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

Forskere ved Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne har opdaget, at virtuel virkelighed (VR) påvirker børn på en anden måde end voksne. Den nye forskning er afgørende, da der er meget lidt arbejde, der er blevet udført i dette område, både for voksne og børn. 

Interessant observation om VR

Tilbage i 2016 gjorde EPFL-uddannede 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 i 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 tilsyn 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 udgive en studie over flere år, i samarbejde med det italienske teknologiske institut. Studiet omfattede 80 børn i alderen 6-10 år, og resultaterne blev offentliggjort sidste måned i Scientific Reports.

“Denne studie bekræfter teknologiens potentiale til at forstå motorstyring,” siger Micera.

Voksne kan let afkoble deres hovedbevægelser fra deres torso til pilotering, ligesom de kører på en cykel. Denne proces indebærer en kompleks integration af multiple sanselige indgange, 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 kroppskoordination. Denne model forudsiger en ensrettede overgang fra rigid kontrol til en afkobling 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 børnene kontrollere deres øvre krop som en helhed med rigid forbindelser 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 de bruger et virtuelt system styret af kropsbevægelser, forsøger 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 viste børnene kontroll muligheder, der var lignende med 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 justeringsfejlen og hoved-torso-koordination 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 forsøgte 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 skal 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 den visuelle indgang. Når det kommer til torso-kontrol, kræver dette, at brugeren skal adskille syn fra den faktiske kontrol, hvilket kræver hoved-torso-koordination. Unge børn læner sig mere på visuel indgang end på intern fornemmelse af kroppens stilling, og VR-miljøet kan let overvælde et barns hjernesystem.

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

“VR er blevet mere populært, ikke kun for fritid, men også for terapeutiske formål, såsom rehabilitation og neurorehabilitation, eller behandling af fobier eller frygtelige situationer. Mangfoldigheden af scenarier, der kan oprettes, og den legefulde aspekt, der kan bringes ind i ellers besværlige aktiviteter, gør denne teknologi særligt tiltalende for børn, og vi skal være opmærksomme på, at immersiv VR kan forstyrre barnets standard koordinationsstrategi,” siger Miehlbradt.