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这篇研究通过两项虚拟现实(VR)实验,探究自我行动转换至安全状态能否减少对高度的恐惧反应。发现主动飞行组在生理(皮肤电反应 SCR)和主观(主观恐惧评分 SFS)恐惧反应上降低更显著,揭示了基于行动的恐惧消退预测机制。
研究背景
辨别安全和危险环境对动物生存至关重要,恐惧消退在其中发挥关键作用。过往研究主要聚焦于重复暴露在恐惧诱导情境中且无负面后果来构建恐惧消退,使个体学习到特定情境是安全的。然而,个体也可能通过预测自身行动能转换到安全环境来减少恐惧反应。
在恐惧消退研究中,“行动” 的作用愈发受关注。主动回避范式下,个体能通过行为反应避免负面结果,且有研究表明主动回避训练可改善恐惧消退并防止恐惧自发恢复。不过,此前研究未明确行动是通过减少情境与结果的关联,还是单纯基于行动的预测来降低恐惧反应。
此外,与生物恐惧相关的刺激(如蜘蛛、蛇的图片)相比恐惧无关刺激(如蝴蝶、花的图片)更难消退。根据塞利格曼的准备理论,人类易对威胁生存的刺激产生恐惧,研究这类先天和系统发育相关恐惧刺激的消退机制对恐惧症(如恐高症)研究意义重大。
虚拟现实(VR)为研究提供了有效且设计精良的行为情境,可避免参与者暴露于真实恐惧刺激。基于 VR 模拟高度能可靠诱导强烈恐惧反应,本研究利用 VR 探究个体转换到安全状态的能力能否减少恐惧反应。
研究方法
- 参与者:实验方案经伦理委员会批准,参与者均签署书面知情同意书。实验 1 计划招募 100 人,最终 99 人参与,均有恐高症,且预 HIQ 评分中等及以上、预 SCR 值为正。排除部分因 VR 不适等原因的参与者后,飞行组 44 人、对照组 41 人纳入分析。实验 2 招募 89 人,排除因技术问题、VR 不适等原因的参与者后,飞行组 46 人、对照组 28 人纳入分析。两组参与者相互独立,参与实验可获 4000 日元报酬。
- VR 设置:主要设备为 Meta Quest Pro,由桌面电脑运行任务程序,实验 2 在木板任务中增加了脚部追踪。
- 实验流程:VR 实验包含虚拟身体所有权错觉(IVBO)任务、第一次木板任务、主动飞行或被动观看任务、第二次木板任务。参与者从第一人称视角体验,使用与自身性别相同的虚拟形象,并在实验前后完成问卷。
- 测量指标:记录皮肤电反应(SCR),计算 SCR 恐惧指数和 delta SCR 恐惧指数;参与者在木板任务中报告主观恐惧评分(SFS),计算预和后 SFS 恐惧指数及 delta SFS 恐惧指数;使用态度向高度问卷(ATHQ)、高度解释问卷(HIQ)和原始 VR 问卷评估参与者对高度的态度、恐惧水平和实验感受。
- 数据分析:对 SCR 数据进行配对 t 检验和 Welch's t 检验,对 SFS 数据进行配对 t 检验和 Mann-Whitney U 检验,使用 Mann-Whitney U 检验比较原始 VR 问卷得分,采用多元线性回归分析 delta SCR 的影响因素。
研究结果
- 问卷结果:实验 1 和 2 中,两组在身体所有权低头看、身体所有权镜子、身份认同和临场感得分上无显著差异;飞行组在可控性得分上显著高于对照组;实验 2 中,飞行组在享受得分上显著高于对照组,且安全预测得分在两组间差异显著。
- SFS 结果:两组在实验前后 SFS 均显著降低;飞行组的 delta SFS 指数显著高于对照组,表明主动飞行体验能减少主观恐惧反应。
- SCR 结果:两组在实验前后 SCR 恐惧指数均显著降低;飞行组的 delta SCR 恐惧指数显著高于对照组,且排除高预 SCR 参与者后差异仍显著,说明主动飞行体验能减少生理恐惧反应。
- 安全预测的影响:多元线性回归分析显示,飞行组中安全预测得分与 delta SCR 恐惧指数显著正相关,预 ATHQ 得分与 delta SCR 恐惧指数显著负相关。
研究讨论
本研究表明,个体通过自我行动转换到安全状态的能力可减少生理和主观恐惧反应。主动飞行组在生理和主观恐惧反应上的降低幅度大于对照组,且基于飞行体验的安全预测有助于解释飞行组 SCR 的降低。
研究发现与以往行动控制感有助于减少恐惧反应的研究一致,但进一步揭示了自我行动转换到安全状态的预测可直接降低恐惧反应,而非仅通过重复暴露加速情境 - 结果关联学习。这一发现可能解释主动回避比巴甫洛夫回避更能持久降低恐惧反应的原因。
研究结果还与无模型和基于模型的强化学习相关。传统恐惧消退方法类似无模型强化学习,基于行动的状态转换预测则符合基于模型的强化学习观点,但仍需进一步研究验证。
与以往恐高症 VR 暴露研究主要测量主观状态不同,本研究同时测量了主观和生理恐惧反应,且发现 SCR 和 SFS 并不完全相关。研究存在局限性,如不确定 VR 实验结果能否推广到现实世界,且未探究长期效果。未来研究可测试 VR 飞行体验对现实世界恐高症的影响及长期效果,以评估基于预测的恐惧消退机制在恐惧症治疗中的临床应用价值。