VR: Koszenie umysłów

Fot. Piotr Sokołowski
Za pomocą wirtualnej rzeczywistości da się zmienić sposób, w jaki ludzie myślą i działają. Wypełniając ludzki mózg wirtualnymi doznaniami można leczyć choroby, pobudzać emocje, zmieniać poglądy.

Nazwa „rzeczywistość wirtualna” to pewna przesada. Widok prawdziwego świata zastępowany jest przez obraz wyświetlany z rozdzielczością zdecydowanie zbyt małą, żeby ukryć tworzące go piksele, gogle poważnie ograniczają pole widzenia, a szybkość odświeżania pozostawia wiele do życzenia.

A przecież nie tylko zmysł wzroku jest tym, który zapewnia nam odczuwanie świata: czujemy zapachy, dotyk, ciepło i zimno, ruch powietrza. Mamy czucie proprioceptywne, dzięki któremu wiemy, w jakim położeniu znajduje się nasze ciało. Informacje przekazywane przez wszystkie zmysły pozwalają ludzkiemu mózgowi stworzyć coś, co można nazwać mentalną mapą świata. Informacje, jakich dostarcza VR są w porównaniu z tym wszystkim ubogie. Dowiodły tego badania przeprowadzone na Uniwersytecie stanowym Kalifornii przez zespół pod kierownictwem neurobiologa Mayanka Mehta. Podstawą eksperymentów były uhonorowane Nagrodą Nobla prace trojga naukowców – Johna O’Keefe, May-Britt Moser oraz jej męża, Edvarda Mosera – dotyczące komórek nerwowych, które tworzą w mózgu mapę przestrzenną pozwalającą nam poruszać się w otoczeniu.

Pierwsze badania zaczął O’Keefe, który już w 1971 roku odkrył, że określone grupy komórek nerwowych w hipokampie szczurów wykazywały aktywność w czasie, kiedy szczur był w konkretnych miejscach – określił je mianem komórek miejsca (space cells). Zdał sobie sprawę, że te komórki tworzą rodzaj zapisu owych miejsc, ich odwzorowania, czegoś na kształt mapy. Ponad 30 lat później, w 2005 r., małżeństwo Moserów odkryło tak zwane komórki sieci (grid cells), komórki nerwowe tworzące heksagonalną sieć w korze mózgowej, której aktywność także odwzorowuje aktywność przestrzenną. Wspólnie stanowią one tak zwany „GPS mózgu” – mentalną mapę, dzięki której nawet nie mając wszystkich danych, na przykład idąc po ciemku przez znany pokój, wciąż odnajdujemy się w otoczeniu.

A co się stanie z mózgiem, któremu zafundujemy doświadczenia VR? Jak wówczas poradzi sobie z przestrzenią, odnajdywaniem się w niej i poruszaniem? Otóż jak się okazuje, VR drze „mózgową” mapę na strzępy i wyrzuca przez okno.

Mayank Meht z Uniwersytetu Kalifornii wraz z zespołem przebadał reakcje szczurów na wirtualne, symulowane otoczenie. Będące przedmiotem eksperymentu zwierzęta zostały umieszczone na ruchomej bieżni pozwalającej im na swobodne poruszanie, zamkniętej ze wszystkich stron ogromnym ekranem, na którym wyświetlane były obrazy otoczenia. Reakcje szczurzych neuronów były odczytywane przez wszczepione w mózg sondy o grubości 50-krotnie mniejszej, niż grubość ludzkiego włosa. Jako grupa kontrolna posłużyły szczury wędrujące po identycznie wyglądającym, rzeczywistym pomieszczeniu. Wyniki były zastanawiające.

Podczas, gdy u szczurów eksplorujących fizycznie istniejące pokoje komórki miejsca w hipokampie wykazywały skoordynowaną aktywność powiązaną z lokacją, w której znajdowały się zwierzęta, tworząc klasyczną mentalną mapę, neurony gryzoni zanurzonych w wirtualnej rzeczywistości aktywowały się w sposób wyglądający na zupełnie przypadkowy, nie tworząc żadnego wzoru i nie wykazując powiązania z wirtualnymi miejscami odwiedzanymi przez szczury. Słowem, mimo iż zwierzęta znajdujące się w VR reagowały na otoczenie, tak naprawdę ich mózgi nie miały pojęcia, gdzie są i co się z nimi dzieje!

Meht uważa, że przyczyną jest fakt, że informacje dotyczące odwiedzanych wirtualnych lokalizacji nie były ani kompletne, ani spójne. Poza obrazem nasze zmysły odbierają inne bodźce: zapach, dźwięk, dotyk, temperaturę. W otoczeniu wirtualnym wszystkich tych elementów brakuje, albo nie są zgodne z tym, co dociera do mózgu za pośrednictwem wzroku. To powoduje, że nie będziemy w stanie sprawnie omijać nieistniejących mebli w wirtualnym ciemnym pokoju – nawet, jeśli przedtem wielokrotnie przemierzymy go i dokładnie obejrzymy, a próbując wyjść z będącego tylko konstruktem 3D labiryntu prawdopodobnie po prostu się zgubimy.

Kto wie, może właśnie ta cecha naszego mózgu sprawiła, że bohaterowie filmu „Matrix” nie byli w stanie zaakceptować generowanej maszynowo „rzeczywistości” i szukali wyjaśnienia, co jest nie tak ze światem, w którym żyją? Ale jeśli tak, to dlaczego w ogóle VR na nas działa? Jak to się dzieje, że tak niedoskonała i niekompletna iluzja sprawia, że czujemy jakbyśmy byli gdzie indziej? Otóż, wszystko przez to, że nasz mózg jest strasznym konformistą.

Mózg: „I want to belive”

Mózg nie lubi nowości, nie lubi zmian, nie lubi, żeby coś mu się nie zgadzało. Jest fantastyczny w wybiórczym traktowaniu docierających do niego informacji, starając się za wszelką cenę – także kosztem zupełnego pozbycia się lub przekłamania części z nich – stworzyć spójny obraz sytuacji. Można powiedzieć, że jeśli docierające do mózgu informacje są niekompletne i niespójne, ten samodzielnie, zgodnie z dotychczasowym doświadczeniem uzupełnia braki i dopasowuje niezgadzające się elementy. Słowem, zmyśla, ignoruje prawdę i kłamie. Dlatego właśnie VR działa.

Jak dobrze funkcjonuje to kłamstwo sprawdzają badacze Laboratorium Ludzkich Interakcji Wirtualnych (Virtual Human Interactions Lab, VHIL) na Uniwersytecie Stanforda. Przeprowadzane przez zespół prowadzącej laboratorium Shawnee Baughman eksperymenty odbywają się z wykorzystaniem najlepszego komercyjnie dostępnego sprzętu, takiego jak Oculus Rift czy HTC Vive. Wszystko dzieje się w specjalnie przygotowanym pomieszczeniu wyposażonym w urządzenia pozwalające wzbogacać symulowane środowisko o dźwięki, powiew wiatru czy nawet zapachy.

Flagowym eksperymentem VHIL jest spacer po wirtualnej desce „wiszącej” kilkadziesiąt metrów nad ziemią. Jak się okazuje, tu nie ma mocnych: uczestnicy eksperymentu mimo wiedzy, że tak naprawdę stoją bezpiecznie na podłodze pokoju uniwersyteckiego laboratorium, reagują zawsze tak samo – ich puls przyspiesza, ciśnienie krwi wzrasta, a pobudzone adrenaliną mięśnie spinają się. Na skórze pojawia się pot, u wielu osób występują problemy z utrzymaniem równowagi. Niektórzy proszą, żeby ich stamtąd zdjąć. Niektórzy krzyczą.

Jak z chęcią dowodzi Baughman, zanurzenie w wirtualnej rzeczywistości jest tym skuteczniejsze, na im więcej zmysłów oddziałuje przygotowana symulacja, jednak mózg jest gotów zaakceptować nawet bardzo prymitywny konstrukt, a potem zmusić ciało do działania oraz samemu funkcjonować w taki sposób, jakby był on całkowicie realny.

Wygląda na to, że w postaci VR dostaliśmy klucz do tylnych drzwi do naszej świadomości i podświadomości. Łatwo sobie wyobrazić, jakie mogą być konsekwencje.

Trzeba się bać, strach uleczy duszę

„Nie wolno się bać, strach zabija duszę” – tak brzmi fragment „Litanii przeciwko strachowi”, pochodzącej z „Diuny”, kultowej książki SF Franka Herberta. Niestety, większość ludzi nie ma nadludzkich umiejętności panowania nad swoimi emocjami, jakie prezentowały opisane tam członkinie zakonu Bene Geserit i na ekstremalne sytuacje takie jak śmierć towarzyszy broni, zranienie, nagłe zagrożenie życia reaguje po ludzku – przerażeniem, które wypala w psychice trwały ślad. Na będące skutkiem takich przeżyć symptomy składające się na Zespół Stresu Pourazowego lub PTSD (ang. Posttraumatic Stress Disorder), który dotyka co roku tysiące służących w strefie walk żołnierzy czy biorących udział w strzelaninach policjantów nie ma skutecznego lekarstwa. Jedyną terapią, której pozytywne działanie jest dobrze udokumentowane pozostaje przepracowanie z pacjentem zdarzenia, które wywołało stres. Oznacza to powrót w wyobraźni do tamtego miejsca i czasu, a potem opowiadanie o swoich uczuciach i rozmowy z terapeutą. Niestety, wbrew pozorom to wcale nie jest łatwe. Dotknięci PTSD nie tylko często nie chcą, ale w wielu przypadkach nawet nie potrafią świadomie wrócić to wydarzeń, które przyprawiły ich o traumę. Tymczasem rzeczywiste, głębokie zaangażowanie jest warunkiem koniecznym dla skuteczności terapii. Albert „Skip” Rizzo, psycholog kliniczny i profesor psychiatrii Uniwersytetu Południowej Kalifornii uznał, że to doskonała okazja, żeby wykorzystać tylne wejście do mózgu, jakie daje VR.

Profesor Rizzo przeprowadził projekt obejmujący zaprojektowanie i wypróbowanie w praktyce wirtualnego środowiska pozwalającego poszkodowanym żołnierzom ponownie znaleźć się w miejscu, gdzie przeżyli stres pola walki – w Iraku lub Afganistanie. Żeby nie wyważać otwartych drzwi i nie wydawać niepotrzebnie pieniędzy, jego zespół zaadaptował do projektu… grę „Full Spectrum Warrior”. Miało to bardzo wiele sensu, gdyż gra ta bazuje na procedurach i treningu armii amerykańskiej, a zawarte w niej scenariusze, tereny oraz modele sprzętu i wyposażenia są bardzo zbliżone do rzeczywiście używanych w wojsku Stanów Zjednoczonych. Oprogramowanie zapewniało więc bardzo realnie wyglądające środowisko i możliwość zaprogramowania misji pozwalających odtworzyć różnorodne sytuacje z Iraku lub Afganistanu. Jednak „Skip” postanowił pójść o krok dalej. Jak opowiadał podczas konferencji Mindshare LA 2014, o ile kierowanie pojazdem za pomocą gamepada jest w miarę naturalne, o tyle w scenariuszach obejmujących patrole piesze pad wydawał się nie na miejscu i przeszkadzał pacjentom wczuć się w sytuację. Dlatego zamiast zwykłego gamepada, poddawani terapii żołnierze dostawali do rąk repliki karabinków M4, wyposażone w doczepione kontrolery.

Pionierskie badania profesora Rizzo były wspierane z wielu stron – dużą solidarnością wykazała się też branża technologiczna, a zwłaszcza bardzo zaangażowany w rozwój wszelkich zastosowań technologii VR Intel, który wraz partnerami takimi jak Dell czy Valve wspierał zespól sprzętem i wiedzą.

Zespół profesora Rizzo odniósł sukces: dzięki konfrontacji z odtworzonym w środowisku VR źródłem swoich lęków aż 16 z 20 biorących udział w projekcie pacjentów odnotowało bardzo poważną, trwałą poprawę.

Jak przejść milę w cudzych butach

Możliwość tak głębokiego zaangażowania dzięki wirtualnej rzeczywistości nie umknęła uwadze wspomnianego już zespołu Shawnee Baughman. Typowy problem z pokonywaniem swoich uprzedzeń i stereotypów polega na tym, że niezmiernie trudno jest wyjść poza swój własny punkt widzenia. W większości przypadków dopiero doświadczenie pewnych sytuacji może dać ludziom zrozumienie tego, co czują inni, także znajdujący się w tego typu sytuacji. Rzecz nie do osiągnięcia bez zastosowania „tylnego wejścia” do mózgu, ale jeśli zastosuje się VR, można spróbować niemożliwego. Pomysł, który postanowili wypróbować naukowcy z uniwersytetu Stanforda polegał na tym, żeby przekonać biorących udział w eksperymencie ochotników, że są kimś innym – a potem sprawdzić, co się zmieniło w ich postrzeganiu świata.

Każdy z ochotników po założeniu zestawu VR znajdował się w wirtualnym pokoju z ogromnym lustrem, w którym mógł obserwować wirtualnego siebie, czyli przedstawiającego go awatara. Awatar poruszał się dokładnie tak, jak eksperymentator, zapewniając mu poczucie tożsamości, jednak wyglądał zupełnie inaczej. W eksperymencie naukowcy „wcielali” studentów w osoby starsze, przeciwnej płci albo o odmiennym kolorze skóry, a następnie wprowadzali do wirtualnego pokoju kolejne postacie, które z poddawanym badaniu studentem wchodziły w różne interakcje. Efektem kilkukrotnego wcielania się w role innych była mierzalna zmiana w nastawieniu badanego. Większość biorących udział w eksperymencie studentów wykazywała znacznie większe zrozumienie dla innych, wyrażające się między innymi zmianą w sposobie opisywania tych osób, a także większą gotowością do pomocy i mniejszym poziomem agresji.

Takie zastosowanie rzeczywistości wirtualnej wyszło już poza mury uniwersyteckich laboratoriów. Alexandra Ivanovitch, finalistka konkursu Xprize Visioneers uruchomiła startup, którego celem jest rozwijanie aplikacji mobilnych, które z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości pomagałyby zwalczać uprzedzenia rasowe u funkcjonariuszy policji. Teoretyczne podstawy jej przedsięwzięcia oparte są na pracach Mela Slatera z Uniwersytetu Barcelońskiego. Wykorzystując podobne środowisko VR jak jego koledzy z drugiej strony Atlantyku, prowadził on udane eksperymenty, mające zmniejszyć uprzedzenia rasowe. Ivanovitch przekonała już do swojej wizji burmistrza Los Angeles, podpisała też kontrakt z amerykańską National Police Foundation i ma nadzieję wkrótce uruchomić pilotażowy projekt.

Konkretnymi zmianami na lepsze, jakie pojawiły się dzięki wykorzystaniu „programowania” przez VR może pochwalić się też Chris Milk – artysta filmowiec, autor teledysków dla takich sław jak Kanye West, U2 czy Johnny Cash. Jego przygotowany w technologii 360 stopni i wyświetlany za pomocą gogli VR obraz „Clouds over Sidra” („Chmury nad Sidrą”) stawia widza w roli towarzysza 12-letniej syryjskiej dziewczynki, Sidry, przeżywającej dzień w obozie dla uchodźców w Jordanii. Film został pokazany uczestnikom Światowego Forum Ekonomicznego w Davos w 2015 roku i jak twierdzi Milk „wywarł na nich wrażenie”. Wkrótce potem pod egidą Narodów Zjednoczonych powstały kolejne filmy-doświadczenia VR, mające pomóc mieszkańcom pierwszego świata naprawdę poczuć, jak bardzo potrzebna jest ich pomoc: Liberia podczas epidemii Eboli, trudy życia w strefie Gazy, Burundi zalane uchodźcami z republiki Kongo. Według NZ, filmy te, nazywane „opowieściami  rzeczywistości wirtualnej” (virtual reality storytelling) przynoszą rzeczywiste korzyści, zwiększając zaangażowanie w pomoc potrzebującym.

Co ciekawe jednak, na nasz mózg za pośrednictwem VR działać może znacznie więcej niż tylko wymuszenie prostego mechanizmu identyfikacji grupowej i uruchamianej przez nią empatii, którą mamy ewolucyjnie wbudowaną jako część tak zwanego doboru krewniaczego. W grę wchodzi „hakowanie” świadomości zupełnie innego rodzaju.

Kiedy stajesz się superczłowiekiem, a rząd jak zwykle knuje

Tu po raz kolejny przyjdzie nam wrócić do eksperymentów prowadzonych w VHIL w Stanford University. Jednym z ciekawszych jest  „eksperyment z lataniem”. Na czym polegał i jak przebiegał?

Zespół Shawnee Baughman przygotował wirtualną scenerię przedstawiającą wielkie, kompletnie opustoszałe miasto. Badani przemieszczali się w cyfrowej rzeczywistości nad tym miastem na dwa sposoby: studenci z grupy eksperymentalnej – latając niczym Superman, a członkowie grupy kontrolnej – w wirtualnym helikopterze. I jedni i drudzy mogli w pełni swobodnie decydować o swoich ruchach, przemieszczając się tam, gdzie mieli ochotę, a podczas lotu nad miastem każdy biorący udział w eksperymencie trafiał na porzucone, płaczące dziecko. Dokładnie wszyscy uczestnicy, niezależnie od przynależności do grupy podejmowali decyzję o podleceniu do dziecka i o uratowaniu go poprzez zabranie z miasta. Mimo że wszystkie działania badanych wydają się takie same, w tle działa się magia rzeczywistości wirtualnej, czy raczej, magia wirtualnej psychomanipulacji. Otóż w przeprowadzonych po eksperymencie badaniach obejmujących zarówno ankiety, jak i kolejne eksperymenty, członkowie grupy badawczej wykazywali się wyraźnie zwiększoną w stosunku do grupy kontrolnej gotowością do niesienia pomocy i szybkością podejmowania decyzji o jej udzieleniu. Jak się okazało, doświadczenie posiadania supermocy zmieniało sposób myślenia badanych, a efekt utrzymywał się także po ustaniu samego doświadczenia.

Zarówno ten eksperyment, jak i poprzednie demonstrują, że możliwe jest sterowanie zachowaniem ludzi poprzez kierowanie postrzeganiem samego siebie w stosunku do otoczenia i dostarczenie konkretnych wzorców, a wszystko to z wykorzystaniem wirtualnego środowiska. W przypadku badań profesor Baughman zmiany następowały w stronę większej empatii i wzmocnienia chęci niesienia pomocy, jednak z dużą dozą pewności można założyć, że w podobnych jednostkach badawczych finansowanych i kierowanych przez agendy rządowe różnych krajów trwają analogiczne badania nad osiągnięciem przeciwnych rezultatów: zwiększenia agresji, obniżenia poziomu empatii, zmniejszenia oporów przed czynieniem krzywdy innym ludziom. W rękach wojska technologia manipulacji mózgiem poprzez „tylne drzwi” jaki otwiera VR może stać się narzędziem do rozwiązania największego kłopotu większości armii: ludzie nie chcą zabijać innych ludzi i skłonienie ich do tego wymaga sporo wysiłku w postaci indoktrynacji czy szkolenia do ślepego wykonywania rozkazów. Dobrą ilustracją problemu może być odcinek trzeciego sezonu serialu „Black Mirror”, w którym osią fabuły jest właśnie przełamywanie za pomocą technologii naturalnego człowieczeństwa żołnierzy, żeby pozbawić ich wątpliwości i uczynić skuteczniejszymi.

VR dokonuje cudu

Żeby nie kończyć jednak na ponurą nutę, warto opowiedzieć o jeszcze jednym przypadku, w którym dzięki rzeczywistości wirtualnej udało się oszukać mózg i dokonać niemożliwego.

Walk Again Project, międzynarodowa organizacja badawcza non-profit stawiająca sobie za cel przywracanie sprawności ludziom sparaliżowanym prowadzi eksperymentalne kuracje, których niezwykle istotnym elementem jest rzeczywistość wirtualna. Chodzi o to, żeby przekonać mózg, że powinien posługiwać się nogami. Mimo, że połączenia nerwowe pomiędzy mózgiem a kończynami dolnymi nie zostały przerwane, a jedynie uszkodzone, zostały one niejako zapomniane.

„Patrząc na aktywność mózgową pacjentów zaraz po przybyciu do nas mogliśmy stwierdzić całkowity brak jakichkolwiek impulsów, kiedy poprosiliśmy ich o wyobrażenie sobie chodzenia. Tak, jakby mózg wymazał samą ideę poruszania się przez chód.” – mówi doktor Miguel Nicolelis, prowadzący programu badawczego Uniwersytetu Karoliny Północnej. Dlatego pierwszym etapem kuracji jest umieszczenie pacjenta w środowisku VR, gdzie uczy się on używać mózgu do kontrolowania swojego awatara i zmuszenia go do chodzenia po boisku. Ważnym elementem była specjalnie zaprojektowana koszulka z długim rękawem, wyposażona w silniki zapewniające wrażenia zwrotne i symulująca odczucie dotykania ziemi. W efekcie, całość umożliwiała spowodowanie sytuacji, w której ręce służyły za kończyny fantomowe, symulując aktywność nóg i stymulując tym samym mózg do pracy. Przypominając mu, jak się ich używa. Dzięki symulacji w VR przekonujemy mózg, że kontroluje nogi, a ten jest w stanie naprawdę zacząć odbudowywać zatarte połączenia nerwowe. Kolejne kroki terapii obejmują stymulację kończyn poprzez chodzenie w egzoszkielecie sterowanym bezpośrednio impulsami z mózgu, co pozwala dostarczać systemowi nerwowemu nowych bodźców i pobudzać go do pracy. Potem i zaczyna się powolny powrót czucia i władzy w nogach. Każdy z pacjentów, którzy przeszli przez tę eksperymentalną kurację, odzyskiwał je w innym tempie, ale diametralna poprawa pojawiła się u wszystkich poddanych terapii.

Wszystkie przeprowadzone eksperymenty dowodzą, że VR ma wpływ na to, co dzieje się w naszej głowie. I jak widać wirtualna rzeczywistość faktycznie może być „tylnym wejściem” do ludzkiego mózgu. Może w nim namieszać i poukładać na nowo. Nie zawsze tak, jakbyśmy sobie tego życzyli, a czasami jednak przynosząc wiele dobrego. Wiele więc zależy od tego, kogo przez to „tylne wejście” wpuścimy. Dlatego warto wcześniej zapytać „kto tam?”. | CHIP