Использование иммерсивных виртуальных сред для обучения и социализации детей с расстройством аутистического спектра
- Авторы: Кугуракова В.В.1, Гузельбаева Г.Я.1,2, Садретдинова Э.А.1, Болтушкин А.А.1
-
Учреждения:
- Казанский федеральный (Приволжский) университет
- Казанский государственный медицинский университет
- Выпуск: Том 105, № 5 (2024)
- Страницы: 782-796
- Тип: Обзоры
- URL: https://ogarev-online.ru/kazanmedj/article/view/266015
- DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ593044
- ID: 266015
Цитировать
Аннотация
Исследовательский интерес авторов статьи направлен на развитие детей дошкольного возраста с расстройством аутистического спектра и возможности технологий виртуальной реальности для обучения и развития детей в игровой среде. Сделан обзор статей, опубликованных в рецензируемых журналах и размещённых в базе данных Scopus и поисковой системе по научным публикациям Google Scholar за последние 10 лет. Цель обзора — выявление международного исследовательского опыта относительно влияния виртуальных сред и аппаратного обеспечения на детей с расстройством аутистического спектра, их потенциальной эффективности, рекомендуемых условий и ограничений применения виртуальной реальности для социальной адаптации, развития коммуникативных, когнитивных и мотивационных навыков. Проанализированные в обзоре статьи сконцентрированы на изучении следующих вопросов: возможности и результаты применения разных типов технологий виртуальной реальности для развития у детей с аутизмом различных навыков и способностей; использование виртуальной реальности для работы с проблемами и рисками; а также особенности, ограничения и безопасность использования гарнитур для виртуальной реальности детьми с расстройством аутистического спектра. Рекомендовано использование иммерсивной виртуальной среды для детей с аутизмом при следующих условиях: присутствие близких и доверенных людей (воспитателей или родителей), наличие реальных игровых объектов для переключения детей после выхода из виртуальной среды и отвлечения внимания от возможных негативных эффектов использования гаджетов, продолжение общения с ребёнком после сеанса виртуальной реальности в обычном физическом пространстве для практики обучаемого навыка, конкретные временные пределы пребывания в виртуальной среде и др. Сделан вывод о том, что результаты применения технологий виртуальной реальности остаются противоречивыми, однако валидные данные научных исследований позволяют утверждать, что использование иммерсивных виртуальных сред приемлемо, может быть эффективным для обучения детей с расстройством аутистического спектра и при соблюдении определённых условий адекватно ими воспринимается.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Влада Владимировна Кугуракова
Казанский федеральный (Приволжский) университет
Email: vlada.kugurakova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1552-4910
SPIN-код: 2678-6374
Scopus Author ID: 57188740334
ResearcherId: C-3357-2016
канд. тех. наук, доц., каф. программной инженерии, ст. науч. сотр., научно-исследовательская лаборатория Digital Media Lab, Институт информационных технологий и интеллектуальных систем
Россия, г. КазаньГузель Яхиевна Гузельбаева
Казанский федеральный (Приволжский) университет; Казанский государственный медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: Guzel.Guzelbaeva@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9123-1124
SPIN-код: 1071-2009
Scopus Author ID: 57219126341
ResearcherId: ABF-6952-2020
канд. соц. наук, доц., ст. науч. сотр., научно-исследовательская лаборатория Digital Media Lab, Институт информационных технологий и интеллектуальных систем; доц., каф. истории, философии и социологии
Россия, г. Казань; г. КазаньЭльвира Азгамовна Садретдинова
Казанский федеральный (Приволжский) университет
Email: balan7@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8808-6205
SPIN-код: 3842-7763
канд. псих. наук, доц., зав., спец. детский сад для детей с РАС «Мы вместе» Казанского федерального университета; доц., каф. дошкольного образования, Институт психологии и образования
Россия, г. КазаньАнтон Александрович Болтушкин
Казанский федеральный (Приволжский) университет
Email: boltushkinalex@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-8519-0306
мл. науч. сотр., научно-исследовательская SIM-лаборатория симуляционных технологий в биомедицине, Институт информационных технологий и интеллектуальных систем
Россия, г. КазаньСписок литературы
- Lorenzo G., Lledó A., Pomares J., Roig R. Design and application of an immersive virtual reality system to enhance emotional skills for children with autism spectrum disorders // Computers & Education. 2016. Vol. 98. P. 192–205. doi: 10.1016/j.compedu.2016.03.018
- Maenner M.J., Warren Z., Williams A.R., et al. Prevalence and characteristics of autism spectrum disorder among children aged 8 years — autism and developmental disabilities monitoring network, 11 sites, United States, 2020 // MMWR Surveill Summ. 2023. Vol. 72, N. 2. P. 1–14. doi: 10.15585/MMWR.SS7202A1
- Fombonne E., MacFarlane H., Salem A.C. Epidemiological surveys of ASD: Advances and remaining challenges // J Autism Dev Disord. 2021. Vol. 51. P. 4271–4290. doi: 10.1007/s10803-021-05005-9
- Keshav N.U., Vahabzadeh A., Abdus-Sabur R., et al. Longitudinal socio-emotional learning intervention for autism via smartglasses: qualitative school teacher descriptions of practicality, usability, and efficacy in general and special education classroom settings // Education in Science. 2018. Vol. 8, N. 3. P. 107. doi: 10.3390/educsci8030107
- Zeidan J., Fombonne E., Scorah J., et al. Global prevalence of autism: A systematic review update // Autism Res. 2022. Vol. 15, N. 5. P. 778–790. doi: 10.1002/aur.2696
- Аналитическая справка о состоянии образования обучающихся с расстройствами аутистического спектра в субъектах Российской Федерации в 2022 году, ФРЦ РАС. Режим доступа: https://autism-frc.ru/education/monitoring/1509 Дата обращения: 07.11.2023.
- Хаустов А.В., Шумских М.А. Тенденции включения детей с РАС в систему общего образования: результаты Всероссийского мониторинга // Аутизм и нарушения развития. 2023. Т. 21, № 3. С. 5–17. doi: 10.17759/autdd.2023210301
- Solmi M., Song M., Yon D.K., et al. Incidence, prevalence, and global burden of autism spectrum disorder from 1990 to 2019 across 204 countries // Mol Psychiatry. 2022. Vol 27, N 10. P. 4172–4180. doi: 10.1038/s41380-022-01630-7
- Lord C., Elsabbagh M., Baird G., Veenstra-Vanderweele J. Autism spectrum disorder // Lancet. 2018. Vol. 392, N. 10146. P. 508–520. doi: 10.1016/S0140-6736(18)31129-2
- Hume K., Steinbrenner J.R., Odom S.L., et al. Evidence-based practices for children, youth, and young adults with autism: Third generation review // J Autism Dev Disord. 2021. Vol. 51. P. 4013–4032. doi: 10.1007/s10803-020-04844-2
- Черенёва Е.А., Беляева О.Л., Стоянова И.Я. Актуальные подходы дифференциальной диагностики расстройств аутистического спектра и сходных состояний // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Гуманитарные науки. 2022. Т. 15, № 3. С. 381–389. doi: 10.17516/1997–1370–0475
- Da Silva A.L., Bissaco M.A.S. Educational platform for support in the experience, communication and behavior of children with autism spectrum disorder // Research on Biomedical Engineering. 2022. Vol. 38. P. 701–731. doi: 10.1007/s42600-022-00203-5
- Bakhtiarvand M. The impact of augmented reality on the social skills of children with high functioning autism // RISS Journal. 2021. Vol. 2, N. 2. P. 156–160. doi: 10.47175/rissj.v2i2.227
- Lledó G.L., Lledó A., Gilabert-Cerdá A., et al. The use of augmented reality to improve the development of activities of daily living in students with ASD // Educ Inf Technol. 2022. Vol. 27. P. 4865–4885. doi: 10.1007/s10639-021-10805-8
- Maye M., Sanchez V.E., Stone-MacDonald A., Carter A.S. Early interventionists’ appraisals of intervention strategies for toddlers with autism spectrum disorder and their peers in inclusive childcare classrooms // J Autism Dev Disord. 2020. Vol. 50, N. 11. P. 4199–4208. doi: 10.1007/s10803-020-04456-w
- Cox D.J., Brown T., Ross V., et al. Can youth with autism spectrum disorder use virtual reality driving simulation training to evaluate and improve driving performance? An exploratory study // J Autism Dev Disord. 2017. Vol. 47, N. 8. P. 2544–2555. doi: 10.1007/s10803-017-3164-7
- Ledbetter-Cho K., Lang R., Davenport K., et al. Behavioral skills training to improve the abduction-prevention skills of children with autism // Behav Anal Pract. 2016. Vol. 9, N. 3. P. 266–270. doi: 10.1007/s40617-016-0128-x
- McCleery J.P., Zitter A., Solórzano R., et al. Safety and feasibility of an immersive virtual reality intervention program for teaching police interaction skills to adolescents and adults with autism // Autism Res. 2020. Vol. 13, N. 8. P. 1418–1424. doi: 10.1002/aur.2352
- Miller I.T., Wiederhold B.K., Miller C.S., Wiederhold M.D. Virtual reality air travel training with children on the autism spectrum: A preliminary report // Cyberpsychol Behav Soc Netw. 2020. Vol. 23, N. 1. P. 10–15. doi: 10.1089/cyber.2019.0093
- Tychsen L., Foeller P. Effects of immersive virtual reality headset viewing on young children: Visuomotor function, postural stability, and motion sickness // Am J Ophthalmol. 2020. N. 209. P. 151–159. doi: 10.1016/j.ajo.2019.07.020
- Kenwright B. Virtual reality: ethical challenges and dangers // IEEE Technol Soc Mag. 2018. Vol. 37, N. 4. P. 20–25. doi: 10.1109/MTS.2018.2876104
- Lan Y.-J., Hsiao I.Y., Shih M.F. Effective learning design of game-based 3D virtual language learning environments for special education students // Journal of Educational Technology & Society. 2018. Vol. 21, N. 3. P. 213–227.
- Newbutt N., Bradley R., Conley I. Using virtual reality head-mounted displays in schools with autistic children: Views, experiences, and future directions // Cyberpsychol Behav Soc Netw. 2020. Vol. 23, N. 1. P. 23–33. doi: 10.1089/cyber.2019.0206
- Malihi M., Nguyen J., Cardy R.E., et al. Short report: Evaluating the safety and usability of head-mounted virtual reality compared to monitor-displayed video for children with autism spectrum disorder // Autism. 2020. Vol. 24, N. 7. P. 1924–1929. doi: 10.1177/1362361320934214
- Sobel K. Immersive media and child development: Synthesis of a cross-sectoral meeting on virtual, augmented, and mixed reality and young children. Future of Childhood. New York: Joan Ganz Cooney Center at Seasame Workshop, 2019. 41 p.
- Vidhusha S., Divya B., Kavitha A., et al. Cognitive attention in autism using virtual reality learning tool. In: IEEE 18th International Conference on Cognitive Informatics & Cognitive Computing (ICCI*CC). 2019. P. 159–165. doi: 10.1109/ICCICC46617.2019.9146086
- Kaimara P., Oikonomou A., Deliyannis I. Could virtual reality applications pose real risks to children and adolescents? A systematic review of ethical issues and concerns // Virtual Real. 2022. N. 26. P. 697–735. doi: 10.1007/s10055-021-00563-w
- Roper T., Millen-Dutka L., Cobb S., Patel H. Collaborative virtual environment to facilitate game design evaluation with children with ASC // International Journal of Human-Computer Interaction. 2019. Vol. 35, N. 8. P. 692–705. doi: 10.1080/10447318.2018.1550179
- Boo C., Alpers-Leon N., McIntyre N., et al. Conversation during a virtual reality task reveals new structural language profiles of children with ASD, ADHD, and comorbid symptoms of both // J Autism Dev Disord. 2022. Vol. 52, N. 7. P. 2970–2983. doi: 10.1007/s10803-021-05175-6
- Fornasari L., Chittaro L., Ieronutti L., et al. Navigation and exploration of an urban virtual environment by children with autism spectrum disorder compared to children with typical development // Research in Autism Spectrum Disorders. 2013. Vol. 7, N. 8. P. 956–965. doi: 10.1016/j.rasd.2013.04.007
- Ke F., Moon J. Virtual collaborative gaming as social skills training for high-functioning autistic children // Br J Educ Technol. 2018. Vol. 49, N. 4. P. 728–741. doi: 10.1111/bjet.12626
- Nathanson A.I. Sleep and technology in early childhood // Psychiatr Clin North Am. 2024. Vol. 47, N. 1. P. 15–26. doi: 10.1016/j.psc.2023.06.002
- Wolde A., Aydiko A. Sleep quality among adolescents and its relation to inhalant, khat, and internet use, and physical illness: A community-based exploratory cross-sectional study // Global Pediatric Health. 2022. N. 9. P. 1–11. doi: 10.1177/2333794X221125075
- Alanko D. The health effects of video games in children and adolescents // Pediatr Rev. 2023. Vol. 44, N. 1. P. 23–32. doi: 10.1542/pir.2022-005666
- Kowal M., Conroy E., Ramsbottom N., et al. Gaming your mental health: A narrative review on mitigating symptoms of depression and anxiety using commercial video games // JMIR Serious Games. 2021. Vol. 9, N. 2. P. e26575. doi: 10.2196/26575
- Clay C.J., Schmitz B.A., Balakrishnan B., et al. Feasibility of virtual reality behavior skills training for preservice clinicians // J Appl Behav Anal. 2021. Vol. 54, N. 2. P. 547–565. doi: 10.1002/jaba.809
- Dechsling A., Shic F., Zhang D., et al. Virtual reality and naturalistic developmental behavioral interventions for children with autism spectrum disorder // Res Dev Disabil. 2021. N. 111. P. 103885. doi: 10.1016/j.ridd.2021.103885
- Genova H.M., Lancaster K., Morecraft J., et al. A pilot RCT of virtual reality job interview training in transition-age youth on the autism spectrum // Research in Autism Spectrum Disorders. 2021. N. 89. P. 101878. doi: 10.1016/j.rasd.2021.101878
- Johnston D., Egermann H., Kearney G. SoundFields: A virtual reality game designed to address auditory hypersensitivity in individuals with autism spectrum disorder // Applied Sciences. 2020. Vol. 10, N. 9. P. 2996. doi: 10.3390/app10092996
- Johnston D., Egermann H., Kearney G. The use of binaural based spatial audio in the reduction of auditory hypersensitivity in autistic young people // Int J Environ Res Public Health. 2022. Vol. 19, N. 19. P. 12474. doi: 10.3390/ijerph191912474
- Maskey M., Lowry J., Rodgers J., et al. Reducing specific phobia/fear in young people with autism spectrum disorders (ASDs) through a virtual reality environment intervention // PloS One. 2014. Vol. 9, N. 7. P. e100374. doi: 10.1371/journal.pone.0100374
- Smith M.J., Sherwood K., Ross B., et al. Virtual interview training for autistic transition age youth: A randomized controlled feasibility and effectiveness trial // Autism. 2021. Vol. 25, N. 6. P. 1536–1552. doi: 10.1177/1362361321989928
- Ahmad Lawan A., Ibrahim Yarima K., Ibrahim Usman H., et al. A systematic literature review on the efficacy of emerging computer technologies in inclusive education for students with autism spectrum disorder // OBM Neurobiol. 2023. Vol. 7, N. 2. P. 172. doi: 10.21926/obm.neurobiol.2302172
- Charlton C.T., Kellems R.O., Black B., et al. Effectiveness of avatar-delivered instruction on social initiations by children with Autism Spectrum Disorder // Research in Autism Spectrum Disorders. 2020. N. 71. P. 101494. doi: 10.1016/j.rasd.2019.101494
- Li J., Zheng Z., Chai Y., et al. FaceMe: An agent-based social game using augmented reality for the emotional development of children with autism spectrum disorder // Int J Hum Comput Stud. 2023. Vol. 175. P. 103032. doi: 10.1016/j.ijhcs.2023.103032
- Rosenbloom R., Mason R.A., Wills H.P., Mason B.A. Technology delivered self-monitoring application to promote successful inclusion of an elementary student with autism // Assist Technol. 2016. Vol. 28, N. 1. P. 9–16. doi: 10.1080/10400435.2015.1059384
- Maskey M., McConachie H., Rodgers J., et al. An intervention for fears and phobias in young people with autism spectrum disorders using flat screen computer-delivered virtual reality and cognitive behaviour therapy // Research in Autism Spectrum Disorders. 2019. N. 59. P. 58–67. doi: 10.1016/j.rasd.2018.11.005
- Zhao W., Xu S., Zhang Y., et al. The application of extended reality in treating children with autism spectrum disorder // Neurosci Bull. 2024. Vol. 40. P. 1189–1204. doi: 10.1007/s12264-024-01190-6
- Dechsling A., Orm S., Kalandadze T., et al. Virtual and augmented reality in social skills interventions for individuals with autism spectrum disorder: A scoping review // J Autism Dev Disord. 2022. Vol. 52, N. 11. P. 4692–4707. doi: 10.1007/s10803-021-05338-5
- Kumazaki H., Warren Z., Swanson A., et al. Brief report: Evaluating the utility of varied technological agents to elicit social attention from children with autism spectrum disorders // J Autism Dev Disord. 2019. Vol. 49, N. 4. P. 1700–1708. doi: 10.1007/s10803-018-3841-1
- Lorenzo G., Lledó A., Arráez-Vera G., Lorenzo-Lledó A. The application of immersive virtual reality for students with ASD: A review between 1990–2017 // Education and Information Technologies. 2019. Vol. 24, N. 1. P. 127–151. doi: 10.1007/s10639-018-9766-7
- Mosher M.A., Carreon A.C., Craig S.L., Ruhter L.C. Immersive technology to teach social skills to students with autism spectrum disorder: A literature review // Review Journal of Autism Disorders. 2022. N. 9. P. 334–350. doi: 10.1007/s40489-021-00259-6
- Guo Y., Liu H., Sun Y., Ren Y. Virtual human pose estimation in a fire education system for children with autism spectrum disorders // Multimedia Syst. 2024. Vol. 30, N. 2. P. 84. doi: 10.1007/s00530-024-01274-3
- Bailey B., Bryant L., Hemsley B. Virtual reality and augmented reality for children, adolescents, and adults with communication disability and neurodevelopmental disorders: A systematic review // Rev J Autism Dev Disord. 2022. N. 9. P. 160–183. doi: 10.1007/s40489-020-00230-x
- Mesa-Gresa P., Gil-Gómez H., Lozano-Quilis J.A., Gil-Gómez J.A. Effectiveness of virtual reality for children and adolescents with autism spectrum disorder: An evidence-based systematic review // Sensors. 2018. Vol. 18, N. 8. P. 2486. doi: 10.3390/s18082486
- Mac Carthaigh S. Beyond biomedicine: Challenging conventional conceptualisations of autism spectrum conditions // Disabil Soc. 2020. Vol. 35, N. 1. P. 52–66. doi: 10.1080/09687599.2019.1605884
- Späth E.M.A., Jongsma K.R. Autism, autonomy, and authenticity // Med Health Care and Philos. 2020. N. 23. P. 73–80. doi: 10.1007/s11019-019-09909-3
- Мухарямова Л., Савельева Ж., Кузнецова И., Гарапшна Л. Аутизм в России: противоречивое поле диагностики и статистики // Журнал исследований социальной политики. 2021. Т. 19, № 3. С. 437–450. doi: 10.17323/727-0634-2021-19-3-437-450
- McDonald T.A.M., Lalani S., Chen I., et al. Appropriateness, acceptability, and feasibility of a neurodiversity-based self-determination program for autistic adults // J Autism Dev Disord. 2023. Vol. 53, N. 8. P. 2933–2953. doi: 10.1007/s10803-022-05598-9
- Lorenzo G., Gómez-Puerta M., Arráez-Vera G., Lorenzo-Lledó A. Preliminary study of augmented reality as an instrument for improvement of social skills in children with autism spectrum disorder // Educ Inf Technol. 2019. N. 24. P. 181–204. doi: 10.1007/s10639-018-9768-5
- Parsons T.D. Neuroethics in educational technology: Keeping the brain in mind when developing frameworks for ethical decision-making: Learning in the age of emerging technologies. In: Parsons T., Lin L., Cockerham D. (eds). Mind, brain and technology: Learning in the age of emerging technologies. Springer, 2019. p. 195–209. doi: 10.1007/978-3-030-02631-8_11
- Cooper J.O., Heron T.E., Heward W.L. Applied behavior analysis. 3rd edition. Hoboken, NJ: Pearson Education, 2019. 752 p.
- American Psychiatric Association. Diagnostic and statistical manual of mental disorders. 5th Edition. Arlington, VA: American Psychiatric Association, 2013. Режим доступа: https://psychiatryonline.org/doi/book/10.1176/appi.books.9780890425596 Дата обращения: 30.01.2024. doi: 10.1176/appi.books.9780890425596
- Tseng A., Biagianti B., Francis S.M., et al. Social cognitive interventions for adolescents with autism spectrum disorders: A systematic review // J Affect Disord. 2020. N. 274. P. 199–204. doi: 10.1016/j.jad.2020.05.134
- Van Pelt B.J., Nijman S.A., van Haren N.E.M., et al. Dynamic interactive social cognition training in virtual reality (DiSCoVR) for adults with autism spectrum disorder: A feasibility study // Research in Autism Spectrum Disorders. 2022. N. 96. P. 102003. doi: 10.1016/j.rasd.2022.102003
- Mukhamedshina Y.O., Fayzullina R.A., Nigmatullina I.A., et al. Health care providers' awareness on medical management of children with autism spectrum disorder: Cross-sectional study in Russia // BMC Med Educ. 2022. Vol. 22, N. 1. P. 29. doi: 10.1186/s12909-021-03095-8
- Гамирова Р.Г., Сафина А.Р., Горобец Е.А., Сафина Д.Р. Расстройства аутистического спектра у детей: диагностическая значимость электроэнцефалографии // Вестник современной клинической медицины. 2023. Т. 16, № 2. С. 80–88. doi: 10.20969/VSKM.2023.16(2).80-88
- Кузнецова И.Б., Мухарямова Л.М., Савельева Ж.В., и др. Качество жизни семей с детьми с расстройствами аутистического спектра в сравнении с качеством жизни семей с нейротипичными: результаты опроса и интервью // Вестник современной клинической медицины. 2022. Т. 15, № 2. С. 36–43. doi: 10.20969/VSKM.2022.15(2).36-43
- Нигматуллина И., Садретдинова Э., Долотказина А., и др. Система комплексного сопровождения детей с расстройствами аутистического спектра: региональный опыт // Образование и саморазвитие. 2022. Т. 17, № 3. С. 296–316. doi: 10.26907/esd.17.3.21
- Семина И.И., Мухарямова Л.М., Сабиров И.С., и др. Современное состояние проблемы расстройств аутистического спектра — некоторые медико-биологические и социально-гуманитарные аспекты // Казанский медицинский журнал. 2019. Т. 100, № 6. С. 918–929. doi: 10.17816/KMJ2019-918
- Фаррахов А.З., Игнашина Е.Г., Садыков М.М., Зубова Е.П. Опыт Республики Татарстан в реализации модели раннего вмешательства по сопровождению детей раннего возраста с нарушениями развития и ограниченными возможностями // Казанский медицинский журнал. 2014. Т. 95, № 5. С. 697–702. doi: 10.17816/KMJ2218
- American Academy of Pediatrics: Family media plan. 2019. Режим доступа: https://www.healthychildren.org/English/media/Pages/default.aspx Дата обращения: Nov 07, 2023.
- Kugurakova V., Elizarov A., Khafizov M., et al. Towards the immersive VR: Measuring and assessing realism of user experience // Proceedings of International Conference on Artificial Life and Robotics. 2018. N. 23. P. 146–152. doi: 10.5954/ICAROB.2018.GS6-4
- Kugurakova V.V., Golovanova I.I., Kabardov M.K., et al. Scenario approach for training classroom management in virtual reality // Online Journal of Communication and Media Technologies. 2023. Vol. 13, N. 3. P. 202328. doi: 10.30935/ojcmt/13195
- Шараева В.В., Кугуракова В.В., Галиева С.В., Зинченко Р.А. Подходы к проектированию виртуальных тренажёров хирургических операций // Электронные библиотеки. 2022. Т. 25, № 5. С. 489–532. doi: 10.26907/1562-5419-2022-25-5-489-532
Дополнительные файлы
