Sprache:
VTplus – VR-Therapie Systeme – Virtuelle Realität für Kliniken & Praxen  ›  VR-XR Fachportal  ›  Therapieforschung

Therapieforschung – Beiträge

Die Seiten zur Therapieforschung listen Inhalte, wie therapeutische Verfahren entwickelt, validiert und optimiert werden, um Wirksamkeit, Sicherheit und praktische Anwendbarkeit in klinischen und therapeutischen Kontexten zu verbessern. Dazu gehören kontrollierte Studien, klinische Evaluationen, Wirksamkeits- und Machbarkeitsanalysen sowie experimentelle Untersuchungen zu psychologischen, verhaltensbezogenen und neurophysiologischen Therapieansätzen.

Im Bereich digitaler und medizintechnischer Innovationen spielt die Therapie-Forschung eine zunehmend wichtige Rolle. Virtuelle Realität (VR), Neurofeedback, moderne Interaktionssysteme und adaptive Therapieverfahren ermöglichen neue Wege der Diagnostik, Verhaltensmodifikation und Rehabilitation. VR-basierte Forschung kann Emotionen, Verhalten und kognitive Prozesse kontrolliert auslösen und messen – ein Vorteil gegenüber klassischen Methoden.

VTplus entwickelt seit vielen Jahren wissenschaftlich fundierte VR-Therapiesysteme und arbeitet mit Universitäten, Kliniken und Forschungseinrichtungen zusammen, um neue therapeutische Paradigmen empirisch zu prüfen. Unter diesem Tag finden Sie Beiträge, Projekte und Publikationen rund um evidenzbasierte Therapieinnovationen, VR-gestützte Interventionen und die Weiterentwicklung moderner Therapieverfahren.

Bericht zum erfolgreichen Abschluss des Projekts zur Kombination von virtueller Realität (VR) und Brain-Computer-Interface (BCI) zur Therapie chronischer Schmerzen | VirtualNoPain

Veröffentlicht am von

Eine neue Methode um chronische Schmerzen zu lindern wurde erfolgreich durch den Forschungsverbund VirtualNoPain, bestehend aus industriellen, universitären und klinischen Partnern untersucht. Das von der Bundesregierung geförderte Verbundprojekt setzt dabei auf Virtuelle Realität und Neurofeedback und wurde von VTplus koordiniert. Der Abschlussbericht wurde nun veröffentlicht.

VirtualNoPain VR-BCI-Schmerztherapie (C) VTplus und Brain Products

VirtualNoPain Aufgabenstellung

Chronische Schmerzen bedingen enormes Leid für die Betroffenen und sehr hohe Kosten für das Gesundheitssystem. Die verbreitete Behandlung mit Schmerzmitteln ist langfristig wenig wirksam und mit negativen Folgen wie Magenulcera, Nierenfunktionsstörungen, Substanzgebrauchsstörungen und stark verminderter Lebensqualität verbunden. Daher besteht ein hoher Bedarf an alternativen, nebenwirkungsfreien Behandlungsmöglichkeiten, die chronische Schmerzen und Schmerzmittelgebrauch reduzieren, Lebensqualität verbessern und so auch die Behandlungskosten senken.

Mit dem Verbundprojekt VirtualNoPain wird die Therapie chronischer Schmerzen durch die Kombination von virtueller Realität (VR) und Brain-Computer-Interface (BCI) angestrebt. Die erstmalige Kombination dieser beiden Methoden im Rahmen einer Schmerzbehandlung ermöglicht eine effektive, schmerzreduzierende Wirkung und eröffnet Chancen zur Minderung von Begleitzuständen wie Angst und Depression.
Virtuelle Realität bietet die Möglichkeit, in computersimulierte Welten einzutauchen, die das Schmerzerleben verringern können. VirtualNoPain zielt darauf ab, die Schmerzreduktion mittels VR und BCI zu optimieren. Dabei kommt erstmals als Ergänzung zur VR ein Neurofeedback-Training zum Einsatz. Mittels Neurofeedback können Betroffene lernen, bestimmte Gehirnaktivitäten selbst zu regulieren, indem sie Rückmeldungen über Gehirnsignale erhalten, die ansonsten nicht bewusst wahrgenommen werden können.
Mit dem Vorhaben soll die therapeutische Anwendbarkeit dieser Effekte untersucht und eine hoch integrierte VR-BCI-Systemplattform zur Behandlung chronischer Schmerzen mit virtueller Realität und Brain-Computer-Interface erarbeitet werden. Mit dem VirtualNoPain VR-BCI-System soll die Schmerzreduktion und Verbesserung der Lebensqualität von Patienten mit chronischen Schmerzen in einer klinischen Machbarkeitsstudie zunächst an Patienten mit Fibromyalgiesyndrom untersucht werden.

Ablauf des Verbundforschungsvorhabens

VTplus hat als Verbundkoordinator die Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern und die Kommunikation mit dem Projektträger VDI-TZ abgestimmt. VTplus hat die Systemarchitektur in enger Abstimmung, insbesondere mit den Partnern ZTM und Brain Products entworfen und die Anforderungen der klinischen Anwender berücksichtigt. Es wurden die Anforderungen für den therapeutischen Einsatz der VR-Technik und die Gestaltung der Therapieszenarien unter Beachtung der EU-Verordnung über Medizinprodukte, den nationalen Verordnungen und den anzuwendenden Normen bestimmt. Mit dem Partner Zentrum für Telemedizin Bad Kissingen wurden die Anforderungen an ein Therapeuten-Interface durch leitfadengestützte Experteninterviews bestimmt.

In enger Abstimmung mit den Verbundpartnern wurden experimentelle Studien zu Präsenzerleben in VR, Pilotstudien zur Elektroden-Reduktion, zum Neurofeedback Training parietaler Alpha Aktivität, sowie VR-Umgebungen mit natürlichen Feedbackindikatoren und VR-Szenarien zur positiven Stimmungsinduktion entwickelt und durch die Partner Universität Würzburg (Lehrstuhl f. Psychologie I, Biologische Psychologie, Klinische Psychologie und Psychotherapie sowie dem Lehrstuhl f. Interventionspsychologie) getestet. Es wurden fünf experimentelle Paradigmen zur Untersuchung folgender Aspekte erstellt:

  1. Elektrodenreduktion und Präsenzerleben
  2. Grundlegende Funktion des Neurofeedback-Trainings in VR
  3. Schmerzinduktion und Entspannung in VR
  4. Schmerzinduktion bei Anwendung von VR-EEG-Alpha Feedback
  5. Schmerztherapie Behandlungskonzept mit VR-EEG-Alpha Feedback sowie Entspannungs- und Achtsamkeitsübungen

Das in den Voruntersuchungen eingesetzte Neurofeedback-Paradigma wurde entsprechend den Ergebnissen der Vorstudien und aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse zur Steigerung der Alpha Aktivität angepasst, um eine Schmerzlinderung zu erreichen. Dies erforderte umfangreiche Anpassungen des Neurofeedback-Algorithmus, der VR-BCI Umsetzung und des Studiendesigns zur Überprüfung der Wirkung der Schmerzreduktion.
Der finale VirtualNoPain VR-BCI Schmerztherapie Demonstrator, mit der vom Verbundpartner Brain Products bereitgestellten EEG-VR-Brille mit integriertem Verstärker, dem integrierten BCI-Modul und dem Therapieparadigma wurde bei VTplus getestet und zur Vorbereitung und Durchführung der klinischen Studie mit Patientinnen vom Verbundpartner Uniklinikum Würzburg (Neurologische Klinik und Polyklinik, AG Schmerz) erfolgreich eingesetzt.
Unvermeidbare Verzögerungen aufgrund der Beschränkungen der COVID-19 Pandemie machten eine Verlängerung der Projektlaufzeit bis 12/2023 notwendig, welche zuwendungsneutral bewilligt wurde.
Seitens der an der klinischen Studie beteiligten Verbundpartner wurde eine zusätzliche Weiterführung und Unterstützung der Datenerhebung beschlossen, so dass die Behandlung von 20 Patientinnen im Rahmen der klinischen Studie zu 06/2024 erfolgreich abgeschlossen werden konnte.

Ergebnisse

Wesentliches Ergebnis ist ein VR-BCI-Schmerztherapie System, welches virtuelle Realität mit einem Brain-Computer-Interface kombiniert und in einer klinischen Studie zur Therapie chronischer Schmerzen erfolgreich eingesetzt wurde. Der finale Systemdemonstrator besteht aus der Kombination einer VR-Brille mit einem integrierten EEG-Verstärker, mit integrierten, praxistauglichen EEG-Schwämmchen-Elektroden und integrierter BCI-Verarbeitung mit speziell zur Schmerztherapie entwickelten, interaktiven virtuellen Umgebungen.

Die entwickelten VR-BCI Demonstrator-Generationen ermöglichten die experimentelle Überprüfung der Auswirkung von VR-EEG-Alpha Feedback auf Präsenz, Schmerzerleben mit Schmerzinduktion sowie die klinische Testung mit Schmerzpatienten. Die vorläufige Auswertung der klinischen Studie zeigte eine Reduktion der Schmerzstärke und -dauer, eine Reduktion der Schmerzexazerbationen sowie eine hohe Patientenzufriedenheit ohne Dropouts. Weiterhin wurde von den Patientinnen ein großes Interesse zur Möglichkeit der Anwendung im häuslichen Umfeld bekundet.

Anschlussfähigkeit

VirtualNoPain verdeutlicht das Potenzial der VTplus VR-Plattform für VR-BCI-gestützte Anwendungen in der Schmerztherapie und unterstreicht die Anschlussfähigkeit an neurowissenschaftliche und telemedizinische Einsatzmöglichkeiten. Die telemedizinische Einbindung beschreibt das ZTM anhand der Telemedizinplattform Curafida im Anwendungsbeispiel zur Behandlung chronischer Schmerzen.

Verbund und Kooperation

Im VirtualNoPain Verbundprojekt wurde in Zusammenarbeit von hoch spezialisierten Unternehmen und
renommierten, wissenschaftlichen und klinischen Einrichtungen eine neue Methode entwickelt, um chronische Schmerzen nebenwirkungsfrei zu behandeln und die Lebensqualität der Betroffenen zu steigern.

Dank und Förderhinweis

VTplus bedankt sich bei allen Mitarbeitern und Partnern für die überaus engagierte und erfolgreiche Zusammenarbeit. Das Projekt wurde gefördert im BMBF Förderprogramm „Chronische Schmerzen – Innovative medizintechnische Lösungen zur Verbesserung von Prävention, Diagnostik und Therapie“ (FKZ: 13GW0343)

VTplus VR-Plattform

Technologische Basis für digitale, VR-gestützte Therapie- und Forschungssysteme

Die VTplus VR-Plattform ist die technologische Basis für VR-gestützte Therapie- und Forschungssysteme von VTplus. Sie verbindet VR-Simulationssoftware, abgestimmte VR-Technik, interaktive virtuelle Umgebungen sowie Schnittstellen zu Mess-, Interaktions- und Stimulationssystemen.

Als modulare Plattform bildet sie die gemeinsame technologische Grundlage für klinisch einsetzbare VR-Therapiesysteme, empirische VR-Forschung und die Entwicklung neuer digitaler Therapie- und Rehabilitationsanwendungen – von Expositions- und Verhaltensübungen über Neurorehabilitation bis hin zu VR-BCI-gestützten Forschungs- und Therapiekonzepten.

Die Plattform bündelt wiederverwendbare Software-, Hardware-, Schnittstellen- und Inhaltsbausteine zu einer skalierbaren technologischen Infrastruktur. Dadurch ermöglicht sie die effiziente Übertragung bewährter Lösungen in neue medizinische Einsatzfelder mit medizintechnischen Lösungen und bietet Kooperationspartnern, Forschungspartnern und industriellen Entwicklungspartnern eine tragfähige technologische Basis für digitale Therapie-, Rehabilitations- und Forschungssysteme sowie VR-gestützte Gesundheitsanwendungen.

Plattform Architektur und Systembausteine

Die VTplus VR-Plattform umfasst mehrere aufeinander abgestimmte Ebenen:

  • VR-Simulationssoftware zur Darstellung, Steuerung und Dokumentation virtueller Umgebungen
  • interaktive virtuelle Szenarien und Inhaltsmodule für Therapie, Training, Evaluation und Forschung
  • Ansteuerung unterschiedlicher Rendering- und Grafik-Engines zur Darstellung immersiver VR-Umgebungen, je nach Systemgeneration, Anwendung und technischer Zielumgebung
  • abgestimmte VR-Technik mit Head-Mounted Displays, Projektionstechnik, Tracking, Rechentechnik und VR-Ausgabesystemen
  • Steuerungs- und Bedienoberflächen für therapeutische oder experimentelle Anwendungen
  • Schnittstellen zu Messsystemen, Biosignalen, Eye-Tracking, Stimulationssystemen für olfaktorische, thermische, elektrische oder aerodynamische Reize, Bewegungssimulatoren, bildgebenden Verfahren wie fMRT sowie weiteren projektspezifischen Peripheriegeräten
  • Funktionen zur strukturierten Durchführung, Anpassung, Synchronisierung und Dokumentation von Sitzungen oder experimentellen Abläufen

Je nach Forschungs- oder Anwendungskontext können VR-Szenarien mit Mess-, Stimulations-, Bewegungs- oder Bildgebungssystemen kombiniert werden, etwa zur Erfassung physiologischer Reaktionen, zur kontrollierten Reizdarbietung oder zur Synchronisierung experimenteller Abläufe.

Damit dient die Plattform als gemeinsame technische Basis für klinisch einsetzbare VR-Therapiesysteme, individuelle VR-Forschungssysteme und anwendungsnahe Entwicklungsprojekte.

Kombinierbare Mess-, Stimulations- und Peripheriesysteme

Je nach Forschungs- oder Anwendungskontext können VR-Szenarien der VTplus VR-Plattform mit unterschiedlichen Mess-, Stimulations-, Interaktions- und Bildgebungssystemen kombiniert oder synchronisiert werden. Dazu zählen insbesondere folgende erfolgreich für Studien eingesetzte Technologien:

  • Eingabegeräte und Interaktionssysteme, etwa Controller, Joysticks, Lenkräder, Pedale oder weitere projektspezifische Interfaces
  • Eye-Tracking zur Erfassung und Verarbeitung von Blickrichtung, visueller Aufmerksamkeit und blickbezogenen Interaktionsdaten
  • Bewegungs- und Positions-Tracking für Head-Tracking, Körperbewegungen, Objekttracking und räumliche Interaktion
  • Peripherphysiologische Messsysteme zur Erfassung von EEG, EKG, EDA, EMG, Atemfrequenz und weiteren Biosignalen
  • Brain-Computer-Interfaces (BCI) und Neurofeedback-Systeme, etwa für EEG-basierte Rückmeldung oder hirnzustandsabhängige Steuerung
  • fMRT-kompatible Forschungsaufbauten mit Synchronisierung über Scanner- bzw. TR-Impulse
  • Olfaktometer und olfaktorische Stimulationssysteme zur kontrollierten Darbietung von Geruchsreizen
  • Thermische Stimulationssysteme zur Darbietung von Wärme- oder Kältereizen
  • Elektrische, taktile oder nozizeptive Stimulationssysteme zur kontrollierten sensorischen oder schmerzbezogenen Reizdarbietung
  • Aerodynamische Stimulationssysteme, etwa zur Darbietung von Luftstrom oder Windreizen
  • Bewegungssimulatoren und Bewegungsplattformen, etwa zur Kombination virtueller Szenarien mit vestibulären oder bewegungsbezogenen Reizen
  • Nicht-invasive Hirnstimulationsverfahren, etwa TMS oder iTBS, studienspezifisch mit VR-Paradigmen, durch entsprechende Studienprotokolle abgedeckt, kombiniert

Durch diese technische Kombinierbarkeit lassen sich VR-Szenarien nicht nur darstellen, sondern mit Messung, Reizdarbietung, Interaktion, Bewegungssimulation und experimenteller Synchronisierung verbinden. Dadurch entstehen kontrollierbare Forschungsaufbauten für Therapie-, Grundlagen-, Neuro-, Sicherheits- und Interaktionsforschung.

VR-Simulationssoftware und CyberSession

Ein zentraler Bestandteil der Plattform ist die proprietäre VTplus Experimentkontroll- und VR-Simulationssoftware CyberSession. Sie ermöglicht die Durchführung, Steuerung und Dokumentation interaktiver VR-Simulationen für Verhaltensübungen, therapeutische Anwendungen und empirische Studien.

CyberSession kann virtuelle Szenarien kontrolliert präsentieren, Bedingungen und Abläufe steuern, Interaktionen erfassen und Mess- oder Interface-Daten verarbeiten. Dadurch eignet sich die Software sowohl für standardisierte experimentelle Paradigmen als auch für therapeutisch geführte VR-Sitzungen.

Je nach Anwendung können VR-Simulationen über VR-Brillen, PowerWall- oder CAVE-Projektionen sowie über weitere technische Konfigurationen dargestellt werden. Ergänzend können Tracking-Systeme, Eingabegeräte, Eye-Tracking, physiologische Messsysteme oder externe Stimulationssysteme eingebunden werden.

Anwendungsfelder auf Basis der VTplus VR-Plattform

Klinisch einsetzbare VR-Therapiesysteme

Auf Basis der VTplus VR-Plattform wurden klinisch einsetzbare VR-Therapiesysteme für stationäre und ambulante Einrichtungen entwickelt. Dazu gehören insbesondere Systeme für VR-gestützte Expositions- und Verhaltensübungen in der Psychotherapie.

Die Plattform ermöglicht Therapeutinnen und Therapeuten, virtuelle Situationen strukturiert, kontrolliert und individuell abstufbar einzusetzen. Typische Anwendungsfelder sind Expositionen bei spezifischen Phobien, sozialen Ängsten oder suchtrelevanten Verhaltensmustern sowie ergänzende Achtsamkeits- und Entspannungsübungen.

Die Systemarchitektur berücksichtigt dabei nicht nur die VR-Darstellung selbst, sondern auch Bedienbarkeit, therapeutische Steuerung, Sitzungsdokumentation, technische Integration und Anforderungen des professionellen Einsatzes in Kliniken, Ambulanzen und Praxen.

Weiterführende Informationen hierzu finden Sie im Beitrag VR-Therapie Überblick sowie auf der Seite VR-Therapie Systeme.

VR-Forschungssysteme und empirische Forschung

Die VTplus VR-Plattform ist zugleich Grundlage für VR-Forschungssysteme zur experimentellen Datenerhebung. Virtuelle Realität ermöglicht kontrollierbare, standardisierte und wiederholbare Untersuchungsbedingungen, bei denen Verhalten, Emotion, Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und physiologische Reaktionen in realitätsnahen Situationen untersucht werden können.

In der empirischen VR-Forschung können virtuelle Umgebungen für unterschiedliche Fragestellungen angepasst und wiederverwendet werden. Dabei lassen sich unter anderem Annäherungs- und Vermeidungsverhalten, Blick- und Bewegungsmuster, Interaktionen mit virtuellen Agenten oder Reaktionen auf spezifische Reize erfassen.

Die Plattform wurde vielfach in verschiedenen Forschungsfeldern eingesetzt, unter anderem in der Angstforschung, Therapieforschung, neurophysiologischen Forschung, pharmakologischen und psychophysiologischen Studien, Sicherheitsforschung und weiteren Bereichen der Experimentalpsychologie.

Im Beitrag Empirische Forschung mit Virtueller Realität finden Sie ausführliche Informationen zu methodischen Grundlagen, Forschungsanwendungen, Anwendungsbeispielen und ausgewählten Publikationen.

Technische Systemlösungen für empirische VR-Forschung und individuell konfigurierbare VR-Laborausstattungen sind auf der Seite Virtual Reality Forschungssysteme dargestellt.

Projektbezogene Forschung und Entwicklung

Die VTplus VR-Plattform wurde über viele Jahre in FuE-Verbundprojekten wie auch in Kooperation mit wissenschaftlichen und klinischen Anwendern genutzt und erweitert. So wurden unter anderem neue Schnittstellen, Steuerungsmodule, Szenarien, Demonstratoren und integrationsfähige Systembausteine entwickelt und wissenschaftlich evaluiert.

Beispiele für projektbezogene Plattformweiterentwicklungen und untersuchte Aspekte sind:

  • EVElyn
    Weiterentwicklung mobiler VR-Expositionssysteme und therapeutischer VR-Umgebungen für die ambulante Behandlung von Angststörungen.
    • Untersuchung von Bedienbarkeit, Interaktion, Verträglichkeit und Praxistauglichkeit eines anwenderzentrierten VR-Therapiesystems für ambulante Konfrontationsübungen.
    • Erprobung von Bedien-, Navigations- und Interaktionsmethoden sowie deren Einfluss auf Lernerfolg, CyberSickness, Präsenz- und Angsterleben.
    • Erweiterung des integrierten Systemkonzepts für mobile VR-Expositionsübungen, Variationsmöglichkeiten und begleitender Dokumentation
  • OPTAPEB
    Erweiterung der Plattform um adaptive Szenariosteuerung, multimodale Datenverarbeitung, Biosignal-nahe Schnittstellen, virtuelle Agenten und KI-gestützte Interventionskonzepte.
    • Entwicklung adaptiver Steuerungs- und Interaktionskonzepte für patientenzentrierte VR-Therapieverläufe
    • Erweiterung der Plattform um virtuelle Agenten, Mikrointerventionen und KI-gestützte Entscheidungslogiken für komplexere Therapieszenarien
    • Integration multimodaler Datenquellen, darunter Bewegung, Blickrichtung, Sprache, Selbstberichte und physiologische Parameter zur Erfassung emotionaler und physiologischer Reaktionen zur Verarbeitung therapienaher Zielkonstrukte wie Angst, Aufmerksamkeit und Sicherheitsverhalten.
    • Erprobung von virtueller Co-Therapie, KI-gestützten Interventionsvorschlägen und datenbasierter Unterstützung in psychotherapeutischen sowie angrenzenden Trainings- und Rehabilitationskontexten.
  • REHALITY
    Übertragung der VTplus-Kompetenz in immersive VR-Steuerung und Biosignal-Integration auf digitale Neurorehabilitation und Closed-Loop-Ansätze nach Schlaganfall.
    • Entwicklung eines VR-basierten Neurorehabilitations-Demonstrators mit EEG-/EMG-abhängiger Ansteuerung und Closed-Loop-Feedback
    • Erweiterung der Plattformlogik auf hirnzustands- und bewegungsbezogene Rückmeldeschleifen
    • Entwicklung immersiver VR-Umgebungen, Avatar-/Interaktionsfunktionen und Rückmeldeprozesse, um auch bei eingeschränkter realer Bewegung ein simuliertes Bewegungserleben zu ermöglichen.
  • VirtualNoPain
    Weiterentwicklung der Plattform für VR-BCI-gestützte Anwendungen in der Schmerztherapie, Neurofeedback und telemedizinisch anschlussfähige Einsatzkonzepte.
    • Kombination von virtueller Realität, EEG-basierter Rückmeldung und Brain-Computer-Interface-Konzepten für schmerzbezogene Forschungs- und Therapieansätze
    • Entwicklung mehrerer VR-BCI-Demonstratorgenerationen zur Untersuchung von Präsenz, Schmerzerleben, Schmerzinduktion und EEG-/Alpha-Neurofeedback.
    • Entwicklung und Integration von VR-Szenarien, Feedbackmechanismen und therapeutischen Bedienkonzepten für ein VR-BCI-System

Diese Projekte zeigen, wie die Plattform über einzelne Produktgenerationen hinaus als wiederverwendbare technologische Grundlage für neue medizinische und wissenschaftliche Anwendungen genutzt werden kann.

Plattform statt Einzellösung

Die VTplus VR-Plattform ist keine einzelne Anwendung und kein isoliertes Softwaremodul. Sie stellt eine gemeinsame technische Architektur dar, auf der unterschiedliche Systeme, Szenarien, Steuerungsfunktionen und Forschungskonfigurationen aufbauen.

Dadurch können Anwendungen für Psychotherapie, Rehabilitation, Forschung, Training und Entwicklung auf gemeinsamen technischen Bausteinen beruhen, ohne dass jedes System vollständig neu konzipiert werden muss. Die Plattform unterstützt damit sowohl die Standardisierung bewährter Lösungen als auch die Erweiterung in neue Anwendungsfelder.

Weiterführende Informationen

Weitere Informationen zu klinischen Anwendungen und grundlegenden Aspekten der VR-Therapie finden Sie im Beitrag VR-Therapie Überblick. Eine vertiefende Einordnung zu Virtual Reality Exposure Therapy und zum Einsatz virtueller Realität bei spezifischen Phobien, sozialer Angst und weiteren Angststörungen bietet die Seite VR-Therapie bei Angststörungen.

Anwendungsbeispiele und Studien zur empirischen Forschung finden Sie im Beitrag Empirische Forschung mit Virtueller Realität.

Technische Systemlösungen für Forschung sind auf der Seite Virtual Reality Forschungssysteme dargestellt.

Verbundforschungsprojekte und technologische Weiterentwicklungen finden Sie im Bereich Forschung und Entwicklung.

Empirische Forschung mit Virtueller Realität

Hier finden Sie einen Überblick zum Einsatz virtueller Realität als Forschungsmethode, zu experimentellen VR-Paradigmen, ausgewählten Forschungsprojekten und wissenschaftlichen Publikationen aus der empirischen VR-Forschung.

VR-Forschung Methode
Paradigmen & Projekte
Publikationen

Virtuelle Realität ermöglicht es, komplexe Situationen unter kontrollierten, standardisierten und wiederholbaren Bedingungen zu untersuchen. Dadurch eignet sich VR besonders für empirische Studien, in denen Verhalten, Emotion, Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und physiologische Reaktionen in realitätsnahen, aber experimentell kontrollierbaren Umgebungen erfasst werden sollen.

Virtuelle Realität wird sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der angewandten empirischen Forschung eingesetzt. Im Vergleich zu klassischen experimentellen Settings ermöglicht VR die Erzeugung interaktiver, immersiver und reproduzierbarer Umgebungen bei gleichzeitig hoher experimenteller Kontrolle.

Dadurch eignet sich VR für Studien, in denen Reize, situative Parameter und Umgebungsbedingungen systematisch manipuliert und Verhaltens-, Emotions- oder physiologische Reaktionen unter kontrollierten Bedingungen erfasst werden sollen.

Vorteile von Virtueller Realität in der empirischen Forschung

Virtuelle Realität bietet als Forschungsmethode u.a. folgende Vorteile:

  • Virtuelle Umgebungen und VR-Simulationen sind im Vergleich zur realen Situation hochgradig standardisierbar, kontrollierbar und wiederholbar.
  • Reize, situative Parameter und Umgebungsbedingungen können unter kontrollierten experimentellen Bedingungen systematisch manipuliert werden.
  • VR-Studien bieten eine höhere ökologische Validität im Vergleich zu Pen & Paper Studien, Studien mit Bild oder Video-Stimuli – bei dennoch nahezu vollständiger experimenteller Kontrolle.
  • VR-Systeme ermöglichen eine implizite Erfassung von Verhaltensmaßen wie: Annäherung, Kopf- Körper- und Augenbewegungen mit vielfältigen Auswertungsmöglichkeiten objektiver Maße.
  • VR-Simulationen sind modifizierbar und wiederverwendbar

Forschungsprojekte mit CyberSession-VR und VTplus VR-Forschungssystemen

In verschiedenen Forschungsverbünden und wissenschaftlichen Projekten wurden virtuelle Umgebungen und VR-Forschungssysteme zur kontrollierten Untersuchung von Verhalten, Emotion, Angst, Stress oder Sicherheitsverhalten eingesetzt. Die folgenden Beispiele zeigen ausgewählte Einsatzkontexte von CyberSession-VR bzw. VTplus VR-Forschungssystemen in der empirischen Forschung.

  • PROTECT-AD
    Im BMBF-geförderten Forschungsverbund PROTECT-AD wurden Mechanismen und Versorgungskonzepte zur Behandlung von Angsterkrankungen untersucht. Virtuelle Realität wurde im Kontext psychophysiologischer und klinischer Forschung unter anderem zur Untersuchung von Angst, Extinktionslernen und therapeutisch relevanten Wirkmechanismen eingesetzt.
  • SFB / TRR 58 „Furcht, Angst, Angsterkrankungen“
    Der Sonderforschungsbereich / Transregio 58 untersuchte mechanistische Grundlagen von Furcht, Angst und Angsterkrankungen. Virtuelle Realität wurde dabei als kontrollierbare Forschungsmethode eingesetzt, um emotionale Reaktionen, Verhalten und neurophysiologische Prozesse in realitätsnahen Situationen zu erfassen.
  • SKRIBT / SKRIBT+
    In den Sicherheitsforschungsprojekten SKRIBT und SKRIBT+ wurden virtuelle Umgebungen zur Untersuchung von Verhalten in kritischen Verkehrsinfrastrukturen eingesetzt. VR ermöglichte kontrollierbare, wiederholbare und ethisch vertretbare Untersuchungen von Stress-, Informations- und Evakuationsverhalten in Gefahrensituationen.

Die folgenden Beispiele zeigen Forschungsanwendungen der VTplus VR-Plattform in experimentellen und klinisch-wissenschaftlichen Settings.

  • VR-basierte Angst- und Expositionsforschung
    Virtuelle Umgebungen wurden zur Untersuchung von Angstreaktionen, Expositionsprozessen, Präsenz, Vermeidungsverhalten und therapeutisch relevanten Wirkmechanismen eingesetzt – unter anderem bei Höhenangst, Flugangst, Klaustrophobie, sozialer Angst und spezifischen Phobien.
  • Kontextkonditionierung und Grundlagenforschung zu Angst
    In der Grundlagen- und Therapieforschung wurden virtuelle Umgebungen genutzt, um Kontextkonditionierung, Extinktion, Wiederauftreten von Angstreaktionen und die Unterscheidung sicherer und bedrohlicher Kontexte unter kontrollierten Bedingungen zu untersuchen. Die Publikationsliste enthält hierzu mehrere Arbeiten zu Kontextkonditionierung, sicheren und bedrohlichen Kontexten sowie Extinktionsprozessen in virtuellen Umgebungen.
  • VR-Forschung mit HMD, PowerWall und CAVE
    Die Plattform unterstützt unterschiedliche immersive Darstellungsformen – von VR-Brillen über PowerWall-Installationen bis zu CAVE-Systemen. Dadurch konnten Forschungsparadigmen mit unterschiedlichem Immersionsgrad, räumlicher Interaktion und experimenteller Kontrolle umgesetzt werden.
  • VR, Bewegungsplattformen und Flugangstforschung
    In der Therapieforschung zur Flugangst wurden virtuelle Flugszenarien auch mit Bewegungssimulation kombiniert, um subjektive und physiologische Reaktionen sowie den Zusatznutzen bewegungsbasierter Simulation für Exposition und Therapieprozess zu untersuchen.
  • VR in Kombination mit Mess-, Stimulations- und Bildgebungssystemen
    Je nach Forschungsaufbau können VR-Szenarien mit physiologischer Messung, Eye-Tracking, EEG-/EMG-basierten Verfahren, BCI, Stimulationssystemen, Bewegungssimulation oder bildgebenden Verfahren wie fMRT synchronisiert werden. Dadurch lassen sich Reizdarbietung, Verhalten, emotionale Reaktionen und physiologische Prozesse kontrolliert erfassen.
  • VR und nicht-invasive Hirnstimulation
    In einzelnen Forschungssettings wurden VR-basierte Angst- und Expositionsparadigmen auch im Zusammenhang mit nicht-invasiver Hirnstimulation untersucht, etwa bei Fragestellungen zur Modulation von Angstreaktionen oder zur Unterstützung therapeutischer Lernprozesse.
  • Sicherheitsforschung und Verhalten in Gefahrensituationen
    Virtuelle Umgebungen wurden auch zur Untersuchung von Verhalten in kritischen Infrastrukturen eingesetzt, etwa bei Tunnel-, Evakuations- und Sicherheitsforschung. Dadurch können Gefahrensituationen ethisch vertretbar, wiederholbar und experimentell kontrolliert untersucht werden. Die Publikationsliste enthält hierzu mehrere Arbeiten zu virtuellem Tunnelbrand, Evakuationsverhalten, sozialem Einfluss und Stressreaktionen.

Nachfolgend sind ausgewählte Studien gelistet, bei denen VTplus VR-Forschungssysteme oder damit verbundene virtuelle Umgebungen zur experimentellen Kontrolle, Simulation oder Datenerhebung eingesetzt wurden. Die Gliederung erfolgt nach den Forschungsgebieten:

Angstforschung

  • Daniel Bellinger, Kristin Wehrmann, Anna Rohde et al. The application of virtual reality exposure versus relaxation training in music performance anxiety: a randomized controlled study , 15 June 2023, PREPRINT (Version 1) available at Research Square doi: 10.21203/rs.3.rs-2967418/v1
  • Kroczek, Leon & Mühlberger, Andreas. (2023). Public speaking training in front of a supportive audience in Virtual Reality improves performance in real-life. Scientific Reports. 13. doi: 10.1038/s41598-023-41155-9.
  • Pfaller, M., Kroczek, L., Lange, B., Fülöp, R., Müller, M. & Mühlberger, A. (2021). Social Presence as a Moderator of the Effect of Agent Behavior on Emotional Experience in Social Interactions in Virtual Reality. Frontiers in Virtual Reality. 2. doi: 10.3389/frvir.2021.741138.
  • Lange B., Pauli P. (2019). Social anxiety changes the way we move – A social approach-avoidance task in a virtual reality CAVE system. PLoS ONE 14(12): e0226805. doi: 10.1371/journal.pone.0226805
  • Gromer, D., Madeira, O., Gast, P., Nehfischer, M., Jost, M., Müller, M., … & Pauli, P. (2018). Height Simulation in a Virtual Reality CAVE System: Validity of Fear Responses and Effects of an Immersion Manipulation. Frontiers in Human Neuroscience, 12, 372. doi: 10.3389/fnhum.2018.00372
  • Reichenberger, J., Diemer, J., Zwanzger, P., Notzon, S., & Mühlberger, A. (2017). Soziales Kompetenztraining in Virtueller Realität bei sozialer Angst: Validierung relevanter Interaktionssituationen. Zeitschrift für Klinische Psychologie und Psychotherapie, 46, 236-247. doi: 10.1026/1616-3443/a000444
  • Reichenberger, J., Porsch, S., Wittmann, J., Zimmermann, V., & Shiban, Y. (2017). Social Fear Conditioning Paradigm in Virtual Reality: Social vs. Electrical Aversive Conditioning. Frontiers in psychology, 8, 1979. doi: 10.3389/fpsyg.2017.01979
  • Shiban, Y., Peperkorn, H., Alpers, G., Pauli, P. & Mühlberger, A. (2016). Influence of perceptual cues and conceptual information on the activation and reduction of claustrophobic fear. Journal of Behavior Therapy and Experimental Psychiatry.(2016) Volume 51, Pages 19-26. doi: 10.1016/j.jbtep.2015.11.002
  • Shiban, Y., Reichenberger, J., Neumann, I. D., & Mühlberger, A. (2015). Social conditioning and extinction paradigm: A translational study in virtual reality. Front Psychol, 6, 400. doi: 10.3389/fpsyg.2015.00400
  • Glotzbach-Schoon, E; Andreatta, M; Mühlberger, A; Pauli, P (2013). Context conditioning in virtual reality as a model for pathological anxiety.e-Neuroforum. 2013;4,3:63-70. doi: 10.1007/s13295-013-0047-z
  • Glotzbach-Schoon, E., Tadda, R., Andreatta, M., Tröger, C., Ewald, H., Grillon, C., Pauli, P., Mühlberger, A.(2013). Enhanced Discrimination Between Threatening and Safe Contexts in High-Anxious Individuals. Biological Psychology. doi: 10.1016/j.biopsycho.2013.01.011
  • Peperkorn HM, Mühlberger A. (2013). The impact of different perceptual cues on fear and presence in virtual reality. Studies in Health Technololgy and Informatics. 2013;191:75-9. PMID
  • Glotzbach, E., Ewald, H., Andreatta, M., Pauli, P., Mühlberger, A. (2012) Contextual fear conditioning predicts subsequent avoidance behavior in a virtual reality environment. Cognition and Emotion. 26, 1256-1272. doi: 10.1080/02699931.2012.656581
  • Mühlberger, A., Neumann, R., Lozo, L., Müller, M. & Hettinger, M. (2012). Bottom-up and top-down influences of beliefs on emotional responses: Fear of heights in a virtual environment. In B.K. Wiederhold and G. Riva (Eds.), Annual Review of Cybertherapy and Telemedicine 2012 (pp 133-137). IOS Press. Amsterdam.
  • Tröger, C, Ewald, H., Glotzbach, E., Pauli, P., & Mühlberger, A. (2012). Does pre-exposure inhibit fear context conditioning? A Virtual Reality Study. Journal of Neural Transmission, 119, 709-719. doi: 10.1007/s00702-011-0757-8
  • Wieser, M.J., Pauli, P., Grosseibl, M., Molzow, I., & Mühlberger, A. (2010). Virtual Social Interaction in Social Anxiety – The Impact of Sex, Gaze and Interpersonal Distance. CyberPsychology, Behavior, and Social Networking. 13,   547-554. doi: 10.1089/cyber.2009.0432
  • Wieser, M. J., Pauli, P., Alpers, G. W., & Mühlberger, A. (2009). Is eye to eye contact really threatening and avoided in social anxiety?—An eye-tracking and psychophysiology study. Journal of anxiety disorders, 23(1), 93-103. doi: 10.1016/j.janxdis.2008.04.004
  • Mühlberger, A., Wieser, M. J. and Pauli, P. (2008). Visual attention during virtual social situations depends on social anxiety. CyberPsychology & Behavior, 11, 425-430. doi: 10.1089/cpb.2007.0084
  • Mühlberger, A., Bülthoff, H. H., Wiedemann, G. & Pauli, P. (2007). Virtual reality for psychophysiological assessment of phobic fear: responses during virtual tunnel drives. Psychological Assessment. 19. 340-346. doi: 10.1037/1040-3590.19.3.340

Therapieforschung

  • Wechsler TF, Pfaller M, Eickels REv, Schulz LH and Mühlberger A (2021). Look at the Audience? A Randomized Controlled Study of Shifting Attention From Self-Focus to Nonsocial vs. Social External Stimuli During Virtual Reality Exposure to Public Speaking in Social Anxiety. Front. Psychiatry 12:751272. doi: 10.3389/fpsyt.2021.751272
  • Herrmann, M., Katzorke, A., Busch, Y., Gromer, D., Polak, T., Pauli, P. & Deckert, J. (2017). Medial prefrontal cortex stimulation accelerates therapy response of exposure therapy in acrophobia. Brain Stimulation, Volume 10, Issue 2, Pages 291-297. doi:  10.1016/j.brs.2016.11.007
  • Shiban, Y., Diemer, J., Müller, J., Brütting-Schick, J., Pauli, P. & Mühlberger, A. (2017). Diaphragmatic breathing during virtual reality exposure therapy for aviophobia: functional coping strategy or avoidance behavior? a pilot study. BMC Psychiatry, 17:29. doi:  10.1186/s12888-016-1181-2
  • Shiban, Y., Peperkorn, H., Alpers, G., Pauli, P. & Mühlberger, A. (2016). Influence of perceptual cues and conceptual information on the activation and reduction of claustrophobic fear. Journal of Behavior Therapy and Experimental Psychiatry.(2016) Volume 51, Pages 19-26. doi: 10.1016/j.jbtep.2015.11.002
  • Peperkorn, H. M., Diemer, J. E., Alpers, G. W., & Mühlberger, A. (2016). Representation of patients’ hand modulates fear reactions of patients with spider phobia in virtual reality. Frontiers in psychology, 7, 268. doi: 10.3389/fpsyg.2016.00268 Shiban, Y., Brütting, J., Pauli, P., & Mühlberger, A. (2015). Fear reactivation prior to exposure therapy: does it facilitate the effects of VR exposure in a randomized clinical sample? Journal of behavior therapy and experimental psychiatry, 46, 133-140. doi: j.jbtep.2014.09.009
  • Shiban, Y., Brütting, J., Pauli, P., & Mühlberger, A. (2015). Fear reactivation prior to exposure therapy: does it facilitate the effects of VR exposure in a randomized clinical sample?. Journal of behavior therapy and experimental psychiatry, 46, 133-140. doi: 10.1016/j.jbtep.2014.09.009
  • Shiban, Y., Schelhorn, I., Pauli, P., & Mühlberger, A. (2015). Effect of combined multiple contexts and multiple stimuli exposure in spider phobia: a randomized clinical trial in virtual reality. Behaviour research and therapy, 71, 45-53. doi: 10.1016/j.brat.2015.05.014
  • Notzon, S., Deppermann, S., Fallgatter, A., Diemer, J., Kroczek, A., Domschke, K., … & Ehlis, A. C. (2015). Psychophysiological effects of an iTBS modulated virtual reality challenge including participants with spider phobia. Biological psychology, 112, 66-76. doi: 10.1016/j.biopsycho.2015.10.003
  • Peperkorn, H. M., Alpers, G. W., & Mühlberger, A. (2014). Triggers of fear: perceptual cues versus conceptual information in spider phobia. Journal of clinical psychology, 70(7), 704-714. doi: 10.1002/jclp.22057
  • Diemer, J., Domschke, K., Mühlberger, A., Winter, B., Zavorotnyy, M., Notzon, S., Silling, K., Arolt, V. & Zwanzger,   P. (2013). Acute anxiolytic effects of quetiapine during virtual reality exposure—A double-blind placebo–  controlled trial in patients with specific phobia. European Neuropsychopharmacology, 23, 1551–  1560. doi: 10.1016/j.euroneuro.2013.01.001 Brütting, J. (2013). Psychotherapie spezifischer Phobien: Die Bedeutung der Angstaktivierung für Therapieprozess und Therapieerfolg. Universität Würzburg. urn: urn:nbn:de:bvb:20-opus-80578
  • Shiban, Y., Pauli, P., & Mühlberger, A. (2013). Effect of multiple context exposure on renewal in spider phobia. Behaviour   Research and Therapy, 51, 68-74. doi: 10.1016/j.brat.2012.10.007 Mühlberger, A., Sperber,
  • M., Wieser, M. J., Pauli, P. (2008). A virtual reality behavior avoidance test (VR-BAT) for the assessment of spider phobia. Journal of CyberTherapy & Rehabilitation 1,2.
  • Bärmann, S., Mühlberger, A., Müller, M., & Pauli, P. (2006). Einfluss visueller Tiefeninformation auf Gleichgewicht und Angsterleben bei Höhenängstlichen. In G. W. Alpers, H. Krebs, A. Mühlberger, P. Weyers & P. Pauli (Eds.), Wissenschaftliche Beiträge zum 24. Symposium der Fachgruppe Klinische Psychologie und Psychotherapie der DGPs (pp. 88). Würzburg: Pabst Science Publishers.
  • Mühlberger, A., Weik, A., Pauli, P. & Wiedemann, G. (2006). One-session virtual reality exposure treatment for fear of flying: one year follow-up and graduation flight accompaniment effects.Psychotherapy Research. 16, 26-40. doi: 10.1080/10503300500090944 
  • Mühlberger, A., Petrusek, S., Herrmann, M. J. & Pauli, P. (2005). Biocyberpsychologie: Subjektive und physiologische Reaktionen von Flugphobikern und Gesunden bei Exposition mit virtuellen Flügen [Biocyber psychology:   subjective and physiological reactions in flight phobics and normal subjects during flight simulations]. Zeitschrift   für Klinische Psychologie und Psychotherapie. 34, 133-143.
  • Mühlberger, A., Wiedemann, G. & Pauli, P. (2005). Subjective and physiologic reactions of flight phobics during VR exposure and treatment outcome: What adds motion simulation? Annual Review of CyberTherapy and   Telemedicine: A decade of VR, 3, 185-192.
  • Sperber, M., Mühlberger, A., & Pauli, P. (2005). Motivationale Einflüsse bei der Annäherung an virtuelle Spinnen. In J. Hoyer (Hrsg.), Klinische Psychologie und Psychotherapie 2005. Abstractband. Lengerich, Germany: Papst Science Publishers. (Seite 126)
  • Mühlberger, A., Wiedemann, G. & Pauli, P. (2003). Efficacy of a one-session virtual reality exposure treatment for fear of flying. Psychotherapy Research, 13(3), 323-336.
  • Mühlberger, A., Herrmann, M. J., Wiedemann, G., Ellgring, H. & Pauli, P. (2001). Repeated exposure of flight phobics to flights in virtual reality. Behaviour Research and Therapy, 39, 1033-1050. doi: 10.1016/S0005-7967(00)00076-0

Neurophysiologische Forschung

  • Rodrigues, J., Ziebell, P., Müller, M., Hewig, A. (2022). Standardizing continuous data classifications in a virtual T-maze using two-layer feedforward networks. Sci Rep 12, 12879 (2022). doi: 10.1038/s41598-022-17013-5
  • Gromer, D., Kiser, DP., Pauli, P. (2021). Thigmotaxis in a virtual human open field test. Scientific Reports. doi: 10.1038/s41598-021-85678-5 
  • Andreatta M., Neueder D., Genheimer H.,  Schiele M. A., Schartner C., Deckert J., Domschke K., Reif A., Wieser M.J., Pauli, P. (2018). Human BDNF rs6265 polymorphism as a mediator for the generalization of contextual anxiety. Journal of Neuroscience Research. doi: doi.org/10.1002/jnr.24345
  • Rodrigues J, Müller M, Mühlberger A, Hewig J.(2018). Mind the movement: Frontal asymmetry stands for behavioral motivation, bilateral frontal activation for behavior. Psychophysiology. 2018, 55:e12908. doi: 10.1111/psyp.12908
  • Genheimer, H., Andreatta M., Asan, E. & Pauli, P. (2017). Reinstatement of contextual conditioned anxiety in virtual reality and the effects of transcutaneous vagus nerve stimulation in humans. Scientific Reports, (2017)/7:17886. doi: 10.1038/s41598-017-18183-3
  • Ewald, H., Glotzbach-Schoon, E., Gerdes. A.B.M., Andreatta, M., Müller, M., Mühlberger, A. & Pauli, P. (2014). Delay and trace fear conditioning in a complex virtual learning environment—neural substrates of extinction. Front. Hum. Neurosci. 8:323. doi: 10.3389/fnhum.2014.00323
  • Mühlberger, A., Wieser, M. J. and Pauli, P. (2008). The darkness-enhanced startle responses in ecological valid environments: A virtual tunnel driving experiment. Biological Psychology, 77, 47-52. doi: 10.1016/j.biopsycho.2007.09.004

Sicherheitsforschung

  • Ronchi, E., Kinateder, M., Müller, M., Jost, M., Nehfischer, M. , Pauli, P. &. Mühlberger, A. (2015). Evacuation travel paths in virtual reality experiments for tunnel safety analysis. Fire Safety Journal 71 (0):257-267. doi: 10.1016/j.firesaf.2014.11.005
  • Kinateder, M., Müller, M., Jost, M., Mühlberger, A. & Pauli, P. (2014). Social influence in a virtual tunnel fire – influence of conflicting information on evacuation behavior. Journal of Applied Ergonomics. doi: 10.1016/j.apergo.2014.05.014
  • Kinateder, M., Ronchi, E., Gromer, D., Müller, M., Jost, M., Nehfischer, M., Mühlberger, A., & Pauli, P. (2014). Social influence on route choice in a virtual reality tunnel fire. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and   Behaviour, 26, Part A(0), 116-125. doi: 10.1016/j.trf.2014.06.003
  • Kinateder, M., Pauli, P., Müller, M., Krieger, J., Heimbecher, F., Rönnau, I., Bergerhausen, U., Vollmann, G., Vogt, P., &   Mühlberger, A. (2013). Human Behaviour in Severe Tunnel Accidents: Effects of Information and Behavioral Training. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour, 17, 20-32. doi: 10.1016/j.trf.2012.09.001
  • Kinateder, M., Pauli, P., Müller, M., & Mühlberger, A. (2012). Stresserleben und verändertes Fahrverhalten nach einem virtuellen Autounfall. [Stress experience and changes in driving behaviour after a virtual driving accident]. Zeitschrift für Klinische Psychologie und Psychotherapie,41. 190-200. doi: 10.1026/1616-3443/a000152

Weitere experimentalpsychologische Forschung mit Virtueller Realität

  • Kroczek LOH, Pfaller M, Lange B, Müller M. & Mühlberger A. (2020) Interpersonal Distance DuringReal-Time Social Interaction:Insights From Subjective Experience,Behavior, and Physiology. Frontiers in Psychiatry 11:561.doi: 10.3389/fpsyt.2020.00561
  • Santl, J., Shiban, Y., Plab, A., Wüst, S., Kudielka, B. M., & Mühlberger, A. (2019). Gender Differences in Stress Responses during a Virtual Reality Trier Social Stress Test. International Journal of Virtual Reality, 19(2), 2-15. doi: 10.20870/IJVR.2019.19.2.2912
  • Zimmer, P., Buttlar, B., Halbeisen, G., Walther, E., & Domes, G. (2019). Virtually stressed? A refined virtual reality adaptation of the Trier Social Stress Test (TSST) induces robust endocrine responses. Psychoneuroendocrinology, 101, 186-192. doi: 10.1016/j.psyneuen.2018.11.010
  • Shiban, Y., Diemer, J., Brandl, S., Zack, R., Mühlberger A., & Wüst, A. (2016). Trier Social Stress Test in vivo and in virtual reality: Dissociation of response domains. International Journal of Psychophysiology, 110, 47-55. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2016.10.008
  • Schuler, M., Wolkenstein, L., Müller, M., Mühlberger, A., Plewnia, C. (2014).  Measuring valence and naturalness of statements made by virtual agents, Proceedings of the International Society for Presence Research. url: researchgate.net/publication/262764148
  • Mühlberger, A., Neumann, R., Wieser, M. J. & Pauli, P. (2008). The impact of changes in spatial distance on emotional responses. Emotion, 8, 192-198. doi: 10.1037/1528-3542.8.2.192

Gerne nehmen wir hier weitere Studien von VR-Forschungsanwendern der VTplus VR-Plattform oder VR-Simulationssoftware CyberSession mit auf. Bitte kontaktieren Sie uns.

Weitere Informationen

Weitere Informationen zu Verbundforschungsprojekten, technologischen Meilensteinen und der Weiterentwicklung der VTplus VR-Plattform finden Sie im Bereich Forschung und Entwicklung.

Schmerztherapie mit VR-BCI | VirtualNoPain und VTplus auf dem Würzburger XR Meeting

Veröffentlicht am von

Auf dem Würzburger XR Meeting präsentierte VTplus als Aussteller und Verbundpartner des VirtualNoPain Projekts ein VR-EEG-BCI-System zur Schmerztherapie bei chronischen Schmerzen.

VTplus präsentiert das VirtualNoPain VR-BCI System auf dem XR-Meeting
Würtual Reality XR-Meeting 2023 Poster Präsentation
XR-Meeting Poster Präsentation
VTplus Stand auf dem XR-Meeting
VTplus Stand auf dem XR-Meeting
VirtualNoPain Präsentation auf dem XR-Meeting 2023
VirtualNoPain Präsentation auf dem XR-Meeting 2023

Aktuellste Forschungsergebnisse wurden von den VirtualNoPain Verbundpartnern präsentiert.

Poster und Vortrag Beitrag: Combination of virtual reality (VR) and brain-computer interface (BCI) in chronic pain management: designing a clinical trial. E.Kakavela et al. (2023)
Poster und Vortrag Beitrag: Combination of virtual reality (VR) and brain-computer interface (BCI) in chronic pain management: designing a clinical trial. E.Kakavela et al. (2023)
Poster Beitrag: Modulation of Experimental Pain by Guided Relaxation in Virtual Reality. Winkler et al. (2023)
Poster Beitrag: Modulation of Experimental Pain by Guided Relaxation in Virtual Reality. Winkler et al. (2023)
Poster Beitrag: Parietal alpha neurofeedback training for sense of presence in Virtual Reality. Botrel et al. (2023)
Poster Beitrag: Parietal alpha neurofeedback training for sense of presence in Virtual Reality. Botrel et al. (2023)

Der interdisziplinäre Kongress bot hochwertige Vorträge, Symposien, Workshops und Beiträge zu den Themen VR/XR/AR „Benefits and Challenges“, „Social Interaction“, „Applied XR“, „Fear and VR“, „Body and Gestures“ und „Brain and Cognition“.

Spannende Posterbeiträge stellten die Etablierung von VR-Therapie in der ambulanten Praxis am ZI-Mannheim, Therapie-Forschung unter Einsatz eines VTplus VR-Therapiesystems und Einsatz von CAVE-Projektion in Verbindung mit TMS, sowie Ergebnisse eines T-Maze VR-Paradigmas zur Untersuchung von frontaler Asymmetrie unter Einsatz der VTplus VR-Experimentkontrollsoftware CyberSession vor.

Virtual Reality Exposure Therapy in Real Life. Implementation of VR Therapy in a University Outpatient Clinic. P. Halli et al. (2023)
Virtual Reality Exposure Therapy in Real Life. Implementation of VR Therapy in a University Outpatient Clinic. P. Halli et al. (2023)
Virtual reality exposure therapy and non-invasive brain stimulation for fear of heights. B. Bohmeier et al. (2023)
Virtual reality exposure therapy and non-invasive brain stimulation for fear of heights. B. Bohmeier et al. (2023)
Poster: AUGMENTATIVE TRANSCRANIAL MAGNETICSTIMULATION FOR VIRTUAL REALITY EXPOSURETHERAPY IN ACROPHOBIA. L. Cybinski et al. (2023)
AUGMENTATIVE TRANSCRANIAL MAGNETIC
STIMULATION FOR VIRTUAL REALITY EXPOSURE
THERAPY IN ACROPHOBIA. L. Cybinski et al. (2023)
Poster Kongressbeitrag: The model is bend, but never broken: A quadratic extension to the capability model of frontal asymmetry based on situational induction strength. J. Rodriguez et al. (2023)
Poster Kongressbeitrag: The model is bend, but never broken: A quadratic extension to the capability model of frontal asymmetry based on situational induction strength. J. Rodriguez et al. (2023)

VTplus und VirtualNoPain auf der Sommer 2022 EXPO

Veröffentlicht am von

Spannende Projekte aus den Studiengängen Human-Computer Interaction, Mensch-Computer-Systeme, Games Engineering, Medienkommunikation der Universität Würzburg wurden auf der gut besuchten Sommer 2022 EXPO präsentiert. VTplus war als Aussteller mit dabei und präsentierte unter anderem das Verbundforschungsprojekt VirtualNoPain, welches Virtuelle Realität in Verbindung mit einem Brain-Computer-Interface zur Reduktion von chronischen Schmerzen einsetzt.

VTplus und ZTM auf der Sommer 2022 Expo
VTplus und ZTM auf der Sommer 2022 Expo
VirtualNoPain Vorstellung
VirtualNoPain Vorstellung
Reges Interesse auf der Sommer 2022 EXPO
Reges Interesse auf der Sommer 2022 EXPO

Weitere Informationen


www.virtual-no-pain.de

gefördert vomBundesministerium für Bildung und Forschung
Verbundforschung VirtualNoPain, FKZ: 13GW0343,
gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung


Verbundvorhaben: Kombination von virtueller Realität (VR) und Brain-Computer-Interface (BCI) zur Therapie chronischer Schmerzen (VirtualNoPain)
Laufzeit: 01.07.2020 – 30.06.2023
Bekanntmachung: Bekanntmachung: „Chronische Schmerzen – Innovative medizintechnische Lösungen zur Verbesserung von Prävention, Diagnostik und Therapie“

Virtuelle Realität mit Neurofeedback zur Behandlung chronischer Schmerzen – VirtualNoPain

Veröffentlicht am von

Mit einer neuen Methode will ein Forschungsverbund aus industriellen und universitären Partnern chronische Schmerzen lindern. Das von der Bundesregierung geförderte Verbundprojekt setzt dabei auf Virtuelle Realität und Neurofeedback.

Schematische Darstellung der geplanten Anwendung. Nutzer tauchen mittels eines Head-Mounted Displays in eine virtuelle Welt ein. Zur Maximierung der Schmerzreduktion lernen die Nutzer ihre Gehirnaktivität zu regulieren. Bild: VTplus GmbH und Brain Products GmbH

Schematische Darstellung der geplanten Anwendung. Nutzer tauchen mittels eines Head-Mounted Displays in eine virtuelle Welt ein. Zur Maximierung der Schmerzreduktion lernen die Nutzer ihre Gehirnaktivität zu regulieren. Bild: VTplus GmbH und Brain Products GmbH

Chronische Schmerzen verursachen bei Betroffenen oft ein langanhaltendes Leiden und schränken ihr Leben in gravierendem Maße ein. Eine alleinige medikamentöse Therapie ist langfristig wenig wirkungsvoll und mit Nebenwirkungen verbunden. Der Forschungsverbund „VirtualNoPain“ entwickelt im Verbund mit Partnern aus dem Bereich Gesundheit/Medizintechnik eine neue Methode, um chronische Schmerzen nebenwirkungsfrei zu behandeln und die Lebensqualität der Betroffenen zu steigern. Virtuelle Realität (VR) bietet die Möglichkeit, in computersimulierte Welten einzutauchen, die das Schmerzerleben verringern können. VirtualNoPain zielt darauf ab, die Schmerzreduktion mittels VR zu maximieren. Dabei kommt als Ergänzung zur VR erstmalig ein Neurofeedback-Training zum Einsatz. Mittels Neurofeedback können Nutzerinnen und Nutzer lernen, bestimmte Gehirnaktivitäten selbst zu regulieren. Sie erhalten dafür Rückmeldungen über Gehirnsignale, die ansonsten nicht bewusst wahrgenommen werden können.

Interdisziplinäre Expertise mit spezialisierten Partnern aus Industrie und Wissenschaft

Das Konsortium besteht aus hoch spezialisierten industriellen Partnern, wie dem Verbundkoordinator VTplus GmbH, einem Medizinproduktehersteller mit Produkten zum Einsatz virtueller Realität für Forschung und Therapie, der Brain Products GmbH als einem führendem Hersteller von EEG-Systemen im Bereich der neurophysiologischen Forschung, sowie der ZTM Bad Kissingen GmbH als Spezialist für telemedizinische Systeme und digitale Vernetzung. Wissenschaftliche Partner mit anerkannter Expertise in den Bereichen Schmerz- und Angststörungen sind die Universität Würzburg, der Lehrstuhl für Psychologie I – Biologische Psychologie, Klinische Psychologie und Psychotherapie (Prof. P. Pauli), die Arbeitsgruppe Interventionspsychologie (Prof. A. Kübler) mit ausgewiesener Expertise im Bereich von Neurofeedback und Gehirn-Computer Schnittstellen, sowie der Arbeitsgruppe Schmerz der Neurologischen Klinik des Universitätsklinikums Würzburg, mit langjähriger Expertise in der klinischen und experimentellen Schmerzforschung (Prof. C. Sommer).

Finanziell gefördert wird das Projekt „VirtualNoPain“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), im Fachprogramm Medizintechnik mit knapp zwei Millionen Euro (Förderkennzeichen 13GW0343).

Kontakt

VTplus GmbH – Verbundkoordinator VirtualNoPain
Prof. Dr. J. Müller
An den Breiten 4, 97078 Würzburg

eMail: VirtualNoPain@vtplus.eu | Tel. +49 931 306 997 542

VTplus GmbH Kontaktformular
Projekt Information: www.virtual-no-pain.de

Verbundpartner:

Verbundvorhaben Titel: Kombination von virtueller Realität (VR) und Brain-Computer-Interface (BCI) zur Therapie chronischer Schmerzen (VirtualNoPain)
gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung
Bekanntmachung: „Chronische Schmerzen – Innovative medizintechnische Lösungen zur Verbesserung von Prävention, Diagnostik und Therapie“
Laufzeit: 01.07.2020 – 31.12.2023
FKZ: 13GW0343

blank

Weiterführende Informationen

Weitere Berichte zu Ergebnissen und Veranstaltungen rund um VirtualNoPain und VR-/BCI-basierte Schmerztherapie finden Sie unter: Beiträge zum Projekt VirtualNoPain ›.

Virtual Reality: Mit VR die Höhenangst überwinden | BR Beitrag über In-Vivo und VR Exposition der Uni-Regensburg

Veröffentlicht am von

Wie mit VR die Höhenangst bewältigt werden kann zeigt ein Beitrag des BR. Zu sehen sind in-vivo und VR-Konfrontation unter Anleitung des Verhaltenstherapeuten Prof. Dr. A. Mühlberger (Mitgründer von VTplus) von der Hochschulambulanz für Psychotherapie des Lehrstuhls für Psychologie der Universität Regensburg.

Im Videobeitrag zu sehen ist die VR-Konfrontation mit VR-Brille (Head-Mounted-Display) unter Einsatz der VT+Expo2 VR-Höhenangst Szenarien im VR-Labor des Lehrstuhls für Klinische Psychologie und Psychotherapie der Universität Regensburg, sowie die in-vivo Konfrontation am Tetraeder Aussichtpunkt in der Nähe von Bottrop.


Durch Anklicken des obigen Videos erklären Sie sich mit der Anzeige durch Youtube und der dafür notwendigen Datenübertragung laut Google Datenschutzerklärung ›› einverstanden.

Die Arbeiten zeigen die Validität der von VTplus entwickelten VR-Expositionsszenarien und belegen die wissenschaftliche Relevanz des VTplus-Systems CyberSession und der VT+Expo2-Szenarien in der Psychotherapieforschung.

VTplus ist Verbundpartner im Forschungsvorhaben zur Neurorehabilitation nach Schlaganfall mittels Virtual Reality Therapieparadigma (REHALITY)

Veröffentlicht am von

VTplus arbeitet mit den Verbundpartnern Neurologische Universitätsklinik Tübingen (Gesamtkoordinator Prof. Dr. U. Ziemann) und der Hochschule der Medien an der Verbesserung der Neurorehabilitation nach Schlaganfall durch ein EEG/EMG-Hirnzustand gesteuertes Virtual Reality Therapieparadigma.

Das Verbundvorhaben REHALITY wird im Rahmen der Fördermaßnahme „Medizintechnische Lösungen für eine digitale Gesundheitsversorgung, im Rahmenprogramm Gesundheitsforschung Deutschland, Aktionsfeld Gesundheitswirtschaft durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Bild zum Verbundprojekt: Patient erlebt in virtueller Realität Bewegung der durch Schlaganfall betroffenen Extremität. © Neurologische Universitätsklinik Tübingen und VTplus GmbH

Bild zum Verbundprojekt: Patient erlebt in virtueller Realität Bewegung der durch Schlaganfall betroffenen Extremität. © Neurologische Universitätsklinik Tübingen und VTplus GmbH

MOTIVATION

Jedes Jahr erleiden in Deutschland 270.000 Menschen einen Schlaganfall und sind gezwungen einen langen und mühsamen Weg der Neurorehabilitation zu gehen, um die körperliche und geistige Funktionsfähigkeit wieder soweit herzustellen, dass eine gesellschaftliche und berufliche Reintegration möglich wird. Trotz des hohen Ressourceneinsatzes für neurologische Rehabilitationsmaßnahmen sind die zeitlichen Möglichkeiten der Physio-, Ergo- und Logotherapeuten für eine Individualtherapie jedoch eng begrenzt.

INNOVATION

Großes Potenzial für eine schnellere und erfolgreichere Therapie des chronischen Schlaganfalls bieten zusätzlich eigenständig durchführbare digitale Therapiekonzepte mit Hilfe Virtueller Realität (VR). Die Wahrnehmung einer Bewegung des gelähmten Körperteils in der virtuellen Welt kann den Heilungsprozess begünstigen. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass der Zustand des Gehirns zum Zeitpunkt der Stimulation entscheidend dafür ist, ob es zu einer plastischen Veränderung der Hirnnetzwerke kommt oder nicht.
Der Therapieerfolg erfordert aber neben hoch-immersiver virtueller Realität ein auf den einzelnen Patienten abgestimmtes Steuersystem: Jeder Mensch und auch jeder Schlaganfall ist einzigartig und eine optimale Therapie muss auf die spezifische Störung der Hirnaktivität ab-gestimmt sein. In diesem Projekt wird der intensive Forschungs- und Entwicklungsprozess umgesetzt, der die technisch zunehmend hochentwickelten VR- und Elektroenzephalographie (EEG) Hardwaresysteme auch therapeutisch wirksam macht.

PERSPEKTIVE

Diese neue Therapieform soll die Versorgungslücke zwischen stationärer Akutbehandlung im Krankenhaus, Rehabilitationsmaßnahme und den Therapiemöglichkeiten im häuslichen Umfeld schließen, dadurch auf Seiten der Kranken- und Sozialkassen erhebliche Folgekosten einsparen und den erfolgreichen Wiedereinstieg von Schlaganfallpatienten in ein eigenständiges Leben und eine Erwerbsfähigkeit beschleunigen.

KONTAKT

VTplus GmbH Kontaktformular
Projektleitung Teilvorhaben VTplus: Dr. Bastian Lange (rehality@vtplus.eu)
Verbundkoordinator Neurologische Universitätsklinik Tübingen: Prof. Dr. Ulf Ziemann

Weitere Beiträge zum Projektverlauf und zu Ergebnissen finden Sie unter: Beiträge zum Projekt REHALITY ›.

gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

REHALITY, Förderkennzeichen VTplus 13GW0213D,
Laufzeit: 01.04.2019 bis 31.03.2022
gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

Hochschule der Medien Stuttgart
Institut für Games der Hochschule der Medien Stuttgart
Universitätsklinikum Tübingen
Hertie-Institut für klinische Hirnforschung

VTplus ist als Aussteller und Sponsor auf der Fortbildungsveranstaltung „Update Angsterkrankungen“ der Gesellschaft für Angstforschung (GAF) vertreten

Veröffentlicht am von

Am 10. November 2018 war VTplus auf der Fortbildungsveranstaltung „Update Angsterkrankungen“ am Universitätsklinikum Freiburg vertreten.
Als Aussteller und Sponsor unterstützte VTplus die Fachtagung der Gesellschaft für Angstforschung (GAF) und präsentierte aktuelle VR-Therapiesysteme zur Behandlung von Angststörungen und phobischen Reaktionen.

Wir freuen uns über das rege Interesse an Virtual Reality als Methode zur Erforschung und Therapie von Angststörungen.

VTplus ist Aussteller und Sponsor des Internationalen Symposium „Virtual Reality in Psychotherapy Research“ an der Universität Regensburg

Veröffentlicht am von

Am 13. Juni 2018 unterstützte VTplus das International Symposium „Virtual Reality in Psychotherapy Research“ an der Universität Regensburg als Sponsor.

Im Rahmen der Veranstaltung wurden aktuelle Entwicklungen der VR-gestützten Psychotherapieforschung vorgestellt – von Expositionstherapie über neuropsychologische Anwendungen bis hin zu innovativen Interaktions- und Messverfahren.

Wir danken allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern für die anregenden Gespräche und das große Interesse an VR als Forschungs- und Therapiemethode.

VTplus GmbH – virtual therapy + research systems
VTplus Präsentation
VTplus Präsentation
VTplus VR-Therapie VR-HealthCare
VTplus Poster