文/ 陳彥如、蔡芷甄、張宏銘、游雅媛
指導老師/ 林宜美教授
高雄醫學大學心理學研究所臨床心理組
現代人生活忙碌，壓力無處不在，睡不好似乎成了許多人的日常。然而，睡眠品質不好不僅影響白天的專注力與情緒，長期下來還可能對身體健康造成負面影響。那麼，有沒有什麼新科技可以幫助改善睡眠呢？我們將要介紹虛擬實境（Virtual Reality, VR）結合心跳變異生理回饋（Heart Rate Variability Biofeedback, HRVB）和的創新方法來輔助睡眠。
（一）、心跳變異生理回饋（HRVB）改善睡眠困擾之效果
心跳變異生理回饋是一種行為治療，透過每分鐘約4.5到6.5次的緩慢呼吸訓練，提升心跳變異，個案可由螢幕即時監測心率變化，提高自主神經系統與迷走神經系統的活性，進而促進放鬆和改善睡眠。由於癌症病程經常面臨睡眠困擾，如何利用非藥物介入來提升患者的睡眠品質，成為值得關注的議題。
Hasuo 等人（2023）將居家短期 HRVB應用於癌症患者，研究團隊邀請 50 名癌症合併睡眠障礙的患者，會先進行一次醫院HRVB訓練，隨後將患者隨機分為兩組：（1）居家 HRVB 組：每天睡前在家進行5-30分鐘的HRVB 訓練，並持續5-7天。（2）常規醫療組：僅在醫院接受 HRVB訓練，無居家練習。兩組均會在介入前測量匹茲堡睡眠量表與HRV，介入期間會以腕動計評估客觀睡眠指標，介入後再進行一次匹茲堡睡眠量表，同時完成第二次醫院HRVB訓練，結果顯示居家 HRVB 組在介入後主觀睡眠品質、睡眠效率與睡眠時長皆顯著增加，醒來次數與睡眠中斷總時間皆顯著下降。常規醫療組僅在主觀睡眠品質的部分指標有顯著改善（例如：睡眠品質、入睡困難、日間失功能）。兩組介入前後自主神經功能皆有顯著提升，例如HRV的低頻波(low frequency, LF），居家HRVB 組提升的幅度又顯著高於常規醫療組，此結果說明 HRVB 是一種有效的居家心理介入方式，能在短時間內有效提升癌症患者的睡眠品質與自主神經活性指標，可提供癌症合併睡眠困擾者之非藥物治療的新興療法。
（二）、HRVB結合沉浸式視聽刺激在改善睡眠困擾之潛力
VR是一種以先進技術所構建的沉浸式(immersion)之虛擬環境，參與者能體驗到 360 度的逼真的高清畫面，並透過臨場感(presence)讓參與者由視覺、聽覺、觸覺等多感官體驗，融入虛擬世界，沉浸於模擬的數位世界中，打造身歷其境的感受，達到身心放鬆之效果，目前已越來越多研究結合VR與心理治療元素，做為新興的數位心理治療工具，應用在睡眠患者，協助個體緩解擔憂、反芻、負向認知，以及焦慮的負面情緒，並降低睡前的激發程度（de Zambotti et al., 2020）。Jerath 與 Beveridge（2021）也提出，結合生理回饋與 VR ，並配合參與者的呼吸型態，能創造更多元的個人化回饋媒介。
de Zambotti 等人（2019）招募 16 位睡眠困擾（PSQI = 10.94）的女性，在睡前戴上具視聽功能的眼鏡，結合HRVB與沉浸式視聽放鬆技術，若參與者的呼吸頻率可維持在每分鐘6下，眼鏡會播放海底生物影片與古典音樂，並作為回饋媒介，降低睡前的心理與生理激發。研究結果發現，參與者在有介入的夜晚相較於沒有介入的夜晚，顯著提高入睡前的整體HRV 提高（包括：總功率、低頻波與高頻波），顯示此介入能有效降低交感神經系統的活性。此外，介入效果可以延續至睡眠期間，醒來次數以及轉換睡眠階段較少，顯示介入後可以更鞏固（consolidated）睡眠。最後，在有介入的夜晚相較於沒有介入的夜晚，參與者在睡前與睡眠期間心率都比較低。此研究採用創新的沉浸式視聽工具，有助於參與者暫時脫離當前環境的束縛，促進整體生理心理放鬆。
Huang等人(2022)設計了一個重量較輕的VR頭戴式裝置，並結合人工智慧的虛擬實境睡眠輔助系統， 以提升個體的睡眠品質。將90名參與者隨機分為三組：僅有音樂、2D影像，以及3D沉浸式VR，VR內容以橘色色調為主，減少藍光刺激，搭配人們在日落的海邊休息的影片，測量參與者由清醒到深度睡眠所需的時間，結果發現佩戴VR均可在30分鐘進入非快速動眼期第2期，但音樂、2D影像，以及3D沉浸式VR在由清醒到深度睡眠所需的時間沒有顯著組間差異。研究者以人工智慧方法預測睡眠，結果發現Fpz-Cz與Pz-Oz的正確性分別為88.5%與86.6%。雖然參與者主觀自陳睡意增加，可以放鬆，但佩載VR入睡的舒適性仍待改善。
（三）結合 生理回饋與VR應用於失眠青少年
不僅是成人，青少年族群也廣受失眠所苦，根據《精神疾病診斷與統計手冊》第五版，失眠在青少年族群的盛行率高達 18.5%。常見的失眠認知行為治療（CBTi）需要較高的遵從性與持續的參與動機，對青少年而言是一大挑戰。
近年來，學者們開始探討虛擬實境（VR）應用於失眠患者上的效果，例如 de Zambotti 等人（2022）以沉浸式 VR 為基礎，加入引導式冥想與規律呼吸訓練（目標呼吸速率：每分鐘 6 次），期望降低失眠青少年在入睡前的生理與心理激發。研究團隊招募舊金山 42 位青少年，經臨床晤談後分為：良好睡眠組（n = 22）與失眠組（n = 18），每位參與者都會接受兩次非連續、對抗平衡設計的實驗：（1）介入期：以頭戴式 VR 裝置提供大自然畫面，進行引導式冥想，並搭配每分鐘 6 次的呼吸頻率；（2）控制期：由參與者自選一種安靜的活動進行放鬆，例如看電視或閱讀。每次實驗時長均為 20 分鐘，每次實驗前、中、後進行生理指標的測量，收集參與者的腦波、HRV 頻域指標與心率、皮質醇（cortisol）濃度、心血管活動、以及自陳式量表，用以評估參與者生理與心理的激發程度。同時也收集參與者對於 VR 與慢速呼吸的先前經驗與事後感受。研究結果顯示，在實驗介入期間發現：（1）枕葉 α 波功率顯著減少；中央與枕葉的 σ 波，額葉、中央及枕葉的 β 波，以及枕葉的 γ 波功率顯著增加。（2）兩組的交感與副交感神經指標（LF）顯著上升，伴隨副交感神經指標（high frequency, HF）與極低頻（very low frequency, VLF）的顯著上升。而實驗介入期後發現：（1）兩組的心跳顯著下降；（2）兩組的皮質醇濃度均顯著下降。最後，在心血管系統的測試中，收縮壓（SBP）與舒張壓（DBP）的指標未達顯著差異，參與者的認知激發亦沒有顯著的變化。意即，透過沉浸式 VR 為基礎的引導式冥想與慢呼吸訓練，能有效提升青少年參與者的迷走神經系統活性，並減少下視丘－腦垂體－腎上腺軸（簡稱 HPA 軸）活化，減少壓力賀爾蒙的產生，進而降低個體的生理激發。
（四）、結語
綜合研究結果顯示，結合HRVB與VR技術，對改善失眠具有相當大的潛力。不僅失眠患者，像癌症患者或學生這些需要壓力緩解的族群，都能透過VR打造的沉浸式放鬆環境獲得幫助。隨著科技不斷進步、研究不斷創新，未來有機會開發出更高效、舒適的非侵入性睡眠輔助系統，為失眠者提供一種有效、安全且經驗證的治療選擇，幫助人們迎來每一晚的安穩好眠。
參考文獻
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