Forskere finder, at VR påvirker børn og voksne forskelligt

Forskere ved Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne har fundet ud af, at virtual reality (VR) påvirker børn anderledes end voksne. Den nye forskning er nøglen i betragtning af, hvor lidt arbejde der er blevet gjort på dette område, for både voksne og børn. 

Interessant observation om VR

Tilbage i 2016 lavede EPFL-kandidat Jennifer Miehlbradt en interessant observation. Miehlbradt tillod brugere at styre droner på hendes VR ved at flytte deres torsoer for at navigere gennem en række forhindringer i et virtuelt landskab.

"Voksne havde ingen problemer med at bruge enkle torsobevægelser til at flyve gennem de virtuelle forhindringer, men jeg bemærkede, at børn bare ikke kunne gøre det," sagde Miehlbradt. "Det var da Silvestro bad mig komme til hans kontor."

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

Med dette i tankerne besluttede holdet at tage udgangspunkt i og studere dette over flere år i samarbejde med det italienske teknologiske institut. Undersøgelsen involverede 80 børn mellem 6 og 10 år, og resultaterne blev offentliggjort i sidste måned i Videnskabelige rapporter.

"Denne undersøgelse bekræfter teknologiens potentiale til at forstå motorisk kontrol," siger Micera.

Voksne er let i stand til at afbryde deres hovedbevægelser fra deres torso til pilotering, på samme måde som de cykler. Denne proces involverer den komplekse integration af flere sensoriske input, såsom syn fra det indre øre for balance, og proprioception, som er kroppens evne til at fornemme bevægelse, handling og placering. 

For børn er de stadig ved at udvikle deres koordination af torso- og hovedbevægelser, hvilket gør dem anderledes end voksne med det samme. Et af de interessante resultater i denne undersøgelse er, at det går imod den ontogenetiske model, der har været brugt i 25 år til at beskrive udviklingen af ​​overkropskoordination. Denne model forudsiger en ensrettet overgang fra stiv kontrol til en afkobling af hoved-torso-systemet, og den indikerede, at postural kontrol er moden efter 8 år.

Miehlbradt er i øjeblikket ved at afslutte en postdoc ved University of Lausanne (UNIL).

”Modellen siger, at fra erhvervelsen af ​​at gå omkring 1 år og frem til 6-7 år, vil børn kontrollere deres overkrop som helhed med stive forbindelser mellem krop, hoved og arme. Efter denne alder lærer børnene gradvist at kontrollere alle deres led selvstændigt, men tyr til den stive strategi under udfordrende forhold,” fortsætter Miehlbradt. "I stedet fandt vi ud af, at når de bruger et virtuelt system styret af kropsbevægelser, forsøger de yngre børn at bevæge deres hoved og krop separat, mens de voksne bruger den stive strategi."

Resultater af forsøgene

Eksperimentet udført af holdet involverede at placere et VR-headset og en bevægelsessensor på barnet, da de blev bedt om at spille to spil. I begge eksperimenter demonstrerede børnene kontrolevner svarende til voksnes, når de brugte hovedet. De var dog ikke i stand til at følge med voksne, når det kom til at bruge deres torso til at kontrollere.

Børnene blev først bedt om at justere deres hoved og torso med en linje vist i forskellige orienteringer i et virtuelt landskab. Samtidig blev justeringsfejlen og hoved-torso-koordination målt. Eksperimentet viste, at børn kan mestre hovedkontrol ret let, men hver gang de blev bedt om at justere deres torso med den virtuelle linje, overvurderede de yngste børn deres bevægelser og forsøgte at kompensere ved at bevæge deres hoveder.

I det andet spil blev børnene bedt om at deltage i en flyvescene. Barnet sidder på ryggen af ​​en flyvende ørn i den virtuelle verden, og de får til opgave at fange guldmønter, der er placeret langs en sti. Børnene havde igen meget nemmere ved at kontrollere fuglens flugt med hovedet.

For forskerne indikerede alt dette, at hovedkontrol er lettere i VR-miljøer, fordi den ønskede orientering er tilpasset det visuelle input. Når det kommer til torso-styringen, kræver dette, at brugeren adskiller synet fra den faktiske kontrol, hvilket kræver hoved-torso-koordination. Små børn er mere afhængige af visuelt input end indre fornemmelse af kropsholdning, og VR-miljøet kan hurtigt overvælde et barns hjerne.

"Resultaterne viser, at fordybende VR kan forstyrre børns standardkoordinationsstrategi ved at omvægte de forskellige sensoriske input - syn, proprioception og vestibulære input - til fordel for syn," forklarer Miehlbradt.

"VR har vundet mere og mere popularitet, ikke kun til fritid, men også til terapeutiske applikationer som rehabilitering og neurorehabilitering eller behandling af fobier eller frygtelige situationer. Mangfoldigheden af ​​scenarier, der kan skabes, og det legende aspekt, der kan bringes ind i ellers besværlige aktiviteter, gør denne teknologi særligt attraktiv for børn, og vi bør være opmærksomme på, at fordybende VR kan forstyrre barnets standardkoordinationsstrategi,” siger Miehlbradt.