Forskere finder ud af, at VR påvirker børn og voksne forskelligt

Forskere ved Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne har fundet ud af, at virtuel virkelighed (VR) påvirker børn på en anden måde end voksne. Den nye forskning er vigtig, da der er gjort meget lidt arbejde på dette område, både for voksne og børn.

Interessant observation om VR

Tilbage i 2016 gjorde EPFL-uddannelseskandidat Jennifer Miehlbradt en interessant observation. Miehlbradt lod brugere styre droner på hendes VR ved at flytte deres torso for at navigere gennem en række forhindringer på et virtuelt landskab.

“Voksne havde ingen problemer med at bruge simple torso-bevægelser til at flyve gennem de virtuelle forhindringer, men jeg lagde mærke til, at børnene bare ikke kunne gøre det,” sagde Miehlbradt. “Det var da, Silvestro bad mig om at komme til hans kontor.”

På det tidspunkt var Miehlbradt under vejledning af Silvestro Micera, Bertarelli Foundation Chair i Translation Neuroengineering. Parret indså, at der var mere i VR-torso-eksperimentet, og at det kunne afsløre noget om udviklingen af et barns nervesystem. På det tidspunkt havde der ikke været nogen studie i litteraturen om effekten af VR-hovedsæt på børn.

Med dette i mente besluttede teamet at gå i gang og studere dette over flere år, i samarbejde med det italienske teknologiske institut. Studiet involverede 80 børn i alderen 6-10 år, og resultaterne blev offentliggjort sidste måned i Scientific Reports.

“Denne studie bekræfter potentialet for teknologi til at forstå motor kontrol,” siger Micera.

Voksne kan let frakoble deres hovedbevægelser fra deres torso til pilotering, ligesom de kører på en cykel. Denne proces indebærer en kompleks integration af multiple sanselige input, såsom syn fra det indre øre til balance, og proprioception, som er kroppens evne til at fornemme bevægelse, handling og placering.

For børn er de stadig i gang med at udvikle deres koordination af torso og hovedbevægelse, hvilket gør dem forskellige fra voksne med det samme. En af de interessante fund i denne studie er, at den går imod den ontogenetiske model, der har været brugt i 25 år til at beskrive udviklingen af øvre kropskoordination. Denne model forudsiger en envejs-overgang fra rigid kontrol til en frakobling af hoved-torso-systemet, og den angiver, at postural kontrol er moden ved 8 år.

Miehlbradt er i øjeblikket færdig med en postdoc ved Universitetet i Lausanne (UNIL).

“Modellen siger, at fra erhvervelsen af gang omkring 1 år til 6-7 år, vil børn kontrollere deres øvre krop som en helhed med rigid forbindelse mellem torso, hoved og arme. Efter denne alder lærer børnene langsomt at kontrollere alle deres ledd uafhængigt, men søger tilbage til den rigide strategi i udfordrende situationer,” fortsætter Miehlbradt. “I stedet fandt vi ud af, at når vi bruger et virtuelt system styret af kropsbevægelser, prøver de yngste børn at flytte deres hoved og krop separat, mens voksne bruger den rigide strategi.”

Resultaterne af eksperimenterne

Eksperimentet, der blev udført af teamet, involverede at placere et VR-hovedsæt og en bevægelsessensor på barnet, mens de blev bedt om at spille to spil. I begge eksperimenter demonstrerede børnene kontrolfærdigheder, der ligner voksnes, når de brugte deres hoved. Men de kunne ikke følge med voksne, når det kom til at bruge deres torso til kontrol.

Børnene blev først bedt om at justere deres hoved og torso med en linje, der blev vist i forskellige retninger inden for et virtuelt landskab. Samtidig blev fejljusteringen og hoved-torso-koordinationen målt. Eksperimentet viste, at børn kan mestre hovedkontrol ret let, men når de blev bedt om at justere deres torso med den virtuelle linje, overestimerede de yngste børn deres bevægelser og prøvede at kompensere ved at flytte deres hoveder.

I det andet spil blev børnene bedt om at deltage i en flyvesimulation. Barnet sidder på ryggen af en flyvende ørn i den virtuelle verden, og de er opgaven at fange gyldne mønter, der er placeret langs en sti. Børnene havde igen en meget lettere tid med at kontrollere fuglens flyvning med deres hoved.

For videnskabsmændene indikerede alt dette, at hovedkontrol er lettere i VR-miljøer, fordi den ønskede retning er aligneret med visuelt input. Når det kommer til torso-kontrol, kræver dette, at brugeren skal skille syn fra den faktiske kontrol, hvilket kræver hoved-torso-koordination. Unge børn er mere afhængige af visuelt input end af intern sansning af kropsstilling, og VR-miljøet kan hurtigt overvælde et barns hjerne.

“Resultaterne viser, at immersiv VR kan forstyrre børnenes standard koordinationsstrategi, ved at omveje de forskellige sanselige input – syn, proprioception og vestibulære input – til fordel for syn,” forklarer Miehlbradt.

“VR har været i stigende popularitet, ikke kun til fritidsaktiviteter, men også til terapeutiske formål, såsom rehabilitation og neurorehabilitation, eller behandling af fobier eller frygtelige situationer. Mangfoldigheden af scenarier, der kan skabes, og den legende aspekt, der kan bringes ind i ellers besværlige aktiviteter, gør denne teknologi særligt tiltalende for børn, og vi skal være klar over, at immersiv VR kan forstyrre barnets standard koordinationsstrategi,” siger Miehlbradt.