- RIASSUNTO:
- L'applicazione delle metodologie di Realta' Virtuale in
ambito medico-scientifico trova il suo razionale nelle incoraggianti
indicazioni basate sui primi dati concernenti il comportamento durante
l'esperienza virtuale di soggetti sani e di pazienti affetti da deficit
neuropsicologici.
-
Attuando il monitoraggio di parametri quali pressione arteriosa
sanguigna, frequenza cardiaca, risposta neuro-vegetativa, potenziali
cognitivi si sono potute gettare le basi per una sperimentazione piu'
ampia e con diversi modelli, riguardanti differenti patologie. Riteniamo
a questo punto che la Realta' Virtuale debba compiere un salto
qualitativo tale da permetterle un impatto sociale utile ai fini diagnostici
e terapeutici.
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Con quest'ultimo intento é stata analizzata la strutturazione di due
modelli riguardanti la possibilita' di utilizzare la tecnologia virtuale in
ambito diagnostico-terapeutico.
Un primo modello riguarda la possibilita' di intervento su pazienti in
stato di coma.
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Quando le funzioni superiori sono danneggiate a causa di un danno
cerebrale, rimangono le vie filogeneticamente piu' antiche. Se queste
potessero essere rinforzate costituirebbero potenziali alternative
attraverso le quali si potrebbero ottenere miglioramenti funzionali. Il
circuito piu' antico puo' essere ristabilito e gradualmente rafforzato
cosi' da poter essere utilizzato come mezzo per ottenere un
miglioramento funzionale, facendo si' che il paziente lo adoperi nel
modo in cui esso funzionava. Cio' puo' essere ottenuto utilizzando i tipi
piu' primitivi di stimoli. In linea generale i principi che sottendono
questa tecnica riabilitativa possono essere schematizzati in:
- § prevenzione della deprivazione sensoriale,
- § partecipazione attiva,
- § motivazione,
- § rinforzo,
- § integrazione sottocorticale.
- Con la realta' virtuale ci proponiamo il recupero dello stato di
coscienza del paziente in coma attraverso i canali sensitivi.
- Il secondo modello riguarda l'utilizzo della Realta' Virtuale nella
tossicomania.
- Si intravvedono nella dimensione della tossicomania una quantita'
incontrollabile di concause.
- E' utile considerare la tossicomania, secondo un'ottica medica, alla
stessa stregua di una sindrome, con tutto il corteo di segni e sintomi che
la caratterizzano. Quest'angolo di visuale, pur essendo ristretto,
permette di affrontare il problema in modo razionale in quanto
considera la tossicodipendenza come una entita' nosologica e permette
un intervento a breve termine sulla malattia gia' contratta, fondando la
conoscenza del fenomeno sull'effetto farmacologico.
- L'intervento a lungo termine deve focalizzarsi sui motivi
psicodinamici e sociologici che predispongono all'abuso, attuando
strategie tali da impedire lo svilupparsi della patologia o delle recidive,
portando infine il soggetto alla guarigione.
- Tenendo saldi i cardini della terapia tradizionale (mantenere il
paziente in condizioni buone e in un ambiente specialistico, realizzare
un approccio di credibilita' terapeutica, decondizionare il paziente al
rituale della somministrazione endovenosa), la realta' virtuale si pone
come modalita' terapeutica aggiuntiva alla lenta detossicazione.
Utilizzando modelli appropriati, si potranno stimolare nel
tossicomane esperienze piacevoli tali da produrre uno stato emozionale
controllato ad alto contenuto emotivo piacevole, nell'intento di
soddisfare quel desiderio instabile che spesso porta alla recidiva.
- ABSTRACT:
- Medical applications of Virtual Reality have a
rational indication according to initial data, concerning behaviour of
normal subjects and patients during virtual experience. We monitored
blood pressure, heart rate, orthosympathetic and parasympathetic
systems and evoked potentials. The interpretation of data permitted us
to throw basis of larger experiments with differents model regarding
different pathologies.
-
Therefore virtual reality must have a quality jump such as to allow a
useful social impact in medical diagnosis and therapy.
With this aim we structered and analysed two virtual models for the
diagnosis and therapy.
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The first model regards the opportunity to operate on comatose
patients. When any noxa determines serious damage of central nervous
system, we still have more ancient nervouse ways. If these ways could be
reinforced, they could form potential alternatives trougth which
funtional improvements could be obtained.
-
The more ancient nervous circute could be recovered and gradually
reinforced so that the patient could utilize it in order to obtain
functional improvement. This could be obtained using more primitive
kinds of stimulus.
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In general terms the principles that support this technique of
function's recovery are: stimulus deprivation prevention, active
participation, motivation, strengthen, underlyng cortex integration.
With virtual reality we hope to stimulate patient's consciousness
recover through sensitives channels.
-
The second model regards use of virtual reality in drug addiction.
The dimension of drug addition foresees multiple causes. It is useful
to consider drug addiction by a medical point of view, by the same
standard as syndrome with its symptom's procession. This visual corner,
even if narrow, allows to face the problem in a rational way since
considering addiction as a disease, permitting a short term intervention
basing the knowledge of the problem on pharmacologic effect.
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Long term intervention is based on psychodynamic and social causes
that predispose to addiction, realizing a strategy to prevent development
of desease or recidivists, taking the patient to recover.
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Considering the traditional therapy hinges such as to maintain the
patient in good general conditions and in specialist environment, to
realize an approach of good therapy, to decondition patient to ritual
endovenous administration, virtual reality must take as additional
detoxication therapy. Utilizing appropriates models, we could stimulate
in these patients an agreeable experience to produce controlled
emotions with high emotional content to satisfy the unstable desire that
often conducts to recidivist.
INTRODUZIONE
Realta' Virtuale é un termine che si riferisce a un non-luogo visibile e
sperimentabile. La dimensione virtuale é presente in noi sin dalle origini della
nostra specie: la mente, il sogno, l'immaginazione, che cosa sono se non non-
luoghi, entita' non tangibili, che si esprimono anche nel non-manifesto, nel
non-detto (la psicoanalisi é un esempio di interpretazione del virtuale). Di
luoghi come la psiche, la mente, il sogno, il corpo, il piu' immediato é il
corpo, in quanto esso appartiene al mondo del fisico: é un luogo reale, definito
dalla triade Aristotelica di tempo, azione e luogo. Ma anche la fisicita' - il
mondo fisico - é frammista con la dimensione virtuale; l'universo cellulare,
sub-atomico, i quanta, sono entita' invisibili al nostro occhio ma sperimentabili
attraverso la nostra immaginazione e la nostra conoscenza.
I luoghi della psiche, della mente, del sogno, sono invece dei non-luoghi nei
quali non si hanno riferimenti e coordinate: appartengono pero' alla sfera dello
sperimentabile.
Al sogno si aggiunge la dimensione del visibile. Il ciberneuta é un abitante
delle frontiere tra il reale e il virtuale.
Noi non percepiamo come immaginiamo. Il teatro quotidiano degli oggetti
fisici non lo sentiamo come i vapori di un sogno, ma rapportiamo
l'immaginazione all'attivita' collegata al processo cognitivo, cioé alla capacita'
di trasformazione delle cose pensate in cose reali e viceversa, adattandoci
plasticamente all'istante presente.
La dimensione virtuale é quindi una traduzione vaporosa del processo di
realta' pragmatica nel processo di realta' fantastica: traduzione catalizzata
dall'immaginazione.
Nel caso della macchina virtuale l'immaginario é offerto da un calcolatore
che crea un non-luogo, ma che al tempo stesso genera un luogo reale. Luogo
reale inteso come tentativo cosciente di acquisire una realta' desiderata
mimando situazioni della realta' pragmatica. Applichiamo una strategia di
simulazione virtuale quando, ad esempio, mimiamo un dialogo con un
interlocutore fisicamente non presente, al fine di ottenere un beneficio
secondario.
Quando progetti nati nella realta' formale - che non ha altre possibilita' se
non quelle caratteristiche della sua struttura - acquistano la fisionomia del
possibile desiderato, avvertiamo un senso di benessere e di liberta' che
testimoniano come di dimensioni virtuali, consciamente o inconsciamente, noi
viviamo frequentemente.
La dimensione virtuale é il riflesso, come in uno specchio, delle nostre
attivita' mentali. La realta' virtuale, invece, é come l'ombra proiettata da un
corpo esposto alla luce. Quando la mente é spenta - ad esempio a causa di
un processo morboso - non si percepiscono piu' ne' ombre, ne' riflessi.
Attraverso la conoscenza informatica la tecnologia virtuale costruisce
un'immersione totale in uno spazio grafico tridimen-sionale nel quale il
soggetto é allo stesso tempo attore e spettatore, riflesso ed ombra. Queste
entita' oggettive sono visibili, sperimentabili e misurabili. L'aggiunta di entita'
oggettive manipolabili prodotte dal calcolatore puo' rendere nulla la nostra
soggezione alle leggi fisiche naturali, tanto da poter ribaltare lo stesso
concetto di fisicita', permettendoci, ad esempio, di penetrare negli oggetti,
nella loro ombra, osservare la loro struttura da una prospettiva reale o
riflessa.
Apparentemente potrebbe sembrare una esplosione dello status della
mente, ma é caratteristica di questa tecnologia anche la partecipazione del
corpo.
Queste proprieta' della realta' virtuale offrono possibilita' di applicazione in
molti campi della conoscenza umana, tra i quali anche la medicina.
Alle recenti conquiste in campo medico ha contribuito in maniera
determinante l'introduzione del calcolatore: basti pensare a tecnologie quali
TAC, RNM, SPECT, PET, potenziali evocati, brain mapping, che consentono
addirittura di esplorare attivita' cerebrali durante l'esecuzione di compiti
mentali. Anche la tecnologia virtuale potra' avere una propria funzione in
questo ambito a patto che, sia sul versante diagnostico sia su quello
terapeutico si producano tecnologie e modelli che abbiano un impatto sociale
utile e il piu' ampio possibile. Inoltre questo impatto scientifico virtuale dovra'
ripercorre, per essere valido, le antiche vie della sperimentazione classica,
utilizzando una cultura nuova e gettando le basi per una nuova conoscenza.
La conoscenza passa attraverso la progettazione e la ripetibilita'
dell'esperienza e si manifesta attraverso la costruzione artificiale, che tende a
riprodurre i fenomeni con modalita' sperimentali. Pertanto la realta' virtuale
offre allo sperimentatore un'opportunita' enorme poiché essa stessa é
espressione dell'artificio.
ESPERIENZA SPERIMENTALE
Quale approccio iniziale alla realta' virtuale abbiamo considerato questa
tecnologia alla stregua di un nuovo farmaco, che deve essere valutato
sperimentalmente per tratteggiare i contorni delle sue potenzialita'.
In collaborazione con la Fondazione Don Gnocchi di Milano abbiamo
condotto una sperimentazione su soggetti sani volontari. Il paradigma
sperimentale era rappresentato da un modello di guida virtuale, con stimoli in
grado di indurre situazioni stressanti nel soggetto. Sono state saggiate alcune
variabili fisiologiche (tempi di reazione, pressione arteriosa, frequenza
cardiaca, frequenza respiratoria, risposte corticali agli stimoli). La rilevazione
di alcune di queste variabili é stata introdotta per valutare la capacita' del
modello di alterare il comportamento fisiologico di base. A tutti i soggetti sono
state rilevate la pressione arteriosa e la frequenza cardiaca prima, durante e
dopo la prova. Le misurazioni prima dell'esperimento hanno permesso di
conoscere le condizioni fisiologiche del soggetto in condizioni basali. Il
confronto tra lo stato basale e le rilevazioni effettuate durante e dopo
l'esperimento ha consentito di evidenziare se nel soggetto si erano verificati o
meno cambiamenti dello stato fisiologico basale.
L'analisi dei dati ha permesso di giungere alle seguenti conclusioni:
1) Vi era una differenza statisticamente significativa tra prima, durante e
dopo la prova, sia della pressione arteriosa che della frequenza cardiaca, con
valori di quest'ultima molto elevati, simili a quelli che si producono durante
uno sforzo fisico intenso.
2) La frequenza respiratoria - rilevata in tre soggetti- era aumentata
durante la prova di guida.
3) Gli stessi tre soggetti, rivalutati con un modello piacevole (un'esperienza
di volo in deltaplano) non presentavano alterazioni della frequenza cardiaca e
della pressione arteriosa, e la frequenza respiratoria era ridotta. In pratica
presentavano un comportamento opposto a quello stressante della guida
virtuale.
Questi dati iniziali indicano che l'esperienza virtuale é in grado di
modificare i parametri fisiologici. Ma perché questa modificazione avvenga é
necessario che gli stimoli abbiano una intensita' tale da alterare l'omeostasi
fisiologica: in caso contrario lo stimolo non assumera' alcuna coloritura
particolare ed il soggetto, con diverse sfumature, restera' nello stato basale
fisiologico.
Pensiamo ad esempio ad una situazione di ira, durante la quale
intervengono modificazioni fisiologiche e comportamentali tali da aumentare
la pressione arteriosa, la frequenza cardiaca, la frequenza respiratoria e la
vascolarizzazione.
La struttura nervosa principe sensibile alle modificazioni fisiologiche, é
l'ipotalamo: esso garantisce all'organismo un discreto grado di variabilita',
compatibile con la soppravvivenza. Quando ad esempio entriamo in una
stanza molto fredda, é lo stesso ipotalamo ad avvertire questa situazione ed a
mettere in atto, attraverso messaggi che giungono sino alla periferia, tutti quei
meccanismi atti ad aumentare la produzione di calore interna all'organismo
(brividi, vasocostrizione periferica). Questo finalismo é in grado di garantire la
sopravvivenza dell'organismo, che altrimenti morirebbe per raffreddamento.
Su questi meccanismi omestatici di base si inseriscono altre regolazioni,
che agiscono in parallelo. Nel caso della temperatura possono essere utilizzati
meccanismi talamici e corticali che agiscono sul mondo esterno, ad esempio:
accendere la caldaia per aumentare la temperatura della stanza.
L'ipotalamo non si limita a regolare la temperatura corporea, ma esercita
la propria influenza anche sul controllo della frequenza cardiaca, della
pressione arteriosa e di altre funzioni dell'organismo. Questa regolazione
interna ipotalamica avviene attraverso tre sistemi principali: il sistema nervoso
autonomo, il sistema endocrino ed il sistema limbico. Quest'ultimo pare essere
implicato nei processi motivazionali ed emotivi.
Alcune parti dell'ipotalamo (i nuclei anteriori) sono considerati parte
integrante il sistema limbico, che é spesso denominato cervello viscerale,
perché, assieme all'ipotalamo, prende parte al mantenimento dell'omeostasi di
base. L'ipotalamo non é l'unica regione del SNC depositaria dei meccanismi
di integrazione preposti allo svolgimento delle varie attivita' autonome e
neuroendocrine: anche la corteccia cerebrale esercita la sua influenza; ad
esempio, con la stimolazione della corteccia orbito-frontale della
circonvoluzione del cingolo si évocano risposte respiratorie, cardiovascolari e
dell'apparato digerente. Ma queste risposte sono meno marcate di quando si
stimola l'ipotalamo. In pratica i circuiti ipotalamici risultano legati ad
innumerevoli altri circuiti, tra i quali la corteccia cerebrale ed il sistema
limbico. Inoltre l'ipotalamo riceve impulsi dai grandi sistemi sensitivi e, per
mezzo di queste connessioni, le risposte evocate dall'analisi delle informazioni
talamo-corticali vengono ad essere parallele a quelle di dominio viscerale
mediate dall'intervento del sistema limbico. Infatti nell'uomo numerose
esperienze di tipo sensoriale ed emozionale sono associate a disordini di tipo
autonomo, come ad esempio tachicardia, ipertensione, rossore, ecc.
Sostenere, con modalita' sperimentale, che il modello virtuale di guida é
stato in grado di modificare parametri fisiologici controllati da alcune strutture
nervose, equivale a dire che l'esperienza virtuale agisce come stimolo sulle
strutture nervose stesse, determinando una loro risposta e quindi producendo
un effetto. Inoltre le risposte dei tre soggetti a stimoli piacevoli o stressanti
suggerisce che, con modelli specifici, si puo' intervenire su tutta una serie di
attivita' fisiologiche, mentali ed emotive, controllabili e modulabili
sperimentalmente.
Se - come sembra - é possibile stimolare le strutture nervose, la
conseguenza logica é tentare l'applicazione della tecnologia virtuale in
patologie che attualmente sembrano offrire, a nostro parere, una possibilita' di
successo, quali lo stato di coma ed una sociopatia quale la tossicomania.
Da parte nostra sarebbe irrazionale proporre soluzioni miracolistiche, ma é
altrettanto irrazionale non valutare in tali patologie - ove non esiste nessuna
formula definitiva - interventi integranti o alternativi a quelli classici, i quali
dovranno prima essere sperimentati e poi criticati.
Con le descrizioni dei modelli che seguiranno non si vuole dimostrare una
teoria, ma suggerire ipotesi particolari che emergono da esperienze
precedenti. Se gli esperimenti che seguiranno sosterranno queste ipotesi,
offriremo agli specialisti dei vari settori una nuova modalita' di intervento
diagnostico e terapeutico.
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