59. Fallman D., Backman A., Holmlund K. VR in education: An introduction to multisensory constructivist learning environments. universitets pedagogik konferens. — Umea universitet, 18-19 Februari, 1999. 
60. Franz V. H., Bulthoff H. H., Fahle M. Grasp effects of the Ebbinghaus illusion: Obstacle avoidance is not the explanation // Exp Brain Res. — 2003. — Vol. 149. — Р. 470-477.
61. Galimberti C., Belloni C., Cantamesse M., Cattaneo A., Gatti F., Grassi M., Menti L. The development of an integrated psychosocial approach to effective usability of 3D virtual environments for cybertherapy // Psychology journal. — 2006. — Vol. 14. — №2. — Р. 129—144.
62. James T​.​W., Humphrey G​.​K., Gati J​.​S., Menon R​.​S., Goodale M​.​A. Differential effects of viewpoint on object-driven activation in dorsal and ventral streams // Neuron. — 2002. — Vbl. 35. — №4. — Р. 793-801.
63. Kaufmann H., Steinbugl K., Dunser A., Gluck J. Improving spatial abilities by geometry education in augmented reality. — Application and Evaluation Design. VRIC Laval Virtual, 2005. Proceedings. — P. 25-34.
64. Kaufmann H., Csisinko M., Totter A. Long distance distribution of educational augmented reality applications eurogr-aphics’06 (Educational Papers). — Vienna, Austria, 2006. — P. 23-33.
65. Kaufmann H., Dunser A. Summary of usability evaluations of an educational augmented reality application // In: Shumaker R. (ed.). Virtual reality, HCI International conference. — HCII 2007. — Vol. 14. — Springer-Verlag Berlin Heidelberg. P. 660-669.
66. Khan, Yasir, Xu, Zhijie, Stigant, Mark (2003). Virtual reality for Neuropsychological diagnosis and rehabilitation: A Survey // In: Proceedings of the Seventh International Conference on Information Visualization. IEEE Computer Society, Washington DC, USA. — P. 158—163.
67. Kim Y., Kim H​.​J., Ko H​.​D., Kim H​.​T. Psychophysiological changes by navigation in virtual reality // Engineering in Medicine and Biology Society, Proceedings of the 23rd Annual International Conference of the IEEE. — 2001. — 4. — P. 3773-3776.
68. Lee J​.​-​H., Donkelaar van P. Dorsal and ventral visual stream contributions to perception-action interactions during pointing // Exp. Brain Res. — 2002. — Vol. 143. — Р. 440-446.
69. Meehan M., Insko B., Whitton M., Brooks Jr​.​F. Physiological Measures of Presence in Stressful Virtual Environments // ACM Transact. Graph. — 2002. — Vol. 21. — №3. Р. 645—652.
70. Mertens R., Allen J​.​B. The role of psychophysiology in forensic assessments: Deception detection, ERP’s, and virtual reality mock crime scenarios // Psychophysiology. 2008. — Vol. 45. — №2. — Р. 286—298.
71. Morganti F., Gaggioli A., Castelnuovo G., Bulla D., Vettorello M., Riva G. The use of technology supported mental imagery in neurological rehabilitation: a research protocol // Cyberpsychology & Behavior. — 2003. — Vol. 6. №4. — Р 421—442.
72. Muhlberger A., BulthoffH​.​H., Wiedemann G., Pauli P. Virtual reality for the psychophysiological assessment of phobic fear: Responses during virtual tunnel driving // Psychological Assessment. — 2007. — Vol. 19. Р. 340-346.
73. Milner A. D., GoodaleM. A. The visual brain in action. — Oxford, England UK: Oxford University Press, 1995.
74. Nicolis G., Prigogine I. Exploring Complexity. An introduction. — Freeman W​.​H. & Co. N​.​Y., 1989.
75. Nicholls J​.​G., Martin A​.​R., Wallace B​.​G., Fuchs P​.​A. From neuron to brain. — Sinauer Assoc., Inc. Publishers. Sunderland, Massachusetts. USA, 2001.
76. Norman D​.​A. The design of everyday things. N​.​Y.: Doubleday, 1988.
77. Norman J. Two visual systems and two theories of perception: an attempt to reconcile the constructivist and ecological approaches // Behavioral and brain sciences. — 2002. — Vol. 25. — №1. — Р. 73-96.
78. Optale G., Capodieci S., Pinelli P., Zara D., Gamberini L., Riva G. Music-enhanced immersive virtual reality in the rehabilitation of memory-related cognitive processes and functional abilities: A case report // Presence. 2001. — Vol. 10. — Р. 450—462.
79. Panteli N., Dawson P. Video conferencing meetings: changing patterns of business communication // New Technology, Work and Employment. — 2001. — Vol. 16. — №2. Р. 88—99.
80. Parsons T​.​D., Iye, A., Cosand L., Courtney C., Rizzo A​.​A. Neurocognitive and psychoph-ysiological analysis of human perfomance within virtual reality environments // In: Westwood J​.​D. et al. (eds.). Medicine meets virtual reality. — 2009. — P. 247-252.
81. Petkova V​.​I., Ehrsson H​.​H. If I Were you: Perceptual illusion of body swapping // PLoS ONE. — 2008. — Vol. 3. — №12.
82. Petkova V​.​I., Ehrsson H​.​H. When right feels left: Referral of touch and ownership between the hands // PLoS ONE. — 2009. — Vol. 4. — №9.
83. Provenzo E​.​F. Video Kids: Making sense of Nintendo. — Cambridge, MA: Harvard University Press, 1991.
84. Prigogine I., Stengers I. Order out of Chaos: Man’s new dialogue with nature. — Flamingo, 1984.
85. Pugnetti L., Meehan M., Mendozzi M. Psychophysiological correlates of virtual reality: A review // Presence. Teleoperators and Virtual Environments. — 2001. — Vol. 10. №4. — Р. 384-400.
86. Reddy M., Watson B., Walker N., Hodges L​.​F. Managing level of detail in virtual environments — A perceptual framework // Presence-Teleoperators and Virtual Environment. 1997. — Vol. 6. — №6. — Р 59—63.
87. Roussou M., Efraimoglou D. High-end interactive media in the museum // In: Computer Graphics, ACM SIGGRAPH, — P. 59-62.
88. Riva G. Virtual reality // M. Akay (ed.). Wiley encyclopedia of biomedical engineering. — N​.​Y., 2006.
89. Rizzo A., Buckwalter J​.​G., Zaag van der C. Virtual Environment Applications in Clinical neuropsychology // K. Stanney (ed.). The Virtual Environments Handbook. — N​.​Y., 2002.
90. Rock I. Perception. — New York: Scientific American Library, 1995.
91. Sanchez J., Lumbreras M. Usability and cognitive impact of the interaction with 3D virtual interactive acoustic environments by blind children // In: Proc. 3rd Intl Conf. Disability, Virtual Reality and Assoc. Tech. — Alghero, Italy, 2000. — P. 67-73.
92. Sanchez A., Barreiro J​.​M., Majojo V. Embodying cognition: a proposal for visualizing mental representations in virtual environments // In: Proc. 3rd Intl Conf. Disability, Virtual Reality and Assoc. Tech. — Alghero, Italy, 2000. — P. 319-326.
93. Schneider G. E. (1969). Two visual systems // Science. — 1969. — Vol. 163. — №3870. — Р. 895-902.
94. Schultheis M​.​T., Himelstein J., Rizzo A​.​R. Virtual Reality and Neuropsychology // J. of Head Trauma Rehabilitation. — 2002. — Vol. 17. — №5. — Р 378—394.
95. Servos P., Carnahan H., Fedwick J. The visuomotor system resists the horizontal-vertical illusion // Journal of Motor Behavior. 2000. — Vol. 32. — Р. 400-404.
96. Sik Lanyi C., Geiszt Z., Karolyi P., Tilingerand A., Magyar V. Virtual reality in special needs early education // The International Journal of Virtual Reality. — 2006. — Vol. 5. — №4. — Р. 55-68.
97. Slater M., Wilbur S. A Framework for immersive virtual environments (FIVE): Speculations on the role of presence in virtual environments // PRESENCE. — 1997. — Vol. 6. — №6. — Р. 603-616.
98. Slater M., Antley A., Davison A., Swapp D., Guger C., Barker C., Pistrang N., Sanchez-Vives M​.​V. A virtual reprise of the Stanley Milgram obedience experiments // PLoS ONE. — 2006. — Vol. 1. — №1. — P. 39.
99. Smith S​.​U​.​M. Biology of Sensory Systems. J. Wiley & Sons, LTD, 2000.
100. Stanton D., Wilson P., Foreman N., Duffy H. Virtual environments as spatial training aids for children and adults with physical disabilities // In: Proc. 3rd Intl Conf. Disability, Virtual Reality and Assoc. Tech. — Alghero, Italy, 2000. — P. 123-128.
101. Velichkovsky B​.​M. Communicating attention: Gaze position transfer in cooperative problem solving // Pragmatics and Cognition. 1995. — Vol. 3. — №2. — Р. 199—222.
102. Ungerleider L​.​G., Mishkin M. Two cortical visual systems // In: D​.​J. Ingle, M​.​A. Goodale (eds.). Mansfield analysis of visual behavior. Cambridge, MA: MIT Press, 1982.
103. Walshe D​.​G., Lewis E​.​J., Kim S​.​I., O’Sallivan K., Wiederhold B​.​K. Exploring the use of computer games and virtual reality in exposure therapy for fear of driving following a motor vehicle accident // CyberPsychology & Behavior. — 2003. — Vol. 6. — №3. — Р. 329-334.
104. Whitton M​.​C. Making virtual environments compelling // Communications of ACM. — 2003. — Vol. 46. — №7. — Р. 40—46.
105. Wiederhold B​.​K., Rizzo A. Virtual reality and applied psychophysiology // Applied Psychophysiology and Biofeedback. — 2005. Vol.30. — №3. — Р. 183-185.
106. Wilhelm F​.​W., Pfaltz M​.​C., Gross J​.​J., Mauss I​.​B., Kim S​.​I., Wiederhold B​.​K. Mechanisms of virtual reality exposure therapy: The role of the behavioral activation and behavioral inhibition systems // Applied Psychophysiology and BiofeedbacK. — 2005. Vol. 30. — Р. 271-284.
107. Yee N. Psychological research in virtual worlds. — 2007. — bps​-research​-digest​.blogspot​.com/2007​/06​/psychological-research-in-virtual.html
108. Zhu Y., Belkasim S. A 3D Reconstruction algorithm based on 3d deformable atlas // Proceedings of the Third International Conference on Information Technology and Applications (ICITA’05), IEEE Computer Society, 2005. — P. 607-612.

Об авторах

• Юрий Пет­ро­вич Зин­чен­ко — док­тор пси­хо­ло­ги­че­ских наук, про­фес­сор, ака­де­мик РАО, член-кор­ре­спон­дент РАН. Декан факуль­те­та пси­хо­ло­гии, заве­ду­ю­щий кафед­рой мето­до­ло­гии пси­хо­ло­гии МГУ им. М​.В. Ломо­но­со­ва. Дирек­тор Феде­раль­но­го науч­но­го цен­тра пси­хо­ло­ги­че­ских и меж­дис­ци­пли­нар­ных иссле­до­ва­ний. Пре­зи­дент Рос­сий­ско­го пси­хо­ло­ги­че­ско­го обще­ства, Москва, Рос­сий­ская Федерация.
• Гали­на Яко­влев­на Мень­ши­ко­ва — док­тор пси­хо­ло­ги­че­ских наук, про­фес­сор. Заслу­жен­ный науч­ный сотруд­ник МГУ. Заве­ду­ю­щая лабо­ра­то­ри­ей «Вос­при­я­тие» факуль­те­та пси­хо­ло­гии МГУ им. М​.В. Ломо­но­со­ва, Москва, Рос­сий­ская Федерация.
• Юрий Мат­ве­е­вич Бая­ков­ский — кан­ди­дат физи­ко-мате­ма­ти­че­ских наук. Доцент кафед­ры авто­ма­ти­за­ции систем вычис­ли­тель­ных ком­плек­сов, заве­ду­ю­щий лабо­ра­то­ри­ей ком­пью­тер­ной гра­фи­ки и муль­ти­ме­диа ВМК МГУ име­ни М​.В. Ломо­но­со­ва, Москва, Рос­сий­ская Федерация.
• Алек­сандр Михай­ло­вич Чер­но­ри­зов — док­тор пси­хо­ло­ги­че­ских наук, про­фес­сор. Заве­ду­ю­щий кафед­рой пси­хо­фи­зио­ло­гии факуль­те­та пси­хо­ло­гии МГУ им. М​.В. Ломо­но­со­ва. Член Меж­ду­на­род­ной пси­хо­фи­зио­ло­ги­че­ской ассо­ци­а­ции (International Organization of Psychophysiology, IOP), Москва, Рос­сий­ская Федерация.
• Алек­сандр Евге­нье­вич Вой­скун­ский — кан­ди­дат пси­хо­ло­ги­че­ских наук, веду­щий науч­ный сотруд­ник кафед­ры общей пси­хо­ло­гии факуль­те­та пси­хо­ло­гии МГУ име­ни М​.В. Ломо­но­со­ва, заслу­жен­ный науч­ный сотруд­ник МГУ, заве­ду­ю­щий лабо­ра­то­ри­ей «Пси­хо­ло­ги­че­ские про­бле­мы инфор­ма­ти­за­ции» факуль­те­та пси­хо­ло­гии МГУ, Москва, Рос­сий­ская Федерация.

Смот­ри­те также:

• Авер­бух Н​.В. Пси­хо­ло­ги­че­ские аспек­ты фено­ме­на при­сут­ствия в вир­ту­аль­ной среде
• Велич­ков­ский Б​.Б. Пси­хо­ло­ги­че­ские фак­то­ры воз­ник­но­ве­ния чув­ства при­сут­ствия в вир­ту­аль­ных средах
• Сели­ва­нов В​.В., Майт­нер Л., Гри­бер Ю​.А. Осо­бен­но­сти исполь­зо­ва­ния тех­но­ло­гий вир­ту­аль­ной реаль­но­сти при кор­рек­ции и лече­нии депрес­сии в кли­ни­че­ской психологии
• Сол­да­то­ва Г​.У., Рас­ска­зо­ва Е​.И., Кли­ше­вич А​.С. Сме­шан­ная сре­да с допол­нен­ной реаль­но­стью: эффек­ты при­сут­ствия в ситу­а­ции игро­во­го взаимодействия