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REALTÀ VIRTUALE E BIO-SENSORISTICA: IL BIOFEEDBACK A SOSTEGNO DEL METODO AUGMENTED PERFORMANCE

Di Giulia Bergamaschi

Negli ultimi anni la medicina comportamentale, le neuroscienze applicate e le tecnologie immersive stanno convergendo, ridefinendo il modo in cui comprendiamo e interveniamo sui processi di regolazione emotiva e sul potenziamento delle performance.

Se la psicologia clinica ha già mostrato come la Realtà Virtuale possa diventare un potente veicolo per la rielaborazione simbolica e narrativa, il passo successivo consiste nell’integrare esperienze sensoriali con dati fisiologici rilevati in tempo reale: è qui che prende forma Augmented Performance, un metodo che trasforma parametri fisiologici in feedback esperienziali per addestrare il corpo e la mente alla regolazione, alla forza adattiva e al rendimento ottimale. Questa integrazione non è una semplice applicazione tecnologica, ma una vera e propria grammatica dell’apprendimento in cui il corpo parla e l’ambiente virtuale risponde, facilitando l’acquisizione di nuove abilità autoregolative.

Al centro del metodo il biofeedback: una procedura che rende visibile e modificabile un parametro biologico - come respirazione, battito cardiaco, conduttanza cutanea, tensione muscolare e temperatura periferica - attraverso strumentazioni che mostrano in tempo reale la risposta fisiologica dell’utente. Questo ritorno d’informazione trasforma processi altrimenti impliciti in oggetti di apprendimento; il soggetto non solo percepisce la propria attivazione, ma sperimenta in modo controllato come diverse strategie - dalla respirazione diaframmatica al pacing del respiro, dalle tecniche di imagery alle strategie attenzionali – possano modulare quei segnali. L’adozione di wearable e di scenari in realtà virtuale progettati per offrire un feedback immediato amplia la motivazione, l’engagement e la capacità di trasferire gli apprendimenti nella vita reale (Ernst, 2014).

 In Augmented Performance l’elemento distintivo è infatti la restituzione esperienziale: il sensore wearable rileva la frequenza cardiaca e la Heart Rate Variability (HRV), lo smartphone calcola la distanza dalla baseline e l’ambiente virtuale - un oceano, un vulcano, uno stadio - muta progressivamente su cinque livelli in funzione dello stato fisiologico dell’utente. Questa dinamica a circuito chiuso, in cui una sensazione diventa un segnale, il segnale genera un feedback e il feedback si traduce in apprendimento, costruisce un’evidenza causale forte nella mente del partecipante: «se respiro così, l’onda si placa; se mantengo il ritmo, il vulcano si spegne». Il rafforzamento di questa relazione operativa accresce il senso di agency sul proprio corpo, favorendo un apprendimento più rapido e duraturo rispetto ai metodi che forniscono solo letture numeriche o grafici astratti (Blum et al., 2019).

 

GLI SCENARI DI AUGMENTED PERFORMANCE: OCEANO, VULCANO E STADIO

 

Nel metodo Augmented Performance gli scenari in realtà virtuale sono dispositivi di feedback esperienziale progettati per tradurre variazioni fisiologiche in cambiamenti percettibili dello spazio, del suono e del movimento, creando un circuito immediato tra stato corporeo e risultato ambientale.

La scelta degli scenari – L’Oceano in tempesta, Il Vulcano in eruzione e Lo Stadio di calcio - risponde a logiche complementari di modulazione dell’arousal, apprendimento dell’agency corporea e trasferimento funzionale in contesti reali.

In tutti e tre gli scenari il principio operativo è lo stesso: lo smartwatch (PPG) rileva in tempo reale HR e IBI, attraverso il passaggio del sangue nei vasi sanguigni in concomitanza del polso, lo smartphone elabora questi dati calcolando lo scostamento percentuale dalla baseline e, sulla base di tale variazione, l’app attiva lo step corrispondente all’interno dell’ambiente VR.

 Una volta attivata l’app Augmented Performance sullo smartwatch, il dispositivo inizia immediatamente a rilevare i valori fisiologici dal polso, visualizzandoli sul quadrante. Sul retro è presente una luce verde, che costituisce il fotopletismografo: il device emette un fascio di luce, spesso infrarosso, attraverso il tessuto cutaneo, e il sangue che scorre nei vasi lo assorbe e lo riflette in maniera variabile. Un sensore registra la quantità di luce trasmessa o riflessa e le relative variazioni di intensità, convertendole in un segnale elettrico che viene successivamente analizzato per ricavare la frequenza cardiaca.

Il secondo passaggio prevede l’avvio dell’app sullo smartphone del professionista, che richiede innanzitutto il tempo necessario per misurare la baseline, cioè il valore medio iniziale della frequenza cardiaca a riposo. È rispetto a questo valore che tutti i dati successivi acquisiscono significato, poiché indicano il grado di scostamento dall’attivazione psicofisiologica di partenza. Attraverso la regolazione delle soglie è possibile decidere quanto sensibile sarà l’ambiente virtuale alle variazioni fisiologiche: si stabilisce quindi quale distanza dalla baseline verrà valorizzata o, al contrario, segnalata come critica mediante una modifica dello scenario virtuale, che potrà diventare più rassicurante o più attivante.

Le soglie vengono calcolate in percentuale e organizzate su cinque livelli, corrispondenti a +20%, +10%, baseline, –10% e –20%. È inoltre possibile scegliere tra un pattern “stretto”, caratterizzato da variazioni del 5% per ciascun livello, e un pattern “ampio”, con variazioni del 10%. Questa flessibilità consente di adattare la sensibilità del sistema ai diversi bisogni dell’utente, garantendo al tempo stesso un’elevata affidabilità del feedback e una buona applicabilità nei vari contesti d’uso.

Infine, una volta preparata la configurazione, l’applicazione viene aperta nel visore VR, dove l’utente può interagire con gli scenari disponibili.

Le scelte di mapping (quali elementi del paesaggio cambiano in risposta al dato) rispettano alcune linee guida cliniche: associare la riduzione del battito a segnali “premianti” e la sua salita a segnali di allarme permette un rinforzo chiaro; usare suono, luce e movimento in combinazione aumenta la salienza del feedback e facilita l’apprendimento percettivo; limitare la durata dell’esposizione (≤15 minuti) evita habituation e sovra-sollecitazione, massimizzando al contempo il rendimento dell’apprendimento.

 

L’Oceano in tempesta

Lo scenario L’Oceano in tempesta è costruito come una terrazza prospiciente un largo specchio d’acqua: il livello di agitazione dell’acqua (calma, increspata, agitata), le condizioni atmosferiche e il timbro dei suoni marini variano in tempo reale in funzione dello scostamento della frequenza cardiaca dalla baseline. Questo mapping sensoriale sfrutta la comprovata efficacia delle ambientazioni naturali virtuali per favorire diminuzioni dello stress e aumenti di HRV: la letteratura mostra che esposizioni a paesaggi “blue/green” in realtà virtuale producono effetti ansiolitici e aumenti degli indici vagali, favorendo uno stato fisiologico favorevole al recupero e alla regolazione (Chen et al, 2025). L’Oceano in tempesta è quindi uno scenario di scelta per sessioni di training orientate al down-regulation dell’arousal e all’apprendimento di strategie respiratorie lente (resonance breathing), dove il paziente vede la ricompensa immediata (onde che si calmano) quando applica correttamente la strategia.

 

Il Vulcano in eruzione

Lo scenario de il Vulcano in eruzione funziona anch’esso come un “laboratorio controllato di attivazione”: in condizioni tranquille (step −2) il paesaggio è tranquillo, mentre con l’aumento del battito emergono incandescenze, colate laviche, fumo e suoni sempre più intensi. Questo scenario viene usato per esercitare la capacità di ridurre uno stato di attivazione crescente o, al contrario, per allenare il potenziamento controllato dell’attivazione, quando l’obiettivo è rialzare l’arousal, come in casi di ipo-attivazione o recupero funzionale. Se si sta lavorando per potenziare il rilassamento o la gestione degli stati ansiosi si insegnerà a modulare la propria attivazione corporea a ribasso. Al contrario per l’attivazione in seguito ad un infortunio si andrà a lavorare sull’aumento dei parametri corporei. La struttura a cinque livelli e la possibilità di calibrare soglie strette o ampie consentono il processo di shaping: si rinforzano piccoli miglioramenti, consolidando gradualmente il controllo volontario sul parametro cardiaco. Il valore pratico di usare ambienti ad alto impatto sensoriale come questo combinati a biofeedback è supportato da esperimenti e review che documentano come la realtà virtuale integrata al biofeedback aumenti l’engagement e acceleri l’apprendimento rispetto al biofeedback tradizionale (Lüddecke, Felnhofer, 2022).

 

Lo Stadio di calcio

Lo Stadio di calcio riproduce una tribuna, il riverbero della folla, rumori di battiti di mani e cori, e la variabilità acustica di un pubblico: tutti elementi che in situazioni reali tendono ad aumentare l’arousal e il carico emotivo dell’atleta o del performer. Questo scenario è pensato per il desensitization training e la pratica della regolazione in condizioni di stress da performance. Esperimenti su realtà virtuale che simulano audience reali mostrano che la VR può evocare risposte emotive e fisiologiche simili a quelle reali, rendendola uno strumento valido per l’allenamento pre-gara, la simulazione di prove e la preparazione alla gestione del pubblico.

 Il metodo Augmented Performance è pensato per essere integrabile nella pratica clinica - ad esempio nel trattamento di disturbi con componente somatica, gestione del dolore, insonnia -in contesti sportivi, dove può supportare la preparazione pre-gara, il recupero e la gestione dell’arousal. È inoltre applicabile in contesti educativi e organizzativi, per interventi di allenamento attentivo e stress management. La modularità dell’intervento - basata su profili di soglia settabili, pattern di sensibilità e scenari di breve durata permette di adattare la somministrazione ai bisogni del singolo e del contesto, mantenendo sempre il professionista come guida e regolatore del processo (Ernst, 2017).

  

LE CORNICI TEORICHE DI RIFERIMENTO

 

Il metodo Augmented Performance si poggia su una trama teorica interdisciplinare che unisce psicofisiologia, neuroscienze cognitive e teorie dell’apprendimento esperienziale. A livello operativo, il biofeedback traduce segnali biologici (battito, IBI, HRV, respirazione) in informazioni percepibili: questa esteriorizzazione del dato corporeo crea la condizione per un apprendimento guidato della regolazione autonoma, trasformando processi implicitamente regolatori in oggetti di pratica e riflessione condivisa tra professionista e utente. La definizione e le linee guida operative del biofeedback fornite dall’Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback (AAPB) costituiscono il riferimento professionale per definire scopi, strumenti e limiti di questi interventi.

 Dal punto di vista neurobiologico, due quadri teorici offrono la cornice più robusta per comprendere perché lavorare sulla frequenza cardiaca e sulla sua variabilità favorisca regolazione emotiva e di conseguenza migliori la performance: il modello di neurovisceral integration e la Polyvagal Theory.

Il modello di Thayer & Lane descrive un network integrato - la Central Autonomic Network - in cui regioni corticali prefrontali modulano l’attività autonoma cardiaca; l’HRV emerge così come indice dell’efficienza di questa connessione tra funzioni cognitive - come attenzione e controllo inibitorio - ed effettori periferici. Un’alta variabilità cardiaca è associata a maggiori capacità di adattamento, regolazione emotiva e controllo esecutivo; al contrario, profili di HRV ridotta sono correlati a rigidità emotiva e difficoltà di autoregolazione (Thayer & Lane, 2000).

La Polyvagal Theory di Porges (Porges, 2025) integra questo quadro con una prospettiva evoluzionistica su come il nervo vago contribuisca alla regolazione delle risposte sociali e difensive. Secondo questa teoria, la modulazione vagale, che può essere stimata in modo indiretto attraverso la variabilità della frequenza cardiaca (HRV), influisce sul ventaglio di comportamenti disponibili e sulla nostra capacità di rimanere in uno stato di sicurezza sociale oppure di entrare in uno stato difensivo. Di conseguenza, interventi che aumentano l’attività vagale, come la respirazione lenta alla frequenza di risonanza, rendono il corpo più predisposto a una performance controllata, all’esplorazione e a un’interazione efficace con l’ambiente (Laborde et al., 2017).

 Il training respiratorio a frequenza di risonanza (slow-paced breathing / resonance frequency breathing) rappresenta un ponte fisiologico tra intenzione, regolazione dell’attività cardiaca e variabilità della frequenza cardiaca. I lavori di Ernst Gernot delineano in modo efficace le relazioni tra elevata variabilità cardiaca e specifici profili psicologici. L’attività cardiaca è strettamente connessa all’attivazione del sistema nervoso e ai meccanismi primordiali di attacco-fuga: variazioni in aumento o in diminuzione contribuiscono a massimizzare le possibilità di sopravvivenza. In presenza di un pericolo, l’accelerazione del battito fornisce maggiore energia per fuggire o combattere; in condizioni di calma, la riduzione della frequenza cardiaca consente di risparmiare energia, proteggere l’organismo dallo stress e favorire il recupero. Numerose revisioni e meta-analisi hanno attestato che la respirazione lenta e controllata aumenta gli indici vagali e può incrementare l’HRV, costituendo così una strategia centrale nelle sessioni di HRV-biofeedback. Integrare questa pratica con feedback immersivo (in realtà virtuale) permette di associare la modulazione respiratoria ad un risultato percettibile nell’ambiente, accelerando l’apprendimento e la generalizzazione del comportamento regolatorio (Laborde et al., 2022).

 Il protocollo di Augmented Performance prende avvio con una prima fase dedicata all’assessment del profilo respiratorio rilassato del paziente, utilizzando un pacer respiratorio per individuare il ritmo più naturale ed efficace. Successivamente si passa al potenziamento delle strategie respiratorie, che il paziente potrà poi utilizzare durante le sessioni di biofeedback: in questa fase l’obiettivo è consolidare tecniche semplici, ripetibili e facilmente integrabili nell’esperienza immersiva.

La prima sessione di biofeedback aumentato si svolge nell’ambiente L’Oceano in tempesta e prevede l’utilizzo di un profilo di soglie stretto. Questa scelta serve a rendere le modifiche nell’ambiente più evidenti e immediate, così da facilitare la comprensione del legame tra attivazione fisiologica e cambiamenti nello scenario virtuale. In questo primo incontro si chiede al paziente di utilizzare una strategia di regolazione autonoma, così da osservare il suo modo spontaneo di gestire l’attivazione.

La seconda sessione ricalca l’esercizio precedente, ma introduce alcune strategie condivise con il professionista. Questo passaggio permette al paziente di integrare nuove modalità di regolazione che arricchiscono il repertorio appreso nella fase precedente.

Nella terza sessione si introduce l’ambiente Il Vulcano in eruzione, mantenendo un profilo di soglie stretto e continuando a utilizzare strategie condivise. Per consolidare un comportamento appreso e favorirne la stabilizzazione, è più efficace modificare poche condizioni alla volta, mantenendo continuità tra una sessione e l’altra.

Infine, nella quarta sessione in ambiente Il Vulcano in eruzione si adotta un profilo di soglie ampio, che richiede al paziente un controllo più robusto della propria attivazione fisiologica e permette di verificare la generalizzazione delle competenze acquisite.

È utile ricordare che un aumento dell’attività del vulcano durante l’inspirazione è del tutto normale: la diminuzione avverrà infatti nella fase di espirazione, in linea con il funzionamento della frequenza di risonanza.

È possibile somministrare l’esperienza di Augmented Psychology: Il Mare e la barca a vela prima dello scenario L’Oceano in tempesta di Augmented Performance per creare continuità semantica tra gli ambienti e consentire al paziente di “placare” attivamente le onde della tempesta a cui aveva assistito come evento critico, rafforzando così la percezione di controllo e padronanza.

 Sul versante dell’apprendimento e della somministrazione clinica, due paradigmi pedagogico-sperimentali spiegano la struttura del protocollo: il ciclo dell’apprendimento esperienziale di Kolb e i principi di shaping/condizionamento operante. Il modello di Kolb - in cui dall’esperienza si passa alla riflessione, dalla riflessione alla concettualizzazione e infine alla sperimentazione attiva - descrive esattamente il flusso che Augmented Performance mette in atto: l’utente vive un’esperienza corporea immersiva (concrete experience), riflette con il professionista sul nesso strategia-risultato (reflective observation), astrae regole e strategie (abstract conceptualization) e le sperimenta fuori dal setting (active experimentation). Questo ciclo supporta il consolidamento delle abilità di autoregolazione in contesti reali (Kolb, 1984).

Parallelamente, il principio dello shaping, ovvero rafforzare approssimazioni successive verso un comportamento target, giustifica la progressione a step delle soglie (pattern stretti vs. ampi): si rinforzano piccoli cambiamenti nel parametro cardiaco fino a ottenere la modulazione desiderata, favorendo l’acquisizione graduale di competenze complesse.

 

CONCLUSIONI

 

La letteratura dedicata alla realtà virtuale e al biofeedback offre una solida base empirica a sostegno dell’impiego della VR come amplificatore dell’efficacia degli interventi: studi randomizzati e scoping review indicano che questa integrazione incrementa l’engagement, l’assorbimento attentivo e la motivazione rispetto ai feedback tradizionali, risultando inoltre efficace nella riduzione di stress, ansia e dolore in diversi contesti (Lüddecke & Felnhofer, 2022). Tuttavia, si sottolinea anche la necessità di controlli metodologici rigorosi e studi longitudinali per definire la superiorità relativa della realtà virtuale rispetto ai metodi classici; nel frattempo, l’evidenza attuale supporta l’adozione con buone pratiche e professionisti formati.

Il metodo Augmented Performance rappresenta un punto di incontro promettente tra neuroscienze, psicofisiologia e tecnologie immersive: rendendo i segnali corporei accessibili e traducendoli in esperienze percettive, si crea un circuito di apprendimento che potenzia regole di autoregolazione, agency e trasferimento funzionale nelle situazioni reali. I risultati preliminari e i modelli teorici forniscono una solida giustificazione biologica e pedagogica, mentre gli scenari in realtà virtuale, dall’Oceano al Vulcano allo Stadio, offrono strumenti pratici per modulare arousal, desensibilizzare e rinforzare progressi graduati. Integrando rigore scientifico, progettazione centrata sull’utente e linee guida etiche, Augmented Performance diventa una pratica terapeutica o formativa capace di amplificare in modo efficace la resilienza, la performance e il benessere corporeo-mentale.

 

BIBLIOGRAFIA

 

Blum, J., Rockstroh, C., & Göritz, A. S. (2019). Heart rate variability biofeedback based on slow-paced breathing with immersive virtual reality nature scenery. Frontiers in Psychology, 10, 2172.

Chen, L., Yan, R., & Yu, J. (2025). Virtual nature, real relief: How exposure to virtual natural environments reduces anxiety, stress, and depression in healthy adults. npj Digital Medicine, 8, 679.

Ernst, G. (2014). Heart rate variability. Springer.

Ernst, G. (2017). Hidden signals—The history and methods of heart rate variability. Frontiers in Public Health, 5, 265.

Laborde, S., Mosley, E., & Thayer, J. F. (2017). Heart rate variability and cardiac vagal tone in psychophysiological research: Recommendations for experiment planning, data analysis, and data reporting. Frontiers in Psychology, 8, Article 213.

Laborde, S., Allen, M. S., Borges, U., Dosseville, F., Hosang, T. J., Iskra, M., Mosley, E., Salvotti, C., Spolverato, L., Zammit, N., & Javelle, F. (2022). Effects of voluntary slow breathing on heart rate and heart rate variability: A systematic review and meta-analysis. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 138, 104711.

Lüddecke, R., & Felnhofer, A. (2022). Virtual reality biofeedback in health: A scoping review. Applied Psychophysiology and Biofeedback, 47, 1–15.

Kolb, D. A. (1984). Experiential learning: Experience as the source of learning and development. Prentice Hall.

Porges, S. W. (2025). Polyvagal theory: Current status, clinical applications, and future directions. Clinical Neuropsychiatry, 22(3), 169–184.

Rockstroh, C., Blum, J., & Göritz, A. S. (2019). Virtual reality in the application of heart rate variability biofeedback. International Journal of Human-Computer Studies, 130, 209–220.

Thayer, J. F., & Lane, R. D. (2000). A model of neurovisceral integration in emotion regulation and dysregulation. Journal of Affective Disorders, 61, 201–216.


REALTÀ VIRTUALE E RIELABORAZIONE DEL DISAGIO EMOTIVO