Hyppää pääsisältöön

Katso, kuinka äänet ja kuviot hoitavat mielenterveyttä – virtuaalitodellisuuteen tuodaan nyt myös tuoksut

Binauraalinen odysseija virtuaalitodellisuudessa
Binauraalinen odysseija virtuaalitodellisuudessa Kuva: Tomi Paijo virtuaalitodellisuus

Mene metsään, jos haluat rauhoittua! Mutta mitäpä, jos rauhoittavat aistivaikutukset siirrettäisiin terapeuttiseen virtuaalimaailmaan, joka ohjailee tunteitasi? Maailmaan, joka tuottaa itselle hyvää oloa. Tämä tulevaisuuden visio on jo ovella ja siitä voisivat hyötyä erityisesti lapset ja nuoret.

Lohjan keskustassa, kerrostalon alimman kerroksen työhuoneessa digital artist Tomi Paijo viimeistelee juuri virtuaalikokemusta, jonka on tarkoitus sekä rauhoittaa että energisoida. Paijo ojentaa järeät VR-lasit, jotka on piuhalla kytketty hänen tietokoneeseensa, ja käynnistää Binauraalisen odysseijan. Ympäröivä hämärä työhuone katoaa, kun matka binauraalisten äänten ja kiehtovasti leijuvien kuvioiden ja värien maailmaan alkaa.

– Virtuaalimaailma reagoi katsojan katseeseen synnyttäen visuaalisia muotoja aina siitä suunnasta, johon ihminen katsoo. Tässä testataan myös käyttäjän ja VR-maailman välistä reaktiivisuutta.

Koe Binauraalinen odysseija tästä.
(Kokemus vaatii virtuaalipelille tarkoitetut laitteet. Katso tarkemmat ohjeet samaisesta linkistä.)

Binauraalisessa odysseijassa tavoitteena on synnyttää kokijassa tunnetiloja ja ohjata niitä.― Tomi Paijo

– Tässä Yle Sandboxin kanssa yhteistyössä tehdyssä projektissa tutkitaan sitä, miten virtuaalitodellisuudessa voidaan vaikuttaa ihmisen aistimaailmaan stimuloivasti.

– Missä kulkee aistiärsykkeen rajat? Voidaanko auditiivisillä ja visuaalisilla ärsykkeillä tuottaa terapeuttista vaikutusta? Entä meditaatiota? Haltioitumista? Binauraalisessa Odysseijassa on myös jotain psykedeelisiä viitteitä ilman, että se tuottaa fyysistä pahoinvointia paitsi ehkä aivan erityisherkille ihmisille, Paijo pohtii.

Teos on toteutettu Unreal Enginellä, mikä Paijon mukaan osoittaa, että pelimoottorilla voidaan tehdä myös itsenäistä taidetta ilman, että se on sidottu mihinkään pelikontekstiin. Abstraktit värit, valot ja äänet ympäröivät kokijan tavalla, johon perinteinen kuvataide ei mitenkään pysty. Projekti osoittaa uusien teknologioiden mahdollisuudet myös taidemuotona. Kiinnostavaa onkin Paijon mielestä se, millaisia elämyksiä näillä vehkeillä pystytäänkään tekemään, kun ne vapautetaan viihdeteollisuuden palveluksesta esimerkiksi juuri taiteen ja terapian tuottamiseen.

Taidekokemus vai terapiaa?

Mutta miten aisteihin voidaan vaikuttaa virtuaalimaailmassa, vai voidaanko oikeasti? Tampereen yliopiston lasten psykiatrian professori Kaija Puuran vastaus on: kyllä!

On olemassa tutkimustietoa siitä, kuinka musiikilla ja erilaisilla visuaalisilla elementeillä, kuten luontokuvilla voidaan vaikuttaa mieleen ja kehoon rauhoittavasti.― Kaija Puura

– Tällä hetkellä testaamme vapaaehtoisilla opiskelijoilla, miten luontotausta, metsämaisema äänimaailmoineen sekä avatar vaikuttavat yhdessä ja erikseen tekemässämme stressinhallinta sovelluksessa.

– Virtuaalitilassa voi myös hyödyntää esimerkiksi näköaistia siten, että ihminen voi katsella hengityksen tahtiin laajenevaa ja supistuvaa kuviota oman hengityksen tiedostamisen tueksi. Toisaalta haluamme myös kokeilla, vaikuttaako esimerkiksi rentoutumiseen ohjaava “meditatiivinen” puhe voimakkaammin silloin, kun sen kuulee virtuaalitilassa. Mielenkiintoista olisi myös tutkia, voisiko binauraalinen ääniärsyke toimia yhtä lailla rentouttavana ilman puhetta.

Kaija Puuran kokeilukenttä on Tampereen yliopistolliseen keskussairaalaan vuoden 2020 alussa valmistunut virtuaalitodellisuutta hyödyntävä aistihuone.

Ahdistuneisuuden hallintaan tehdyssä aistihuoneessa lapsi voi ohjatun sisällön avulla harjoitella itselleen vaikeita tilanteita ja asioita turvallisesti.― Kaija Puura

– Hoitaja mittaa reaaliaikaisesti digitaalisen hoidon vaikutusta lapsen ja nuoren vointiin ja säätää tarvittaessa hoitosovelluksen intensiteettiä. Ideana on, että yhdessä hoitavan henkilön kanssa lapsi tai nuori voi aistihuoneessa joko näytön tai VR-lasien avulla kokea virtuaalisesti luotuja tilanteita, joissa harjoitellaan toistuvasti itselle vaikeita tilanteita.

– Ajatuksemme on tällä hetkellä, että hoidolliset sovelluksemme olisivat käsikirjoitettuja ja mahdollisesti pelillistettyjä ”arjen seikkailuja”. Esimerkiksi sosiaalisesta ahdistuneisuudesta kärsivä lapsi tai nuori harjoittelisi erilaisia ahdistavia altistus tilanteita, kuten kotoa kouluun, ystävän luo, kahvilaan tai kauppaan lähtemistä kävellen, polkupyörällä tai vaikka bussilla. Kuhunkin päämäärään voidaan liittää eri vahvuinen altistus sosiaaliselle tilanteelle. Esimerkiksi, jos pelissä mennään tapaamaan ystävää, tämä voi olla yksin kotona (lievin altistustaso), siellä on useampi ystävä (keskivahva altistus), tai ystävän kotona on aikuisia ja lapsia juhlissa (vahva altistus).

Immersio – siellä olemisen tunne

Ja tässä on juuri virtuaalitodellisuuden juju – virtuaalitodellisuudessa siirrytään täysin immersiiviseen maailmaan eli tavallaan toiseen todellisuuteen, jossa voi saavuttaa vahvan läsnäolontunteen.

Tampereen yliopiston interaktiivisen teknologian professori Markku Turunen muistuttaa kuitenkin, että VR-teknologia on vielä kehitysvaiheessa – siinä on paljon mahdollisuuksia mutta myös puutteita. Esimerkiksi VR-lasien kirjo on moninainen ja käyttöominaisuudet usein enemmän tai vähemmän puutteelliset. Joka on kokeillut VR-laseja tietää, että niiden käyttö on vielä tällä hetkellä varsin hankalaa.

Tutkijat kuitenkin ratkovat näitä ongelmia ja Turunen uskoo, että lasien tekniset ominaisuudet saadaan hyvälle tasolle jo lähitulevaisuudessa.

Teknologia on jo nyt niin kehittynyttä, että VR-sisältöjä kannattaa tehdä, ja niitä tehdään erityisesti peliteollisuuteen ja opetustarkoitukseen.― Markku Turunen

– Mahdollisuuksia ja potentiaalia on siis todella paljon, mutta kuten Turunen muistuttaa, meidän on edettävä tällä alueella hieman varovammin kuin muilla alueilla, sillä myös riskejä on olemassa, koska emme tiedä vielä erityisesti pitkäaikaisen käytön vaaranpaikoista. Tarvitaan siis tutkimusta ja kokeiluja, joiden kautta saadaan lisätietoa sekä positiivisista että negatiivisista vaikutuksista.

Tuoksut mukaan virtuaalitodellisuuteen

Yksi kiehtovimmista projekteista tällä hetkellä on vuorovaikutteisen teknologian professori Veikko Surakan luotsaama Suomen Akatemian rahoittama Ohjelmoitavat tuoksuympäristöt -tutkimushanke. Tunteiden ja myös hajuaistintutkijana tunnetun, psykologian tohtorin tavoitteena on tutkimusryhmineen rakentaa miniatyyri kokoinen tuoksujen tuotto teknologia, joka on kätevästi kiinnitettävissä päähän puettavaan virtuaalitodellisuusnäyttöön tai -kypärään.

Tavoitteena on syntetisoida tuoksuja, joita voidaan siirtää digitaalisesti tietoverkkoja pitkin ja integroida osaksi virtuaalitodellisuutta.― Veikko Surakka

– Ja tässä on jo onnistuttu, vaikka ihan yksinkertaista se ei ollut, Surakka toteaa naurahtaen.

– Aikaisemmin on ajateltu, että riittää, kun erotellaan avaintuoksutekijät. Esimerkiksi jasmiinissa kemiallisia tekijöitä on 15. Näistä tekijöistä syntetisoidaan kaksi tai kolme avaintuoksutekijää, mutta nämä voimakkaimmin edustetut tekijät eivät välttämättä olekaan oleellisimmat, vaan jokin pieni häntäpään tuoksu voi olla oleellisempi.

Professori Veikko Surakka VR-lasit kasvoilla
Professori Veikko Surakka VR-lasit kasvoilla Kuva: Veikko Surakka/Tampereen yliopisto virtuaalitodellisuus

Veikko Surakka puettuna VR-headsettiin, jossa on happimaski ja kuulokkeet. Taustalla näkyy kolmekanavainen tuoksusyntetisaattori. Sillä voidaan tuottaa aitoja tuoksuja ja niin sanottuja synteettisiä tuoksuja. Syntetisaattori kytketään happimaskiin letkulla, jota pitkin tuoksut tuodaan aistittaviksi. Synteettisiä tuoksuja tehdään tässä tapauksessa siten, että esimerkiksi sitruunan tuoksu voidaan tuottaa yhdellä kemiallisella komponentilla limoneenilla. Jasmiinin tuoksu voidaan luoda sekoittamalla bentsyyliasetaattia ja cis-jasmone nimisiä lähtöaineita.

Mutta miksi haju on niin kiinnostava, vaikka sitä on tutkittu vähemmän kuin näkö- ja kuuloaistimuksia?

Haju on kemiallinen etäaisti, joka toimii tiedostamattomalla tasolla. Hajuaistimukset menevät aivoissa suoraan alueelle, jotka käsittelee muistia ja tunteita.― Veikko Surakka

– Ihminen pystyy erottelemaan huikeasti enemmän hajuja kuin värejä. Ohjelmoitavat tuoksuympäristöt -projektissa tutkitaankin myös sitä, kuinka tuoksujen havaitseminen liittyy muistia heikentäviin sairauksiin kuten Altzheimerin ja Parkinsonin tautiin, ja voitaisiinko "hajuaistin treenaamisella" kuntouttaa muistisairaita. Vahvimmat hajumuistot muuten syntyvät ennen 10-vuoden ikää.

Puura täydentää Surakan kuvausta: "Hajuaistimme, ja sen myötä myös makuaistimme, on vahvasti yhteydessä muistiin, erityisesti tunnetilojen muistamiseen. Kaikille on tuttua, kuinka jokin tuoksu tuo yhtäkkiä mieleen tilannekuvan lapsuudesta tai muista elämän aiemmista vaiheista. Hajuilla ja mauilla voidaan tuottaa myös pahaa oloa, muun muassa poliisien käyttöön on yritetty kehittää kaasumaiseen muotoon niin pahaa hajua, että ihmisjoukkojen olisi pakko hajaantua sen synnyttämän pahoinvoinnin vuoksi.

– Kuuloaistilla on hyvin samankaltaisia ominaisuuksia, ja tutkimusten mukaan musiikilla voidaan tuottaa joko myönteisiä tai kielteisiä tunnetiloja sekä parantaa muun muassa keskittymiskykyä. Myös kehon aistimukset voivat tuottaa kokemusta hyvästä tai pahasta olosta, ja aistihuoneen yksi tutkimuksellinen aihe onkin, miten ihminen kehollaan reagoi virtuaalitilassa, ja miten sitä voisi jatkossa käyttää myös hoidon osana.

Miksi äänet, kuvat ja hajut pitäisi tuoda virtuaalitodellisuuteen?

Eikö hajuja voisi haistella ilman VR-laseja ja hajukypärääkin, kun vielä haasteena on tuoksujen vaikea hallinta?

– Voi toki, mutta jos halutaan tuottaa tarkemmin kohteisiin kytkeytyviä tuoksuja, siihen tarvitaan uusia menetelmiä – tuoksujen hallinta ylipäätään on keskeinen haaste. Vapaassa huonetilassa niitä on vaikea hallita. Toisin kuin ääniä tai visuaalisia värejä ja kuvioita, tuoksut kerran levitessään jäävät viipyilemään ilmaan. Tuoksun kokemiseen vaikuttavat lisäksi tilan lämpö, kosteus ja ilmavirtaukset. Virtuaalitodellisuudessa ratkaisuna on kehitetty maskia, jonka kautta tuoksuja pystytään annostelemaan käyttäjälle kontrolloidusti. Mutta, mutta...

– No kun se on niin, kiehtovaa! Huudahtaa Surakka, mutta jatkaa sitten:

Eri puolilla maailmassa pyritään tällä hetkellä digitoimaan kaikki mahdollinen aisti-informaatio, siirtämään se tietoverkkoja pitkin ja tuottamaan uudelleen digitaalisesti virtuaalitodellisuudessa.― Veikko Surakka

– Käytännön tasolla aistivaikutusten tuominen virtuaalitodellisuuteen on jo nyt avannut aivan uusia mahdollisuuksia erityisesti mielenterveyden hoidossa.

– Virtuaalisesti voimme luoda turvallisia “harjoitusympäristöjä”, joissa ihminen voi kohdata vaikka pelkonsa kohteen tietäen, että tilanteen voi aina keskeyttää ja siihen voi myös palata niin monta kertaa kuin on tarpeen. Koska virtuaalinen tilanne on toistettavissa monta kertaa samanlaisena, on ihmisen mahdollista tulla nopeammin tietoiseksi omasta huonosti toimivasta käyttäytymisestään ja opetella uusi toimintamalli, vaikka ahdistuksen tai aggression hallinnassa. Vuorovaikutteinen teknologia mahdollistaa myös hoidon vaikutusten seuraamisen ja analysoimisen tässä-ja-nyt ja aiempaa tarkemmin, Puura kertoo.

Ja tuloksiakin on jo saatu.

– Meillä on juuri valmistumassa ensimmäisen, rentoutus sovellusta koskevan tutkimuksemme tulokset, jotka näyttäisivät sen toimineen odotetusti.

Katri Salminen, jolle puettu kaikki VR-varusteet ja professori Veikko Surakka.
Katri Salminen, jolle puettu kaikki VR-varusteet ja professori Veikko Surakka. Kuva: Veikko Surakka/Tampereen yliopisto virtuaalitodellisuus

Veikko Surakka tarkkailee Katri Salmista, joka on puettuna VR-varusteisiin. Kuvassa pyritään näyttämään, mitä henkilö toimiessaan virtuaalitodellisuudessa näkee – tässä tapauksessa sitruunalehto. Henkilö voi esimerkiksi liikkua sitruunalehdossa ja poimia sitruunan "käteensä". Kun hän tuo sitruunaa lähemmäs, tuoksu alkaa voimistua. Syntetisaattori on oikeassa reunassa.

Unelmia tulevaisuuden virtuaalitodellisuudesta

– Lasten ja nuorten psykiatrisessa hoidossa unelmani olisi saada luotua mielenterveyden häiriöiden eri osa-alueisiin kohdistuvat sovellusmoduulit, joita yhdistelemällä voitaisiin kullekin potilaalle luoda henkilökohtainen hoito-ohjelma. Tunne-elämän häiriöistä ja käytösongelmista kärsivä lapsi tai nuori pääsisi virtuaalitodellisuuteen perustuvan sovelluksen avulla harjoittamaan ahdistavissa ja sosiaalisesti haastavissa tilanteissa pärjäämistä, Puura visioi.

Surakka haluaisi lähteä kehittämään yksinkertaista mallia pelkotilojen hoitoon virtuaalitodellisuudessa. Tämä Cognitive Behavioral Therapyyn (CBT) perustuva hoitomuoto tarjoaisi hyvät mahdollisuudet esimerkiksi lentopelon tai vaikka hämäkkipelon hoitoon tuomalla kohdetta tai tilannetta lähelle koehenkilöä, ja esimerkiksi muutamalla pelon kohteen kokoa ja nopeutta. Virtuaaalitodellisuudessa työskentely saadaan myös interaktiiviseksi, niin että terapeutti voi ohjailla tilannetta tarpeen mukaan.

Turunen toivoo, että pystyisimme löytämään aidosti mielekkäät tavat toimia virtuaalitodellisuudessa.

– Vielä emme siellä ole, sillä vuorovaikutus maailmojen kanssa on kömpelöä monilta osin emmekä hyödynnä esimerkiksi ihmisille luonteisinta vuorovaikutustapaa puhetta juuri lainkaan. Teknologian näkökulmasta toivon ja uskon, että löydämme mahdollisimman tehokkaita, luontevia ja helppokäyttöisiä tapoja toimia virtuaalimaailmoissa. Tämän jälkeen virtuaalinen maailma on avoinna, ja virtuaaliteknologioita voidaan hyödyntää hyvin erilaisilla alueilla.

Palataan vielä Lohjan keskustaan, Paijon työhuoneelle. Mitkä ovat Paijon virtuaalitodellisuushaaveet?

– Binauraalista odysseijaa voisi kehittää kahteen suuntaan.

Tulevaisuudessa olisi mahdollista mitata koehenkilön kehonreaktioita ja "syöttää" ne takaisin "virtuaaliteokseen". Kokemus muuntuisi ihmisen kehon reaktioiden mukaan, ja sitä voitaisiin ohjailla haluttuun suuntaan.― Tomi Paijo

Toisena kiehtovana mahdollisuutena Paijo näkee yhteisöllisen kokemuksen, jossa joukko ihmisiä olisi samaan aikaan kokemassa Binauraalista odysseijaa ja ohjailemassa sitä interaktiivisesti yhdessä haluamaansa suuntaan.

Binauraalinen odysseija virtuaalitodellisuudessa
Binauraalinen odysseija virtuaalitodellisuudessa Kuva: Tomi Paijo virtuaalitodellisuus

Onko sinulla PC:hen kytketyt VR-laitteet? Jos on, kokeile miltä tuntuu tehdä virtuaalimatkaa binauraalisten äänten ja muuntuvien kuvioiden maailmassa. Lataa Binauraalinen odysseija Steamista ja vastaa Tampereen yliopiston vuorovaikutteinen teknologian tiedekunnan kyselyyn, kuinka Binauraalinen odysseija rentoutti ja helpotti stressiä.

– Kyselyllä saadaan perustietoa siitä, kuinka käyttäjät subjektiivisesti kokevat virtuaalimaailman. Sen perusteella sitten voidaan katsoa, ollaanko menossa oikeaan suuntaan ja onko jotakin, mitä pitää kehittää, jotta kokemuksesta saadaan aidosti immersiivinen. Virtuaalimaailmojen kohdalla tärkeää onkin juuri immersio ja läsnäolo eli yksinkertaistaen siellä olon tuntu ja aito fiilis, että tämä on virtuaalisesti totta, toteaa Turunen kannustavasti. Rohkeasti kokeilemaan!