Pilot-RCT bij jongeren die stotteren: realtime avatar-VR is geaccepteerd en wekt arousal, maar één sessie overtrof rollenspel niet

Achtergrond

Stotteren bij schoolgaande kinderen en adolescenten gaat frequent gepaard met sociale angst. Iverach et al. (2016) rapporteerden dat kinderen die stotteren ongeveer zes keer meer kans hebben dan niet-stotterende leeftijdsgenoten om een sociale-angststoornis te ontwikkelen, en sociale angst in deze populatie neemt toe gedurende de adolescentie. CGT met gegradueerde blootstelling is effectief in het verminderen van sociale angst bij volwassenen die stotteren, maar weinig empirische interventies hebben zich specifiek gericht op angst bij jonge mensen die stotteren.

Blootstellingstherapie steunt traditioneel op in-vivo ervaringen of rollenspel in de spreekkamer met de clinicus. Beide benaderingen hebben beperkingen: in-vivo blootstelling is logistiek moeilijk en geeft de therapeut weinig controle over de situatie, terwijl rollenspel beperkt wordt doordat deelnemers weten dat de clinicus een vertrouwde, veilige figuur is in plaats van een vreemde. Virtuele realiteit is voorgesteld als een controleerbaar middenweg, maar de meeste VR-stotteronderzoeken tot nu toe gebruikten groeps- of publiekscenario’s (Brundage et al. 2006, 2016; Brundage & Hancock 2015; Moise-Richard et al. 2021) in plaats van naturalistisch één-op-één face-to-face gesprek, en steunden op vooraf gescripte of statisch avatargedrag in plaats van realtime dynamische reacties.

Delangle en collega’s (hetzelfde onderzoeksteam als Moise-Richard et al. 2021) beoogden twee lacunes aan te pakken: de afwezigheid van fysiologische maten in het eerdere virtuele-klassikale werk van het team, en de afwezigheid van een realtijds face-to-face VR-scenario dat de naturalistieke, wederkerige dynamiek van alledaagse gesprekken simuleert.

Wat de onderzoekers deden

Dertien kinderen en adolescenten die stotteren werden gerekruteerd uit het Marie Enfant Revalidatiecentrum (CHU Sainte-Justine), het Raymond-Dewar Instituut en private logopediepraktijken in Montreal, Quebec. Eén adolescent werd uitgesloten vanwege eerdere vergelijkbare VR-blootstelling tijdens een televisieopname, waardoor twaalf deelnemers overbleven voor de analyse (6 meisjes; leeftijden 9-18, M=13,1, SD=3,0). Allen waren professioneel gediagnosticeerd met stotteren door een gecertificeerde logopedist, waren op dat moment in therapie, en hadden minimaal drie sessies met hun eigen therapeut voltooid. Willekeurige toewijzing via een toevalsgetal-generator leverde twee gebalanceerde groepen op (n=6 per arm). Baseline-maten van sociale angst (LSAS-CA) en vertrouwen in openbare spreeksituaties (PRCS verkorte versie) toonden geen significante verschillen tussen groepen.

Het VR-systeem. Een fotorealistische virtuele docent werd gebouwd met MetaHuman en gerenderd op een Meta Quest 2 in Unreal Engine 5.03. Vanuit een aangrenzende ruimte stuurde de logopedist de avatar in realtime aan: een iPhone 11 met Live Link Face legde de lip-, mond-, oog-, wenkbrauw- en hoofdbewegingen van de therapeut vast en streemde deze naar de avatar; Clownfish Voice Changer paste een consistent mannelijk stemeffect toe (de logopedisten waren overwegend vrouwelijk, en een mannelijke avatar van ongeveer 40-50 jaar oud werd specifiek gekozen om herkenning te beperken). De logopedist zag een live spiegelweergave van het perspectief van de deelnemer op een laptop, wat dynamische verbale en non-verbale responsiviteit mogelijk maakte. Subtiele avatarlichaamsanimatie werd aangedreven door Adobe Mixamo om een onnatuurlijk statisch uiterlijk te vermijden.

Procedure. Elke deelnemer voltooide twee sessies met ongeveer twee weken tussentijd (M=12 dagen, SD=11,3, bereik 3-42). Elke sessie had drie fasen:

1. Baseline - een 3 minuten durend gesprek met een onbekend onderzoeksteamlid over neutrale onderwerpen om spreekgerelateerde arousal te meten.
2. Spraakvoorbereiding - een 3 minuten durende discussie over mogelijke klassenaccommodaties die de deelnemer in verband met zijn of haar stotteren zou kunnen aanvragen.
3. Gesprektaak - een 5 minuten durend gesprek (M=4,7 min, SD=1,6) met de “docent” waarbij de deelnemer zijn of haar stotteren onthulde en onderhandelde over klassenaccommodaties. De docent introduceerde drie categorieën angstopwekkende stimuli, elk minstens één keer gepresenteerd: fronsen, geeuwen en gescripte ongemakkelijke zinnen (“Dat is niet eerlijk tegenover de andere studenten”, “Waarom zou ik speciale accommodaties voor u treffen?”). Logopedisten kregen instructie om minimaal 20 seconden tussen stimuli te wachten en niet twee tegelijk in te zetten.

In sessie 1 was de gesprektaak van de experimentele groep in virtuo (de eigen logopedist van de deelnemer stuurde de avatar aan vanuit de aangrenzende ruimte); die van de controlegroep was in-persoon logopedisch rollenspel. In sessie 2 (in vivo voor beide groepen) was de gesprektaak met een onbekende acteur-docent in persoon.

Maten:

• Acceptabiliteit en aanwezigheid (doelstelling 1): ITC-SOPI (44 items over Ruimtelijke Aanwezigheid, Betrokkenheid, Ecologische Validiteit, Negatieve Effecten) en een op maat gemaakte vragenlijst Interactie met Avatars (IWA).
• Fysiologische angst (doelstellingen 2 en 3): Elektrodermale activiteit (huidgeleidingsniveau SCL, huidgeleidingsrespons SCR) en elektrocardiogram (hartslag HR, hartslagvariabiliteit via RMSSD) geregistreerd met een Biopac MP36R-systeem en verwerkt met AcqKnowledge en NeuroKit2.
• Zelfgerapporteerde angst (doelstellingen 2 en 3): een aangepaste 0-10 SUDS afgenomen na baseline, na spraakvoorbereiding en retrospectief na het gesprek.
• Zelfeffectiviteit (doelstelling 3): een op maat gemaakte vragenlijst met 14 items (Cronbach’s alpha = 0,87).

Statistische analyse. Vanwege de kleine steekproef gebruikten de auteurs parametrische en niet-parametrische bootstrapresampling met 10.000 iteraties in IBM SPSS Statistics 29 en Python. Significantie werd afgeleid uit 95%-betrouwbaarheidsintervallen en bootstrap-p-waarden, met effectgroottes (Cohen’s d, Pearson’s r) gerapporteerd als aanvulling.

Wat ze vonden

Doelstelling 1 - acceptabiliteit en aanwezigheid. ITC-SOPI-subschalen gaven goede aanwezigheid aan: Ruimtelijke Aanwezigheid M=3,60 (SD=0,70), Betrokkenheid M=3,87 (SD=0,78), Ecologische Validiteit M=3,27 (SD=1,53), Negatieve Effecten M=1,58 (SD=0,60). Op de IWA voelden deelnemers dat ze met een echte persoon spraken (M=8,43/10), voelden ze NIET dat ze met hun eigen logopedist spraken (M=2,86/10), vonden ze de gesimuleerde scenario’s relevant (M=9,29/10) en wilden ze sterk toegang tot het instrument om stressvolle situaties te oefenen (M=9,57/10). De twee oudste deelnemers (16 en 18 jaar) gaven de hoogste “voelde alsof ik met mijn logopedist praatte”-scores (respectievelijk 10 en 8) en herkenden de prosodie en spreekstijl van hun logopedist ondanks stemmodulatie.

Doelstelling 2 - fysiologische en subjectieve angstresponsen. De SCL van de VR-experimentele groep was significant verhoogd boven de baseline tijdens zowel spraakvoorbereiding (sessie 1: 95% BI [0,404, 2,578], p=0,006; sessie 2: 95% BI [0,215, 0,935], p<0,001) als gesprek (sessie 1: 95% BI [0,351, 2,142], p=0,009; sessie 2: 95% BI [0,859, 4,471], p=0,008). De logopedisch-rollenspel-controlegroep vertoonde in GEEN enkele fase van beide sessies significante SCL-verhoging boven de baseline.

SCR-detectiepercentages toonden een onverwacht patroon in sessie 1: de controlegroep vertoonde significant MEER SCR’s dan de experimentele groep, met name voor fronsen (t=-3,79, p<0,05) en over alle stimuli gecombineerd (t=-3,76, p<0,05). Binnen de experimentele groep waren de SCR-detectiepercentages vergelijkbaar tussen de in-virtuo (sessie 1) en in-vivo (sessie 2) condities (t(4)=-1,07, p=0,35).

De zelfgerapporteerde SUDS toonde een duidelijke dissociatie van fysiologische arousal. In sessie 1 verschilde de SUDS van de VR-groep NIET significant van de baseline. De SUDS van de logopedisch-rollenspelgroep was significant boven de baseline verhoogd aan zowel het begin (95% BI [2,00, 4,33], p<0,001) als het einde (95% BI [2,16, 5,16], p<0,001). Het groepseffect aan het einde van het gesprek was groot (d=1,35, p=0,031). In sessie 2 vertoonden beide groepen verhoogde SUDS bij aanvang en keerden terug naar bijna-baseline aan het einde.

Doelstelling 3 - meerwaarde VR boven logopedisch rollenspel. Zelfeffectiviteit vertoonde geen statistisch significante verschillen tussen groepen op enig meetmoment (Mann-Whitney U-toetsen, alle p>0,58) en geen significante veranderingen binnen groepen van voor het gesprek in sessie 1 tot na het gesprek in sessie 2 (experimenteel Wilcoxon Z=-1,36, p=0,17, r=0,60; controle Z=-0,94, p=0,345, r=0,39). De matige effectgroottes binnen groepen (r=0,36-0,60) wijzen erop dat grotere of langere studies signalen zouden kunnen detecteren die dit pilot-onderzoek niet kon aantonen.

Waarom dit ertoe doet

Dit is de eerste studie naar stotteren die een realtijds face-to-face VR-omgeving implementeert met een fotorealistische avatar waarvan het verbale en non-verbale gedrag live door een clinicus wordt aangestuurd via gezichtsmotion capture, gecombineerd met gepaarde fysiologische en subjectieve maten. Het breidt het eerdere virtuele-klassikale werk van hetzelfde team (Moise-Richard et al. 2021) uit van groepspubliek-scenario’s naar één-op-één gesprek, en pakt de afwezigheid van fysiologische meting in die eerdere studie aan.

De centrale interpretatieve bijdrage is de dissociatie tussen verhoogde fysiologische arousal (SCL) en ongewijzigde subjectieve distress (SUDS) in de VR-conditie - een patroon dat consistent is met Langs driedelig angstmodel en met Brundage et al. (2016) bij volwassenen die stotteren. Als een toekomstig meersessie-protocol deze dissociatie betrouwbaar bevestigt, stellen de auteurs voor dat dit VR zou kunnen ondersteunen als vroeg startpunt voor vermijdende adolescenten die in-vivo blootstelling anders zouden weigeren. De auteurs zijn expliciet dat dit een gevolgtrekking is uit het dissociatiepatroon, geen aangetoond behandeleffect van deze studie.

Even belangrijk is wat de studie NIET aantoonde: één VR-trainingssessie was niet superieur aan één logopedisch rollenspel in het verminderen van angst of verbeteren van zelfeffectiviteit wanneer deelnemers vervolgens een onbekende acteur-docent tegenkwamen.

Beperkingen

De auteurs benoemen de volgende beperkingen expliciet:

• Zeer kleine steekproef. N=12, 6 per groep. Er was aanzienlijke individuele variatie in zowel waargenomen als fysiologische reacties.
• Slechts één trainingssessie. De auteurs zijn expliciet dat één sessie onvoldoende is om trainingseffecten op zelfeffectiviteit en angst te beoordelen; meersessie-protocollen zijn nodig.
• Inconsistentie van acteur-docenten in sessie 2. Twee verschillende acteurs speelden de in-vivo docent, gekozen op basis van vergelijkbare leeftijdsrange en lichaamstype, maar elk met eigen prosodische kenmerken en unieke reacties.
• Dezelfde logopedist speelde beide rollen bij deelnemers. De eigen logopedist van elke deelnemer speelde soms de avatar (experimentele groep) en soms de in-persoon rollenspelpartner (controlegroep), wat variabiliteit toevoegt aan de gegevens.
• Herkenning van logopedist door oudere deelnemers. De twee oudste deelnemers (16 en 18 jaar) herkenden de prosodie en spreekstijl van hun logopedist ondanks stemmodulatie.
• Retrospectieve SUDS-meting. SUDS werd afgenomen na het gesprek om de taak niet te onderbreken. Deelnemers die hun angst van nature reguleerden tijdens het gesprek kunnen hun piekangst retrospectief hebben onderschat.
• Geen maat voor immersieve neigingen. De Immersive Tendencies Questionnaire (Witmer & Singer, 1998) werd uitgesloten om de cognitieve belasting voor jongere deelnemers te beperken.
• Één-op-één versus groepssettings niet vergeleken. Sommige deelnemers rapporteerden lagere angst dan verwacht in één-op-één settings.
• Geen eye-tracking. Sommige kinderen leken oogcontact met de virtuele docent te vermijden; eye-tracking zou vermijdingsgedrag kwantificeren.
• Onbekende acteur in plaats van echte docent. De in-vivo sessie 2 gebruikte een onbekende acteur in plaats van de eigen docent van elke deelnemer, wat de experimentele controle verbeterde maar de persoonlijke inzet verminderde.
• Geen volledig CGT-blootstellingskader. De procedure is nauwkeuriger een “trainingssessie” dan formele blootstellingstherapie, zonder gegradueerde hiërarchie en verwachtingsschendingsframing over meerdere sessies.
• Belangenconflict te vermelden. Co-auteur Stephane Bouchard is adviseur van en heeft aandelen in Cliniques et Developpement In Virtuo, een VR-ontwikkelingsbedrijf. Het artikel vermeldt expliciet dat dit bedrijf de omgevingen die in deze studie werden gebruikt niet heeft gemaakt, maar de aandelenrelatie is een relevante achtergrondsfactor bij het beoordelen van de interpretatieve framing van het artikel.